更新时间：2024-09-21 11:43
冯恩民，1939年生，博士生导师。1964年毕业于大连工学院数理力学系，留校任教至今。现任中国工业与应用数学学会常务理事，东北工业与应用数学学会常务理事，兼副理事长。1994年获意大利政府基金资助，在意大利Bergamo大学合作研究。近30年来一直从事运筹学与控制论方面的理论、算法、应用及计算软件方面的研究。
针对卫星仪器舱布局问题，应用集值映射与凸集分离定理等凸分析的基本理论，建立了具有多种性能约束的布局优化模型。依据图论、对称群对集合的作用、轨道及不可微优化理论，论述了一类约束布局优化问题（属NP困难问题）有最优性条件，并获得了全局收敛的优化算法。该工作得到中华人民共和国航天工业部五0一所的支持和国家自然科学基金的三次资助，且被评为优秀基金项目和国家教委科技进步一等奖。
依据油气藏勘探规划与开发方案的可行性研究，首次建立了同于经济分析的一类隐式、非线性多目标的随机规划模型，其中包括企业经济评价、国民经济评价、合作分成模式、风险分析及其优化决策。给出了此类规划问题的优化算法、收敛性及相应的计算机软件，并用于莺歌海岸13-1气田及辽河油田的勘探与开发中。作为主要完成人，该项工作于1985年获国家教委科技进步一等奖。
对分片光滑抛物型微分方程为主的系统辨识问题，论述了该系统在Sobolev空间的可辩识性及达到最优解的必要条件，提出了回剥正演法及不可微系统的区域分解法，将其用于高凝油油藏开发方案的数值模拟及优化决策（该工作获辽宁省科技进步三等奖），以及油藏勘探的盆地数值模拟（包括地史、热史及生烃史等）中，研制了相应软件，多次用于辽河油田及新疆塔里木盆地的勘探与开发中，其结果得到工程单位的称赞。
中心设计算法
为解决有界闭域内嵌入最大的Minkowski凸体求其半径和中心问题。用于提高大规模集成电路生产的成品率，得到此类问题的数学模型，算法及最优性条件。
专用码头设计与科学管理
对专用码头设计与管理建立了随机规划模型，依Monte Carlo method（蒙特卡洛法）及中心极限定理研制计算机软件，用于大连散粮码头和秦皇岛市煤码头的各种能指标的优化设计中，受到国际著名的荷兰咨询公司的赞扬。
换热网络的优化设计在化工换热网络优化设计中，为节约能源，降低成本，建立了含有整变量与连续型变量的双层非线性约束规划模型，构造了改进的遗传模拟退火算法及软件解决了这个有12000多个优化变量18000多个约束的实际问题，通过多种考题与实例考核了该算法与软件的实用和有效性。
作为主要完成人或负责人先后完成国家面上基金六项，“七五”与“八五”国家重大科技攻关课题各一项，完成各种横向课题近20项。国内外发表论文近70篇、合作编著与译著各四部，作为主要完成人或负责人，获国家教委科技进步一等到奖两项、二等奖两项，辽宁省科技进步二、三等奖各一项，并获98年度宝钢教学成果优秀奖。
《现代工程数学手册》，华中科技大学出版社，1986年；
（i）群及其表示；
（ii）几何规划；
（iii）单目标与多目标线性规划（1999年出版）。
? 《数学模型》高教社，2001年。
? 《不可微最优化》（译），大连理工大学出版社，1991年；
? 《优化中的ABS方法引论》大连理工大学出版社，1999年。
? 矩阵特征植问题的计算方法（译），上海科学技术出版社，1980年。
? 线性与非线性规划引论（译），北京科学出版社，1980年。
? 实用数学规划（译），北京科学出版社，1981年。
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2 Lei Wang,Enmin Feng,Jianxiong Ye,Zhilong Xiu. An improved model for multistage simulation of 丙三醇 发酵 in batch culture and its parameter identification. Nonlinear Analysis: Hybrid system,3 （2009） 455-462. (SCI).
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4 Jianxiong Ye,Enmin Feng,Lei Wang,Zhilong Xiu,Yaqin Sun. Modeling and Robustness Analysis of Biochemical Networks of Glycerol 新陈代谢 by Klebsiella Pneumoniae. ICST Institute for Computer Sciences,Social Informatics and Telecommunications Engineering,Shanghai,2009. (EI)
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236 谭中富；张作泉；冯恩民. 桁架结构拓扑优化的对偶逼近方法. 科技通报. 1994,5.
237 陈国庆；陈万吉；冯恩民. 摩擦接触问题数学规划法的收敛性和算法的改进. 计算力学学报.1994,4.
