文中首先对船舶出坞的各种环境条件进行了分析，建立起船舶出坞模型。运用正交设计理论制定了一套船舶出坞环境载荷试验方法，进行船舶出坞模型试验。根据试验结果，分析了船舶在出坞过程中受到的外载荷。 根据1977年石油公司国际海事论坛（OCIMF）公布的报告“超级油船风载荷和海流载荷的预报”，建立起数学模型计算了船舶出坞过程所受的风浪流外力，将其结果与试验结果做了比较，为船舶出坞过程中拖轮的优化配置奠定了基础，并为船舶出坞过程应注意的问题提出了一些建议。 船舶出坞拖轮配置优化数学模型是有约束非线性数学模型。论文中探讨了几种非线性优化问题的求解方法，选定遗传算法作为船舶出坞拖轮配置的优化方法，运用了外点罚函数法处理了有约束的拖轮配置目标函数。编制程序分析了各种拖轮的配置方案，确定了船舶出坞过程中拖轮配置的最优方案。 最后，建立起船舶出坞运动的仿真模型，利用微分方程数值解法求解该模型。根据拖轮配置优化的结果，对船舶出坞运动过程进行仿真计算，对船舶出坞的运动轨迹进行了仿真预报。