传统上过程系统工程(PSE)对化工过程设计制定的优化计划一直集中在工厂水平,然而在过去十年中有很多重要的工作致力于扩展其研究的范围,从而获得更为广泛的商业经验。化工产品供应链设计正是过程系统工程对其研究范围扩展的体现。伴随激烈的竞争以及政府、企业与个人的可持续意识不断增强,决策者需要从提升经济效益和减少环境影响两个方面考虑对供应链设计制定的优化计划。并且考虑到供应链在实际运营过程中操作层面的不确定性对经济和环境目标都会造成一定的影响,因此本文以化工产品供应链为主要研究对象,以生命周期评价和多目标鲁棒优化为切入点,研究了操作不确定性下的化工产品供应链网络优化的经济和环境集成评价。针对传统的生命周期评价(LCA)缺乏系统的工具来生成一系列备选方案,也不能就环境性能而言给出最优的解决方案,同时考虑到供应链实际运营过程中操作层面的不确定性,本文研究了将生命周期评价与操作不确定性下的经济和环境双目标优化结合,建立了操作不确定性下的生命周期多目标鲁棒优化理论框架,其中清单分析使用的是卡内基-梅隆大学绿色设计研究所研究人员开发的在线EIO-LCA评估工具,环境影响计算方法选用EDIP,多属性集成选用的是层次分析法(AHP)。该框架遵从经典LCA的前三个阶段,在最后一个阶段通过将第三个阶段的结果作为一个输入与多目标鲁棒优化工具结合从而自动产生一系列经济和环境权衡下的备选方案。随后根据提出的理论框架,结合化工产品供应链运营过程涉及到的一般问题,研究了化工产品供应链的经济和环境双目标鲁棒优化模型,该模型通过在优化期望值的基础上加入惩罚约束项以保证供应链在运营较差的情况下仍能够尽可能满足实际需求。由于本文选取的经济指标为净现值(NPV),环境指标选取的是EDIP,这两个指标的优化方向是相反的,因此在最终的经济目标和环境目标中惩罚约束项的符号也是相反的。在该双目标优化问题的求解中,本文采用的是eps-约束方法。最后将其应用在一个石油化工产品供应链网络优化的案例中,在GAMS中求解得出的帕累托曲线显示环境影响的变化范围为2.37ⅹ10~7到3.33ⅹ10~7,其对应的经济目标变化范围为5.09ⅹ10~7$到1.76ⅹ10~8$。为了确定帕累托曲线上的最佳决策点,本文进一步研究EDIP的期望值与环境目标之间的变化关系,得出c点为最佳决策点,该点对应的决策方案既能保证供应链的环境性能又能获得可观的收益。随后与随机优化模型做对比,得出的结论是鲁棒优化模型的环保型决策区域较随机优化模型的有所减小,并且在最小化环境影响时,随机优化模型需求满意度接近于最低需求满意度,而本文所提出的模型与之相比需求满意度提升了26%。