در فرآیندهای صنعتی عوامل متعددی با سطوح مختلف وجود دارند که هر کدام ممکن است بر روی مشخصات محصول نهایی تاثیر گذار باشند. در این تحقیق، مدلسازی ریاضی غیر خطی چند هدفه با استفاده از روش برنامه ریزی آرمانی برای 5 مشخصه کیفی محصول پلی اتیلن ترفتالات که یکی از محصولات پرکاربرد و مهم صنعت پتروشیمی کشور می باشد، برحسب 9 متغیر (پارامتر) کلیدی اثرگذار فرایند تولید آن انجام گرفته است. مدلسازی ریاضی 5 مشخصه کیفی مهم شامل چگالی ذاتی (iv)، کربُکسیل (cooh)، دی اتیلن گِلایکول(deg)، ایزوفِتالیک اسید (ipa) و رنگ (color) گردید. به همین منظور از 9 پارامتر (متغیر قابل کنترل) اثرگذارفرایند تولید نسبت مولاریته (a)، مدت زمان اقامت در راکتور اولیه (b)، دمای راکتور اولیه (c)، مدت زمان اقامت در راکتور ثانویه (d)، دمای راکتور ثانویه (e)، میزان خلا در راکتور pp (f) ، دمای htm در راکتور pp (g) ، میزان خلا در راکتور نهایی (h) و دمای 404 در راکتور نهایی(j) بوده است. برای همین منظور از روش سطح پاسخ که تلفیقی از طراحی آزمایشات و آزمون های آماری است به همراه شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم های فراابتکاری استفاده شده است. روش پیشنهادی این امکان را فراهم می نماید که در شرایطی که تغییراتی در برنامه تولید بوجود می آید و منجر به کاهش یا افزایش میزان تولید محصول گردد، بتوان در ضمن رعایت حدود استاندارد متغیرهای پاسخ (مشخصه های کیفی محصول)، نسبت به مشخص نمودن مقادیر متغیرهای اثرگذار (که همان تنظیمات فرایند تولید می باشند) اقدام نمود.