系统数值优化方法的研究与应用

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1、第19卷第1期2010牟2月运筹与管理OPERATIONSRESEARCHANDMANAGEMENTSCIENCEV01．19，No．1Feb．2010系统数值优化方法的研究与应用韩修廷1’2，陈金霞2，李俊亮1，李晓东1，李娟1(1．中国石油大学，山东青岛266555；2．大庆油田公司，黑龙江大庆163453)摘要：大系统具有结构复杂、功能综合、因素众多等特点，相应的规划和决策问题的求解是非常困难的。我们针对大系统工程规划和决策的特点，结合运筹学的原理，提出了大系统数值优化概念，建立了优化模型，给出了优化问题的求解方法；并选择

2、了中石油的DS一1油田作为应用实例，进行了油田采油工程数值优化，取得了很好的效果。为一般的复杂工程系统的规划和决策提供了一个新方法。关键词：大系统，数值优化，油田应用，目标规划，正交设计中图分类号：N945．15文章标识码：A文章编号：1007—3221(2010)01—0001．04StudyandApplicationofNumericalOptimizationApproachforLargeSystemsHANXiu．rin91·2，CHENJin．xia2，LIJun．1ian91，LIXiao．don91，LIJua

3、nl(1．CollegeofPetroleumEngineering，ChinaUniversityofPetroleum。Qingdao，257061，China；2．DepartmentofTechnicalDevelopment，PetrochinaDaqingOi绗eldCompanyLtd，Daqing，163114，China)Abstract：Inthispaperweconsiderlargesystemsthathavemanycharacteristicsincludingcomplexstructures，

4、aggregatedfunctionsandmultiplefactors．Itisveryhardtosolveprogramminganddecisionproblemsinsuchsystems．Weestablishanumericaloptimizationmodelforlargeengineeringsystemsandproposeandapproachforprogramminganddecisionproblems；Wehaveappliedthisapproachtotheoptimaloilextract

5、ionproblemsinDaqingoilfields，andobtainedverysatisfactoryresults．Ourstudyprovidesanovelapproachforotherprogram—ruinganddecisionproblemsingenerallargeengineeringsystems．Keywords：Largesystem，Numericaloptimization，Applicationinoilfields，objectiveprogramming，orthogonaldes

6、ign．1引言本文中所讨论的“大系统”并非仅仅意味着体积大或地域广的系统，而是指规模庞大、结构复杂、功能综合、因素众多的系统⋯。例如，石油、冶金、化工、机械等大型企业；全国的交通系统、城乡水源、通讯系统、能源系统；国家防卫体系、金融系统；大型基本建设工程等等。一个大系统通常是由若干个部分组成的，其中每一个部分可以称为一个子系统；而一个子系统本身也可分解成若干更小的子系统或多层子系统。例如，石油系统可视为国民经济的一个子系统，而它本身也可作为一个大系统，它可以包含很多下属企业公司和系统，比如，一个大型石油企业包括石油勘探、开发、储

7、运、炼油、化工等相应企业；此外，勘探、开发分别又包括很多公司。处理大系统优化问题的主要有以下四类方法：收稿日期：2009．12．16作者简介：韩修廷(1957．)．男，博士生导师．主任工程师，教授级高级工程师；陈金霞(1971．)．女。硕士．高级工程师；李傻亮(1982·)，男。博士研究生；李晓东(1982．)，男，博士研究生；李娟(1983·)，女，博士研究生。2运筹与管理2010年第19卷(1)典型方案对比分析方法。首先做出几个典型方案，然后进行对比，从中选优。这类方法的缺点是，由于进行对比的方案数量通常是很有限的，因此与系

8、统整体最优方案存在着较大差距。(2)专家咨询与领导决策相结合方法。首先形成一个初步方案，然后再向相关专家咨询，最后由领导决策。这类方法的成功取决于规划编制人员的能力、专家的水平和领导的知识面，也难于实现系统的总体优化。(3)技术特征法。将多个相关专家的意见整理和