本发明提供一种基于形性一体化控制的轧制负荷分配优化设计方法，涉及轧钢自动控制技术领域，本发明设计了轧制功率目标函数、三维尺寸目标函数以及内部性能目标函数进行多目标优化，进一步建立热连轧全流程多目标模型，将各机架的出口厚度作为决策寻优变量，将厚度、咬入、温度等工艺约束以及轧制力、电机功率等设备限制作为约束条件，使用NSGA‑III‑DE算法对轧制规程多目标函数进行求解，从而实现了基于形性一体化的工艺规程的设计，为产品质量的高精度控制奠定了基础。