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工程问题中总存在着不确定性，使得通过概率方法识别得到的结构参数更加可靠。但实际应用中往往缺乏足够的结构统计信息，同时可能要求了解的仅仅是参数和响应的极限值，此时采用非概率的区间分析方法则更为适合。结合响应面模型和区间算法提出了区间响应面模型，即先将响应面表达式转化为完全平方项，再引入区间变量，构建区间响应面模型，实现基于多项式表达式的直接区间运算，避免区间运算过程中的区间扩张问题。利用区间响应的上下界建立优化目标函数，并构建区间优化反问题，然后直接基于区间响应而模型实现修正过程。该方法避免了复杂的区间参数灵敏度计算，使得区间模型修正问题得到简化，并大幅提高修正效率。通过对一个数值质-弹系统和一组试验钢板的几何及材料参数的区间值进行识别，验证了所提出方法的可行性和可靠性。