本文以国内某大型钢铁企业的板坯匹配过程与板坯热轧过程为背景,为了实现生产的连续性,提高板坯的利用率,减少热坯的等待时间,降低能耗,实现板坯匹配与热轧计划的协调优化,研究了板坯匹配与热轧计划集成优化问题。针对板坯匹配与热轧计划集成优化问题,采用了复合型变异策略及改进变异公式,与提出的多种启发式产生初始解的相结合的方式来进行求解。本文主要工作如下:(1)从钢铁企业板坯热轧加工过程中提炼出板坯匹配与热轧集成优化问题。该问题的任务是在满足合同需求能力、热轧计划规程等实际工艺约束的前提下,同时确定板坯与合同的匹配关系及已配板坯在热轧机组的加工顺序。针对该问题,以提高板坯的利用率,提高热装热送比,降低生产切换成本,提高匹配质量等为优化目标,建立了 0-1整数规划模型。通过采用标准优化软件CPLEX对所建立的模型进行求解,验证了模型的正确性。(2)针对板坯匹配与板坯热轧集成优计问题设计了改进的差分进化算法,克服了常规标准优化软件无法求解大规模算例的难题。在算法中,设计了一种实数编码方式,保证了板坯合同多对一的匹配模式及板坯与轧制单元的一一对应关系。提出了多种启发式算法,并将启发式与随机策略结合生成高质量的初始种群。同时,提出了一种新型变异方式,通过让多个个体参加变异的策略,有效提升了算法的寻优能力。最后,通过对多组实际数据的测试,并与标准优化软件CPLEX求的解进行比较,验证了所提出算法及改进策略的有效性。(3)针对钢铁企业板坯匹配与板坯热轧过程进行业务流程与需求分析,将提出的数学模型及算法与人机交互的方式相结合,设计并开发了板坯匹配与热轧计划优化决策支持子系统,该系统能够有效提高计划人员的工作效率,有效增加板坯匹配与板坯热轧计划的灵活性与实用性。