基于多目标规划理论预测高炉铁水硅含量.docx

基于多目标规划理论预测高炉铁水硅含量黄海燕曹东明李自创摘要：本文研究的是高炉铁水硅含量问题。通过数据可知这是一类多元非线性回归问题。我们运用多目标规划理论建立相应的数学模型得到铁水硅含量与各参数间的关系。首先从给定的大量数据（实测数据）中筛选出与高炉铁水硅含量有密切联系的三个参数铁水温度、铁量差、料速。此外对铁水硅含量有影响的还有透气性指数、风温、风量由于各参数间息息相关我们首先建立多目标规划模型得到铁量差、料速和铁水温度与铁水硅含量间的多目标非线性关系Ⅰ（见）再运用效用最优化方法将其转化为单目标规划模型并利用Lingo求解。又由参考文献可知风温与铁水温度存在着正比关系设函数表达式为：（kb均为常数）将以上表达式代入式Ⅰ间接得到风温与铁水硅含量的关系式Ⅱ。以上模型初步分析了铁水温度、铁量差、料速、风温与铁水硅含量内在的联系。通过文献资料我们对模型进一步改进。首先通过分析风口状况与炉温指数间的关系由风量的定义：单位时间内流过井巷或风筒的空气体积或质量。得到风量与铁水硅含量间的关系式再利用实测资料知透气性指数与风量构成函数表达式Ⅲ：同样地将以上表达式代入式Ⅱ又可间接得到透气性指数与铁水硅含量的联系。我们通过各参数间形成的生物链最终获得铁水温度、铁量差、料速、风温、风量、透气性指数与铁水硅含量间的非线性关系。从而合理的预测出高炉铁水硅含量。最后我们还给出了模型的评价与推广。关键词：铁水硅含量、多元非线性回归、多目标规划1问题的重述1.1背景材料在国民经济快速发展的拉动下中国钢铁工业进入快速发展阶段这也带动了高炉炼铁的快速发展。伴随着中国生铁产量的高速增长中国高炉炼铁技术水平也取得了一定进展。由于生铁产量的高速增长造成了全国铁矿石焦碳供应紧张价位攀升质量下降成分不稳定导致了部分高炉技术经济指标下滑。表现在入炉品位虽提高但入炉焦比升高喷煤比下降等现象。近年来大型高炉生产技术水平取得了明显进步宝钢、马钢、上钢一厂、鞍钢、首钢等企业大高炉利用系数和燃料比等指标已达到先进水平。受全球经济减速影响中国出口贸易减弱经济增幅回落钢材需求低迷。钢材市场价格在经过数月大幅下跌之后目前一些钢铁企业已经陷入亏损境地。短短的几个月内钢铁行业就从今年上半年的风光无限转到下半年的岌岌可危。2008年国内国际钢铁市场波澜巨变冰火两重天的经历使中国钢铁行业在改革开放30年来第一次深切感受到世界经济周期性衰退所带来的经营压力。全球金融危机导致实体经济衰退迹象已经显现对中国经济的影响也已经逐步波及到各个行业。在全球经济增速放缓的形势下国内采取了各种刺激经济发展的政策但政策的效果能否达到预期目标还存在不确定性。而对于钢铁行业而言积极的财政政策无疑将拉动钢铁需求但不确定性在于资金来源和建设实施时间行业基本面好转尚需时日。在政策效果未显现之前钢铁需求仍将保持低迷。随着钢材价格的持续大跌市场观望情绪加重贸易商购买量减少钢企库存压力明显上升为了减轻库存压力钢企一方面开始限产另一方面降价促销最终导致10月中上旬钢材大幅降价。国内钢材需求减弱出口面临诸多困难包括钢厂库存在内的社会库存高于去年同期水平。主力钢厂合同不足实际减产压力已经超过20%。占据国内市场矿石产量40%的河北铁矿石产量大幅下降仅唐山地区停产的矿山就达30%。虽然最近焦煤价格降至1300元/t但市场需求继续萎缩价格下行压力仍然威胁着煤焦市场。进口铁矿石严重过剩码头堆积的进口铁矿石成本平均超过1100元/t而目前国内市场国产矿和进口矿的销售价格均已跌破600元/t。仅这一项大型钢铁企业就面临巨大的亏损。实际上这已经成为国内大中型钢铁企业和铁矿石进口商经营亏损的主要原因。显然减少协议铁矿石进口量拓宽低价铁矿石资源进口渠道通过谈判降低目前至明年3月底长协矿价格将是大中型钢铁企业减亏的重要途径。针对钢铁市场和钢铁企业面临严峻的经营形势业内人士向政府有关部门提出了许多有针对性的政策建议。从这些建议中不难发现钢铁企业对当前形势的分析判断不再局限于钢铁市场本身而是在金融危机重创全球经济对中国经济和钢铁市场造成巨大影响的大背景下以大战略思维寻求渡过今后一段时期困难的出路。钢铁企业和经销商都面临如何应对经济增长回落和市场一段时期低位徘徊的风险。钢企和经销商只有通力协作才能共同化解市场风险。因此钢铁企业价格策略应兼顾市场变化协调与经销商的合理利益关系充分理解经销商承受的价格波动风险携手努力创造区域市场价格的相对稳定共同减少损失增强抵御困难的能力。依靠政府和企业采取综合措施千方百计稳定市场才能赢得未来。1.2基本信息高炉炼铁是应用焦炭、含铁矿石和溶剂（石灰石、白云石）在竖式反应器——高炉内连续生产液态生铁的方法。它是现代钢铁生产的重要环节。