隨著計算機技術的飛速發展，最優化理論特別是優化算法在最近一、二十年成為應用數學發展最活躍的分支之一，在許多實際工程問題中都得到了廣泛的應用。本學科方向的特色和優勢主要體現在以下兩個方面：
許多實際問題最后都抽象成“產量最大”、“成本最低”、“效益最好”等優化問題，如：
1）單井優化配產研究：通過建立單井流動過程的數學模型，利用計算機進行數值實驗，將整個單井流動過程進行仿真模擬；通過仿真準確預測單井動態變化過程；進而實現單井在各種約束、不同目標下的優化配產；
2）油氣田開發規劃優化研究：建立油氣田公司或采油（氣）廠的產量構成優化模型，油氣田公司或采油（氣）廠的措施產量結構優化模型，其中包括年度、多年、單目標及多目標、單層和二層優化模型、多約束水平的優化模型等。
近幾年最優化理論及算法研究主要集中在以下幾個方面：集值優化問題、多層優化模型特別是二層優化模型算法研究、具有非初等函數約束及多約束水平的優化模型理論和算法研究等，通過應用先進智能算法（遺傳算法、蟻群算法、退火模擬算法等）對以上三類優化模型求解，很好地推動了最優化在工程領域，特別是油氣田開發領域的應用。
自2005年以來，本方向教師對最優化理論及其在石油天然氣工程的應用進行了深入研究，在“Journal of Computational and Applied Mathematics”、“Chaos, Solitons and Fractals”、“Journal of Mathematical Research and Exposition”等國內外刊物公開發表學術論文40余篇，其中SCI、EI等收錄10余篇；出版專著1本，科研經費達400多萬；負責的項目2次獲四川省科學技術獎；研制的“油氣田開發優化決策系統軟件”軟件已在國內多個油氣田應用，產生了直接經濟效益2億多元，并產生了巨大的間接經濟效益和良好的社會效益。