238 王锡禄；冯恩民；夏尊；张立卫 求解约束非线性规划的ABS算法软件 大连理工大学学报. 1994,5.
239 冯恩民；王秀梅; 杨朝；常云；吴铁生；张凤莲；周旭东；黄莲芳. 地史中的孔隙度场方程及回剥正演法. 大连理工大学学报. 1994,3.
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252
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263 杨立治；冯恩民. 多级伸缩液压缸的稳定性计算. 工程机械 1982,5: 28-31.
264 唐焕文；施光燕；冯恩民；左凤贤；李壮；黄永康. 常用优化算法通用程序库YOUHUA-I及其在工程中的应用. 大连理工大学学报. 1982,4: 1-7.
265 施光燕；冯恩民；高桂清；唐焕文. 随机模拟在堆场设计中的应用. 大连理工大学学报. 1982,3: 21-26.
266 冯恩民；杨立治. 多级伸缩油缸多个中间支承位置的最优化计算。大连理工大学学报.1981,4: 20-28.
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268 冯恩民等，一般矩阵特征值的算法（译文），应用数学与计算数学，1979,No.5
269 冯恩民等，船舶管路计算，大连理工大学学报，1975，No.3,P121-124
作为主要完成人或负责人先后完成国家面上基金九项，国家重大科技攻关课题七项，完成各种横向课题20多项。国内外发表论文260多篇、合作编著与译著八本。作为主要完成人或负责人，获国家教委科技进步一等奖两项、二等奖两项，辽宁省科技进步二、三等奖各一项。获98年度宝钢教学成果优秀奖。2001年获辽宁省教学成果奖一、二等各一项。作为负责人或主要参加者，正在承担国家面上基金, 国家“973”课题与“863”课题各一项。
? 多级伸缩油缸多个中间支承位置优化设计，1982年获辽宁省科协自然科学二等奖；
? 莺歌海崖13-1 天然气开发利用可行性研究，1986年获国家教委科技进步一等奖；
? 优化方法及其在工程中的应用，1989年获国家教委科技进步二等奖；
? 沈阳油田高凝油开发方案数值模拟及优化，1991年获辽宁省科技进步三等奖；
? 不可微最优化理论、算法及应用，1993年获国家教委科技进步二等奖；
? 人造卫星舱布局优化（乙类），1994年获国家教委科技进步一等奖；
? 获国务院政府特殊津贴(1995年).
? 数学研究生跨学科培养的研究与实践，2000年获辽宁省教学成果二等奖；
? 关于数学应用型人才培养模式的研究与实践，2000年获辽宁省教学成果一等奖。
? 宝钢教学成果优秀奖（1998年）
科研工作
1 拓扑优化的理论与方法
1.1 应用点到集的映射、集值映射、凸集的分离定理等凸分析基本理论，针对各种工程拓扑优化问题，建立了具有相应性能约束的不可微优化模型，并将其中几何形式与空间位置等隐式约束（如相容性与不干涉性约束）转化成等价的代数形式约束（即显式线性约束或不可微约束）。在这些理论基础上给出了可在计算机上实现的拓扑优化的数值计算方法。
1.2．应用图论、对称群对图集作用与轨道，把拓扑优化问题分解成有限多个子问题，在每个子问题中克服了长期困扰拓扑优化的时断时续性质，使优化变量在子问题中可连续变化。
1.3．针对卫星舱布局优化、离散变量的结构拓扑优化、近海污染源的合理布局等问题构造了不干涉遗传算法、改进的模拟退火遗传算法及定界组合算法等。上述成果已应用于航天部五零一所，吉林化学公司、北京燕山石化公司、大连双岛湾、锦州市第一开关厂等单位，均收到良好效果。
1.4 化工换热网络综合优化设计
在化工换热网络优化设计中，为节约能源，降低成本，建立了含有整变量与连续型变量的双层非线性约束规划模型，构造了改进的遗传模拟退火算法及软件，用于具有12000多个优化变量，18000多个约束的化工换热网络优化实际问题，通过各种考题与实例考核了该算法与软件的实用和有效性。使在国内外只能解决50个冷热流股换热问题推广到可解决110个冷热流股的换热网络综合优化问题。
2 经济分析与优化决策
依据油汽藏勘探规划与开发方案的可行性研究，首次建立了用于经济分析的一类隐式、非
线性多目标的随机规划模型，其中包括企业经济评价、国民经济评价、合作分成模式、风险
分析及其优化决策。给出了此类规划问题的优化算法、收敛性及相应的计算机软件，并用于
莺歌海崖13-1汽田勘探的经济分析与优化决策（作为主要完成人，该项工作于1985年获国
