钢铁企业生产流程包括炼钢、热轧、酸轧等多个工序,供料关系呈交叉网状,客户合同需求呈现多品种小批量特征,各生产工序期望按照其主要关注的加工属性进行集批生产,从钢铁企业全局出发,需要总体规划各工序、各机组、各时间段生产合同种类和生产量,从而保证各机组供料稳定,生产设备产能充分利用。本文从全局的角度出发,以钢铁企业全流程生产为背景,对考虑生产切换的钢铁企业产能分配计划问题进行研究,综合考虑机组产能充分利用、生产切换成本等因素,建立混合整数线性规划模型,构造两阶段启发式算法快速获得问题的可行解,设计列生成算法求取问题下界,并开发考虑生产切换的钢铁企业产能分配计划决策支持系统。论文主要工作包括:1)针对考虑生产切换的钢铁企业产能分配计划问题,考虑了机组产能上限、库存容量限制、物流平衡、库存平衡等实际约束,以最小化产能剩余、运输、库存成本和相邻加工合同的生产属性不同所导致的生产切换成本为目标函数,建立数学模型,并将其线性化后使用CPLEX进行求解,通过计算实验验证模型的有效性。2)针对上述考虑生产切换的钢铁企业产能分配计划模型难以在有效时间内进行最优求解的问题,设计了两阶段启发式算法,在第一阶段中,从全局角度对各工序、各机组、各时段的合同生产量进行决策;在第二阶段,决策各机组每个时段合同生产顺序;为了进一步验证算法有效性,设计列生成算法,使用Dantzig-Wolfe分解方法将原问题进行分解,针对子问题难以在有效时间内最优求解的问题,设计了基于状态空间松弛的动态规划算法进行求解,最后,通过计算实验验证所提出算法的有效性。3)基于上述模型和算法的研究,设计并开发了考虑生产切换的钢铁企业产能分配计划决策支持系统,为钢铁企业全流程生产调度提供了人机交互的平台,并为实际生产提供了科学的决策支持。