黑箱优化（black box optimization），理学-系统科学-系统技术科学-系统控制与运筹-系统运筹-基于数据解析的优化，一种抛开研究对象的物理化学性质，通过外部的观察实验和输入、输出信息，使用回归分析、深度学习等解析方法得到输入输出关系，从而建立相应优化模型的技术。黑箱指内部组成结构和机理尚不明了的研究对象。黑箱源于控制论，对于未知的黑箱，在不直接影响原有黑箱内部结构、要素和机制的前提下通过观察黑箱中“输入”“输出”的变量，得出关于黑箱内部情况的推理，寻找、发现其内部规律，实现对黑箱的控制。其基本思想体现了系统观念与联系观念。黑箱方法在现代物理的研究中发挥了其独特的作用。随着数据解析方法与优化的迅速发展，黑箱优化在运筹学中扮演着越来越重要的角色。黑箱优化是普遍存在的。如在经济管理领域，当制定最优策略时，并不能准确预知该策略实施后会带来什么样的影响；在实际工业生产过程中，其运作过程中流量、压力、速度等参数具有时变性，而原料与产品之间的化学、物流转换关系，各工序之间的材料、能源传递关系，难以用解析表达式表达，甚至不清楚机理。