بهینه سازی طراحی شبکه اساساً یک موضوع اساسی در زمینه های مختلف از جمله ریاضیات کاربردی، علوم کامپیوتر، مهندسی، مدیریت و تحقیقات در عملیات است. مدل های شبکه راه  های مفیدی برای مدل سازی واقعی ارائه می دهند.
 این مدل ها  برای حل مشکلات جهان و به طور گسترده در انواع مختلف سیستم ها استفاده می شوند برای مثال می توان به ارتباطات، مکانیک، الکترونیک، تولید و تدارکات اشراه کرد. با این حال، کاربرد این مدل ها برای حل مسائل پیچیده تری مانند ساختارهای پیچیده، محدودیت های پیچیده و اهداف متعددی که باید به طور هم زمان مدیریت و ایجاد شوند نیز استفاده می شود.
مشکلاتی که با رویکردهای سنتی قابل حل نیستند.