张磊，贺丁，刘琳琳，都健

（1 大连理工大学化工学院，辽宁大连116024；2 中国寰球工程有限公司北京分公司，北京100012）

现代社会对化工产品从研发到推向市场的时间要求日益提高，化学工业关注的重点已从B2B产品转向B2C产品[1]。因此，化工产品的设计得到广泛关注。化工产品设计是指通过已知的产品性质或要求，寻找到符合性质要求的最优分子、混合物等化工产品。化工产品设计已成为化学工程学科新的研究热点之一[2]，近三十年来，化工产品设计相关的数据库、模型与相关软件均得到了快速的发展。然而，由于该问题的多尺度、跨学科特性，相关模型与软件的开发通常需要涉及多学科的深入研究，例如计算化学、热力学、材料科学、化学工程、工业工程、电子工程、数据科学以及人工智能等。传统的化工产品设计开发主要依靠经验与规则进行试错式实验方法。虽然此类方法可以设计得到可行的产品方案，然而其搜索范围有限，无法得到全局最优的设计结果[3]。近年来，基于模型的化工产品设计方法得到了广泛关注。使用基于模型的方法可以利用计算机算法对可行的产品设计方案进行快速遍历，从而进行快速、低成本的产品开发。若必需的物性模型及数据可以准确获取，则可使用基于模型的化工产品设计方法利用计算机技术进行产品设计。

图1为化工产品设计方法的框架示意。对于一个给定的产品设计问题，首先，需要将产品需求转化为对应的目标物理化学性质，并设定这些物性的可行范围。……