随着间歇过程在化工生产中的重要性日益突出,其综合优化成为过程系统工程领域的重要研究课题.作为间歇过程研究的两类基本问题,间歇过程的设计与生产排序是十分复杂的组合优化问题.该文以这两类最优化问题为对象,进行了以下的研究工作:1.提出了改进的模拟退火算法,该算法采用了非平衡、多次退火、最优解参与退火计算等策略及多个相邻解产生方法.对大规模的组合优化问题,这个算法的求解速度和求得全局最优解的能力都有很大提高.2.把改进的模拟退火算法和线性规划法相结合关用于求解多目的和多产品间歇过程的设计问题,使算法收敛到全局最优解的概率显著提高.3.把改进的模拟退火算法用于多产品厂的排序研究并与Ku和Das等人的算法进行了比较,分别研究了这些算法在求解小规模问题和大规模时的特点和影响因素.对于比较简单的问题,这几种算法都能以很高的概率收敛于问题的全局最优解,而且求解时间都很短.4.分析了以零等待(ZW)方式操作的多产品厂的排序问题的特点,并针对零物料转移时间和设备启动时间以及非零料转移时间和设备启动时间等状况,分别建立了相应的排序模型,并用模拟退火算法对其进行求解?算例分析表明,该文的模型和算法使得这类问题的研究大大简化,求解效率明显提高,而且可以得到更好的排序结果.5.多目的的间歇过程的排序是一类很复杂的问题,该文对其中的一类特殊类型--顺序多目的的厂的排序问题进行了研究,建立了适合于这类问题的排序模型.6.已有的排序模型都是单一目标的,通常以总生产时间最短或拖延惩罚最小为优化的目标函数.该文建立了同时考虑上述两种因素的多产品厂的多目标排序模型,并引入了排序惩罚函数的概念.算例分析表明,与单一目标优化模型相比,新模型所得到的排序更合理.