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本文在对热交换网综合进行深入分析的基础上，提出了其本质上是一个匹配组合优化的新观点，并结合矩阵模型，建立了一种遗传算法与传统数学规划相结合的双层结构优化策略：在上层，用改进遗传算法对网络结构进行演化，得出候选集合；然后，下层算法利用数学规划对候选集合中的个体作适应值评价，即对热负荷进行最优分配，并把结果返回到上层算法中。根据仿真结果以及与相关文献的比较，证明了此策略的有效性。