完备高效的不确定性环境下的灵敏度分析技术是实现航空及机械等工程领域中复杂结构/机构高效设计和优化有待解决的关键问题，也是航空科学技术学科和传统优化设计理论发展面临的挑战性难题，其理论与方法研究对于揭示不确定性情况下输入-输出的本质联系及完善不确定性分析与设计方法具有重要的理论意义，同时对于高效寻找实现结构/机构目标性能的最佳途径及提高不确定性条件下的系统设计效率具有重要的工程应用价值。本项目组自2004年起在863计划，国家自然科学基金面上项目和航空基金等项目支持下开展了系统深入研究。取得突破性进展如下：   1、建立了工程普适前提下的局部灵敏度理论体系。突破局部灵敏度要求输入变量独立以及完整概率信息的假设，建立了非正态、相关变量及概率信息不全情况下局部灵敏度分析的点估计法、高效数字模拟法和函数替代等方法，使得含有任意分布信息输入变量的复杂结构/机构的高效设计与优化成为现实。   2、创建了全局和区域灵敏度分析的完整理论体系。突破现有全局和区域灵敏度的局限性，系统建立了度量输入变量对结构/机构输出性能各种概率统计特征（包括工程中感兴趣的输出性能的矩、失效概率、特征函数和密度函数等）影响的全局和区域灵敏度分析模型。揭示了基于不同的概率统计特征的灵敏度指标的相互牵制及补充的规律。提出了一般隐式输入-输出关系条件下全局和区域灵敏度分析模型求解的降维算法、非参数核估计算法及Copula等高效稳健算法。   3、揭示了不确定性输入变量相关情况下全局和区域灵敏度的真实内涵，建立了相关输入变量的独立化变换与灵敏度求解的一体化算法。解决了已有相关变量情况下全局和区域灵敏度概念含混不清的难题，清晰揭示了不确定性情况下相关变量对结构/机构系统输出性能影响的机制。提出了正交独立化变换与灵敏度求解的态相关参数法、移动最小二乘法以及点估计等一体化算法，为工程中常见的相关变量情况下系统性能的高效优化设计提供了可靠的理论依据。   4、建立了一套从点、域到面的完整灵敏度分析体系。揭示了局部灵敏度、全局灵敏度及区域灵敏度的本质联系。首次提出从局部、区域和全局的多重角度全面把握输入不确定性对输出性能的影响，突破已有研究仅从单种灵敏度角度度量输入对输出影响的局限性。该方面的研究进展可以实现对结构机构系统性能多层次的控制与设计，避免了单层次分析可能造成的错误。   本项目组发表论文323篇，其中SCI1区收录22篇，2区收录62篇，3,4区收录78篇，EI收录290篇。所发表的162篇SCI论文总他引次数405次，SCI他引次数315次。出版学术专著2部，获国家优秀博士学位论文提名奖1项，陕西省优秀博士学位论文奖4项，软件著作权52项。开发的部分软件平台已在中航工业第一飞机设计研究院，608研究所以及贵州贵航飞机设计研究所等单位得到应用，解决了多个重点型号飞机主梁、襟缝翼等结构/机构高效设计和改造中的难题，有力推动了我国航空科学技术学科的不确定性分析与设计理论发展，显著提升了学科的国际地位。