مالیات بر واردات یکی از منابع درآمدی دولت است که بخشی از آن به دلیل فرار مالیاتی در اختیار دولت قرار نمی‌گیرد. عوامل مختلفی بر فرار مالیاتی در بخش واردات موثرند که این عوامل، در این مقاله با استفاده از مدل ترکیبی شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم تبرید تدریجی که قادر به تحلیل سیستم‌های غیرخطی است، مورد شناسایی قرار گرفته‌اند. به این منظور ابتدا چهار متغیر توضیح‌دهنده فرار مالیاتی شامل بار مالیات بر واردات، اندازه دولت، سطح درآمد مالیات‌دهندگان و درجه باز بودن اقتصاد در مدل نهایی تصریح‌شده‌ شبکه عصبی در نظر گرفته شدند. نتایج حاصل از مسئله بهینه‌سازی فرار مالیاتی با استفاده از الگوریتم تبرید تدریجی نشان داد مقدار بهینه بار مالیاتی در واردات، اندازه دولت، درجه باز بودن اقتصاد و درآمد واقعی سرانه، درجه باز بودن اقتصاد به‌ترتیب برابر 18/6 (درصد)، 2/13، 69/6 (میلیون ریال) ، 29/1 (درصد) و حداقل فرار مالیاتی در دوره تحت بررسی برابر 48/21 (درصد) است.