Для строгого оптимізаційного розрахунку необхідно, щоб одна спільна цільова функція охоплювала безліч приватних функцій, що впливають на ефективність холодильних систем. Основні труднощі у виборі загальної цільової функції носять не математичний, а теоретико-практичний характер. Ця проблема не має в даний час однозначного рішення. З позиції суспільства в цілому в якості критерію оптимізації слід було б прийняти сукупність суспільно необхідних витрат на розробку, виробництво (включаючи його підготовку), експлуатацію даної холодильної системи за весь час її «життя» з моменту початку розробки до моменту зняття з експлуатації останнього зразка. Такий підхід можливий з теорії функціонально-вартісного аналізу. В даний час оптимізація технічних систем за допомогою такого найбільш загального критерію може бути виконана тільки на рівні експертних оцінок. Реалізація цього підходу на основі досить точних кількісних співвідношень наштовхується на досить великі труднощі. У зв'язку з цим найбільш широке застосування знаходить техніко-економічна оптимізація, в рамках якої в якості критерію ефективності використовують приведені витрати. 
     В області холодильного машинобудування найбільш часто виникає необхідність оптимізувати холодильні системи багатоцільового призначення, для яких точні умови роботи і деякі інші фактори (тарифи на електроенергію, воду тощо) не можуть бути заздалегідь передбачені. У цих умовах втрачає своє переважаюче значення задана холодопродуктивність. Її слід вважати заданою умовно, і точне дотримання її значення (в процесі оптимізації) не повинно бути обов'язковим. Змінна холодопродуктивність вимагає в якості критерію оптимізації використовувати не абсолютні, а питомі наведені витрати, віднесені до виробленому протягом року холоду.