家教委科技进步一等奖) 及辽河油田的勘探与开发中 (例如：油田开发方案经济评价——分
析方法、指标体系及软件研制；油田开发方案经济分析的计算方法及软件；油气田勘探规
划及经济评价)。
3 最优控制与系统辨识
3.1 非线性集中参数系统
3.1．1 关于非线性集中参数系统的最优控制与参数辨识问题，建立最优控制的必要条件，论证了可辨识性，构造了优化算法，给出了收敛性分析。
3.1．2 用于辽河油田与新疆油田等测钻水平井井眼轨迹的最优控制。
3.1．3 生物发酵生产1，3-丙二醇的最优控制：
（1）针对微生物发酵的不同过程和不同阶段建立了多种非线性、非光滑多阶段动力系统，以及依实验数据或生产强度等建立了参数辨识或最优控制模型。证明了它们的主要数学性质、构造优化算法及软件实现，数值结果表明了正确与有效性；
（2）应用Banach空间的Gateaux微分、Frechet微分、广义方向导数等，证明了上述辨识与最优控制问题的最优性必要条件、平衡点的存在性及渐近稳定的条件；
（3）应用Lyapunov多种函数与比较定理证明了多种类型脉冲系统的稳定性与可控性；
（4）建立了蛋白质结构预测、单体型与基因型、加权网络的优化模型，构造了优化算法。经数值计算考核了模型与算法的正确性、提高了精度。
3．2. 分片光滑非线性分布参数系统
（1）针对分片光滑非线性分布参数系统的一种最优控制问题，应用区域分解，不可优化理论，集值映射等，使分解后的子系统具有充分光滑性，克服了原系统的不可微性，为提高数值计算的精度和减小计算量打下理论基础. .
（2）论证了原问题与分解后各子问题之间的等价性，对应最优控制问题的可辨识性和最优性条件。给出了相应的数值计算方法及最优控制问题的优化算法。
（3）对一类非线性、非光滑分布参数系统证明了弱解的存在性、弱解关于参数的连续性。应用于大型油浸自冷变压器温度场计算与参数辨识等；
（4）将上述理论成果已成功的应用于针对北极雪、冰、海水多层温度分布研究
应用2003年实测数据，建立多种区域耦合的非线性非光滑动力系统及参数辨识模型，论述系统弱解的存在唯一性、解关于参量的连续性、最优解的存在性、最优性条件等。研制相应软件，实现以实测数据为考核标准的对北极温度场的数值模拟。
4 科学与工程中的优化算法及软件
4．1 中心设计算法
提高大规模集成电路生产的成品率问题，等价于在有界闭域内嵌入最大Minkowski凸体，求其半径与中心的问题。研究该问题的最优性条件，构造了优化算法，给出了算法的收敛性分析等。
4。2 专用码头设计与科学管理
对专用码头设计与管理建立了随机规划模型，依Monte Carlo method（蒙特卡洛法）及中心极限定理研制计算机软件，用于大连散粮码头和秦皇岛市煤码头的各种性能指标的优化设计中，受到国际著名的荷兰咨询公司的赞扬。
4。3 多级伸缩油缸多个中间支承位置的最优设计与多级伸缩液压缸的稳定性计算.。
4.4 深盆气藏分布范围预测与聚气量的研究 (这部分工作是国家“十五”科技攻关课题的一部分)。
4.5 大型超高塔架强度与刚度的数值计算
1976年元宝山区电站是我国重点工程。电站建设急需一台起重机，起升高
度96米，起重量80吨的起重机。东北电业管理局第一工程公司与大连工学院联合设计，制造
与安装了我国第一台大型超高塔式起重机，该机起升高度122米，起重力矩
2400吨米，最大起重量120吨。该机是一种高层塔架式结构，是个多次超
静定的空间刚架与空间桁架的混合结构。应用结构矩阵分析的位移法进行数
值计算，并用电阻应变仪进行应力测试，测试结果与数值计算结果基本一致。
其结论是该塔架强度与刚度符合工程要求。该数值计算软件还可用于其他类
型起重机的空间刚架或混合结构的数值计算。
科研项目
1 国家自然科学基金项目
1.1 中心设计算法(主要完成人) 时间：1984.1~1986.12；
1.2 三维约束空间中体群的布局与优化(主要完成人) 编号：68273009
时间：1988.1~1990.12；
1.3 不动点算法与优化计算(主要完成人) 编号：1880498 时间：1989.1~1991.12；
1.4 最优化算法与算法基础(主要完成人) 编号：19171013 时间：1992.1~1994.12；
1.5 动力三维布局优化及其组合爆炸的研究 (主要完成人) 编号：69273036
时间：1993.1~1995.12；
1.6 约束优化与非线性整数规划的有效算法及软件(主要完成人) 编号：19571015
时间：1996.1~1998.12；
