关键词: 复杂网络, 炼油系统, 构效关系, 异质性, 鲁棒性

Abstract: 本文从复杂网络的角度分析炼油系统中任务-资源网络的拓扑结构。该定向加权的任务-资源网络根据实际炼油系统构建，其中节点代表炼油系统中的各子任务，边代表完成相应任务所需要的资源。通过对该网络的结构特性（如节点度分布、强度分布等）分析，首先发现炼油系统任务-资源网络具复杂系统中普遍存在的异质性。其次，节点的结构特性与其在系统中承担的任务有关。这不仅说明设计需求和过程生产规则促使了结构异质性的产生，同时提出结构特性可作为判断节点（任务）重要程度的指标，为决策过程提供辅助信息。另外，网络结构与权重信息间的关系表明，生产方案同样会对系统任务-资源网络产生影响。在此基础上，提出串级错误模型，用以分析炼油系统在某些子任务失效时的工作性能。两种运行能力冗余设计策略的比较说明，考虑系统异质性的设计策略，能够保证炼油系统在一定成本下性能更稳定。这一现象进一步体现了炼油系统任务-资源网络中的构效关系，同时也提出了复杂网络研究方法在过程系统工程中的潜在应用。