流程工业企业的综合自动化对企业模型提出了多层次的需求,传统的企业建模方法难以满足企业层次化管理和优化控制的要求。现有的多分辨率建模方法存在模型形式化、模型校验、建模成木及一致性映射等问题,在对多分辨率模型需求分析、理论及应用研究现状进行系统评述的基础上,本文对多分辨率层次模型的形式化表达方法和建模方法进行了深入的研究,解决了层次化描述模型和分析模型的集成建模问题。主要研究内容如下:第一,在理论层面上,传统多分辨率建模方法不适用于企业建模,本文针对企业建模中描述模型和分析模型集成建模的需求,研究了系统属性的分类定义问题,提出了一种基于多节点结构模型的多分辨率层次模型形式化描述方法。多分辨率模型校验是有效建模的保证,至今尚无明显进展。本文建立了一套多分辨率层次模型的评价指标体系,包括模型一致性、完备性、正确性及可观测性等指标。第二,在建模方法上,研究了不同分辨率层次模型中实体对象及其结构关联关系,解决了复杂系统多节点分布式结构建模问题。提出了两种分别适合于模型重用和高效建模的多分辨率层次模型建模策略;利用建模成木和状态可观测性概念,提出一种层次模型最大可观测度优化建模算法。第三,在工程应用上,通过研究石化企业集成管理和控制对物流建模的层次化需求,提出了多分辨率层次化物流模型建模框架和形式化描述方法,分析了层次物流模型重用式建模策略和效率优先建模策略。提出了一种将层次物流形式化模型转化为物流拓扑图的方法:提出了一种物流拓扑图关联矩阵空间聚集映射算法,实现了物流模型的同态、同构一致映射。物流模型在石化MES软件和智能工厂实验系统设计和实施中得到实际应用,实现了层次模型的一致性在线验证,取得了满意的应用效果。