1.7 拓扑优化的理论与方法(负责人) 编号：19871009 时间：1999.1~2001.12。
1.8 非线性分段光滑动力系统的优化理论(负责人) 编号：10471014
时间：2005.1~2007.12
1.9 生存性与稳定性中的非光滑优化理论与方法(主要完成人) 编号：10671126
时间：2007.1~2009.12
1.10 一类复杂网络上非光滑动力系统的优化理论与方法(负责人) 编号：10871033 时间：2009.1~2011.12
2 辽宁省基金项目
ABS 算法与优化在油藏勘探与开发中的应用(负责人) 编号：962112
时间：1997.1~1999.12。
3 国家科技攻关课题
3.1 .莺歌海崖 13-1 天然气开发利用可行性研究（子问题负责人）时间：1984.4~1985.12；
3.2 辽河盆地复式气藏形成条件及分布（七五科技攻关课题，子问题负责人）
编号：54-01-08-03 时间：1987~1989；
3.3辽河——辽东湾地区天然气勘探目标评价（国家“八五”科技攻关课题，子课题负责 人）编号：85-102-4-3 时间：1990~1992；
3.4 中国典型叠合盆地油气形成富集与分布预测（国家973课题，子问题负责人）
编号：G1999043308 时间：1999.10~2004.10；（973课题）。
3.5 微生物法生产1,3-丙二醇的研究（国家“十五”科技攻关课题, 子问题负责人）
编号：2001BA708B01-04 时间：2001~2005 。
3.6 工业生物技术的过程科学基础研究（子课题：工业生物过程的系统控制与优化）。
课题编号：2007CB71430C, 时间：2007.7—2012.7（973课题）。
3.7生物柴油与1,3—丙二醇联产工艺优化, 课题编号:2007AA02Z208,
时间 :2007.6—2012.7 （863课题）
4 横向课题
a) 秦皇岛市煤码头泊位数堆场及各种设备指标的优化；
b) 秦皇岛煤码头（二期）运行过程的Monte Corlo 法数值模拟及设备指标设计；
c) 大连散粮码头泊位、筒仓、各种设备指标设计及运行过程的Monte Corlo 法数值模拟；
d) 油田开发方案经济评价——分析方法、指标体系及软件研制（1985~1986）；
辽河油田研究院；
e) 油田开发方案经济分析的计算方法及软件 (1989~1990)；辽河油田研究院
f) 油气田勘探规划及经济评价 (1991~1992)；辽河油田研究院；
g) 油田开发方案的优化决策 (1986~1988)；辽河油田研究院
h) 沈阳油田高凝油开发方案数值模拟及优化（1990~1991）；辽河油田研究院
i) 科技管理信息系统（1991.9~1992.3）；辽河油田研究院
j) 天然气勘探的决策分析（1987.11~1989.5）；辽河油田研究院；
k) 侧钻水平井轨迹控制技术研究（1998.5~1998.11），辽河油田钻采院；
l) 大位移井井壁岩石力学稳定性研究（1998.8~1998.12）辽河油田钻采院；
m) 侧钻（水平）井轨道控制系统（2001.4~2001.12），辽河油田钻采院；
n) 微生物法生产1，3丙二醇过程的最优控制研究(2003.11~2004.12)，校内生命+x专项资助；
o) 生物系统最优控制的理论、方法及应用, (2007.7-2009.7)校内数学+x专项资助
p) 多级伸缩油缸多个中间支承位置的最优设计（1980~1981）；
q) 大民屯高凝油开发方案的数值模拟及优化（1986.10~1989.7）辽河油田研究院；
r) 油藏开发中各种参数之间关系及界限（1989.10~1989.12）辽河油田研究院；
s) 沈阳油田高凝油开发方案数值模拟及优化，辽河油田研究院；
t) 沈阳高凝油注水井井筒地层带温度场数值模拟及软件研制（1990.12~1992.12）辽河油田研究院；
u) 西部凹陷沉积埋藏史的数值模拟研究（1990.11~1992.12）辽河油田研究院；
v) 西部凹陷古地温及排液初探 , 辽河油田研究院；
w) 西部凹陷热史模拟研究（1994.4~1995.12）辽河油田研究院；
x) 矩形工件下料软件的研制（1998.1~1998.5），锦州第一开关厂；
y) 油浸自冷三相变压器非稳态油度场数值模拟（2001.1~2002.7）沈阳变压器研究院股份有限公司；
z) 中国石油市场供需预测软件系统的改进与扩充，2008.10—2009.12, 中国石油经济技术研究院。