互联网的成熟,提升了社会资源共享的水平,同时也加剧了市场竞争。客户偏好越来越呈现出个性化、多样化和不确定的特征。实体制造业需要采用一种新的生产模式来应对多品种小批量的新型消费模式,单元制造系统以其敏捷、灵活、柔性的优势备受关注。在实际生产中,企业想要最大化地提高产品利润或扩大市场份额,市场和制造两方面均需兼顾。这不仅需要考虑顾客偏好以确定产品线设计的产品变体,还需要考虑制造过程中的资源配置问题。另外,偏好的不确定性增加了产品的开发难度。因此本文主要有以下两方面的研究内容。（1）研究了考虑产品线设计的单元制造优化问题。建立了一个同时考虑市场和生产的单元制造优化模型。该模型的目标是使产品利润最大化,包括收入和几项成本（材料成本、加工成本、物料搬运成本、组装成本和固定成本）。提出了一种修正的帝国主义竞争算法（RICA）来优化离散问题。通过大量的数值实验和t检验,验证了该方法的有效性。结果表明,RICA优于另一种基于帝国主义竞争算法的方法和遗传算法。（2）研究了考虑偏好不确定的合作性单元制造优化问题。在产品设计方面考虑顾客偏好的动态变化和竞争产品的影响,在生产方面引入单元化制造资源合作共享思想。通过建立考虑顾客偏好不确定的合作性单元制造模型,以最大化单位成本所带来的顾客效用为目标,提升消费者福祉。提出了混合候鸟优化算法（HMBO）进行求解,并将它与经典候鸟优化算法（MBO）和模拟退火算法（SA）进行了比较。算例及大量数值实验验证了该方法的正确性和合理性,结果表明,在相同运行时间内HMBO优于MBO和SA。