稀土有“工业维生素”的美称,是重要的战略资源。全世界的稀土储量分布非常不均匀,其产品和生产量受到广泛关注。稀土生产流程调度问题的数学模型为混合整数非线性(Mixed Integer Nonlinear Programming MINLP)模型,含有大量的连续、离散变量和线性及非线性函数关系。在众多的MINLP算法中,外部近似(Outer Approximation, OA)算法是一种常见的通用算法,但是其求解效率有待进一步提高。本文的主要工作就是对OA算法作进一步改进,在标准实例问题上做数值试验,与基本和多生成割OA算法的求解性能作对比分析。应用改进OA算法求解实际乙烯周期调度,裂解炉生产调度模型和稀土生产流程调度问题。最后开发稀土生产调度优化系统。(1)针对基本多生成割OA算法,提出两个改变并行子问题数目的改进算法：初始化多割与前后固定割数目的多生成割0A算法,标准实例数值试验显示两种改进算法能够一定程度上提高原算法的效率。(2)提出自适应多生成割0A算法,设定分解算法每次迭代的下界变化程度的下限,随着下界变化程度的降低,逐步改变割的数目。应用求解乙烯生产调度问题,结果显示改进算法在循环迭代次数及求解时间方面均有明显的改善。随着问题规模的增大改进算法具有一定的优越性。(3)通过对国内稀土企业的调研,提炼其生产流程调度的特点,提出稀土生产流程调度问题,建立了MINLP优化模型,应用改进OA算法进行求解,结果显示改进算法可以明显提高实际稀土生产调度优化问题的求解效率。(4)以国内某稀土企业生产管理为研究背景,开发了稀土生产调度优化系统,该系统可以实现生产数据实时管理,为决策者提供稀土生产调度优化的解决方案,并可以对调度方案进行人工调整,最终生成报表。改进多生成割OA算法是有效MINLP算法的扩展研究,具有理论研究意义。稀土生产流程调度问题和数学模型为提高稀土生产过程的效率,科学化管理提供依据。相应的调度优化系统则为数学模型和实际应用搭建桥梁。