文档介绍：第2卷第1 2 月The Chinese JournalofProcess Engineering Feb. 2002 生态工业园区的MINLP模型陈定江, 李有润, 沈静珠, 胡山鹰(清华大学化学工程系,北京 100084)摘要:生态工业园区的设计和管理需要建立在定量分析的基础上,目前仍然是一个薄弱环节. 本文提出了一个引入逻辑表达式的生态工业园区模型,可以通过对一个混合整数非线性规划(MINLP)问题进行求解来获得有价值的参考信息. 模型可以分为成员模型和连接模型两部分,成员模型作为积木,通过连接模型搭建成不同拓扑结构的生态工业园区方案. 开发的生态工业园区模型具有良好的扩展性、可修改性、可重用性,可以作为生态工业园区决策系统的核心模型. 以山东枣庄市南工业区为对象进行了案例分析. :生态工业园区;混合整数非线性规划模型;LINGO软件中图分类号:;X13文献标识码:A 文章编号:1009–606X(2002)01–0075–061 前言工业生态学的一个重要研究内容是生态工业园区(Eco-Industrial Park,EIP)的设计与管理. EIP是一个包括自然、工业和社会的复合体,它通过成员之间的副产物和废物的交换、能量和废水的逐级利用、基础设施的共享来实现园区在经济效益和环境方面的协调发展. 在美国、加拿大等发达国家,EIP的建设正呈迅速发展的势头[1–3]. 定量的EIP分析工具对于EIP的设计、管理和发展具有十分重要的意义. 目前文献中关于EIP定量分析的方法有4种:投入产出分析[4],基于通用系统理论的复杂系统模拟分析[5],有界网络分析[6],确定性数学规划分析. 模拟软件STELLA可对系统进行动态模拟,并结合其它优化软件进行全系统的多目标优化. 优化变量是各控制变量,如蒸汽产生速率、蒸汽调整时间等,优化目标是成员之间物料、能量的供应与需求之间偏差最小. 因特网上的一个虚拟组织Smart Growth开发了一个软件包—DIET (Designing Industrial Ecosystems Tool)[7],它的功能包括:考察EIP成员各种组合的可行性,在经济、环境和社会效益目标间进行权衡;估算建立工业共生关系后的生态效率;计算成员的环境和经济上的收益. 该软件包的核心是一个线性规划模型. 王曙光[8]提出了一个最小排放社区决策支持系统的多目标混合整数非线性规划(Mixed Integer NonLinear Programming,MINLP)模型. 模型的整数变量用以表示项目的投资与否,受投资总额的约束;模型的非线性简单地体现在某一分目标函数(就业目标)上及与整数变量结合的一些约束上. 本文提出了一个EIP的数学规划模型,并通过引入逻辑表达式,增强了模型的表述能力. 应用该模型进行了一个EIP案例分析. 收稿日期:2001–02–23, 修回日期:2001–05–08 基金项目:国家自然科学基金资助项目(编号: 29836140 );清华大学环境科学重点资助项目作者简介:陈定江(1975–),男,广西横县人,博士研究生,化工系统工程专业. 76过程工程学报