در این تحقیق، به مدل سازی و بهینه سازی مسائل چند پاسخه با در نظر گرفتن اثر داده های پرت می پردازیم. برآورد سطوح پاسخ در مسائل چند پاسخه با رویکرد متداول حداقل مربعات انجام می گیرد ولی از آنجاییکه این رویکرد به داده های آلوده حساس می باشد و وجود این داده ها گریزناپذیر است، لذا برآورد با روش های استوار برای جلوگیری از تاثیرات داده های پرت بر برآورد سطوح در این پایان نامه استفاده شده است. برآورد استوار در دو حالت استقلال میان پاسخ ها و وابستگی پاسخ ها مورد بررسی قرار می گیرد. دو رویکرد برآورد استوار و همچنین شاخصی برای تعداد داده های آلوده واقعی ارائه شده است. همچنین در فاز بهینه سازی نیز رویکردی استوار برای بررسی مساله چند پاسخه ارائه شده است. در این قسمت با تولید جواب های غیر مسلط استوار که از معادلات پاسخ استوار بدست آمده اند استفاده می نماییم و در ادامه با استفاده از شاخص فاصله غیر استوار پیشنهادی، از میان پاسخ های تولیدی جواب برتر را انتخاب می کنیم. رویکردهای پیشنهادی با مثال های عددی و شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفته اند. در فاز مدل سازی، رویکرد پیشنهادی با دو رویکرد برآورد با حداقل مربعات و استوار جدا جدا ، با معیار مجموع مربعات خطا مقایسه شده است. نتایج به روشنی کارایی روش های برآورد را بر مبنای معیار مربع خطا در زمان وجود همبستگی و بر مبنای معیار داده های پرت منطبق در زمان استقلال پاسخ ها نشان می دهند. همچنین رویکرد بهینه سازی استوار بر مبنای معیار پیشنهادی فاصله غیر استوار و همچنین تابع مطلوبیت کل نسبت به رویکردهای کلاسیک بهتر عمل می کند.