天然气集输管网系统是一个庞大而复杂的系统。天然气集输管网系统规划是在气田开发地面工程建设中必须首先解决的问题。在气田开发地面工程中，涉及从井口到一级集气站，从一级集气站到二级集气站等等的管网布置。也涉及各级和各个集气站的布局。过去对于管网和各类集气站的布局，由于计算技术等原因，难以从整体上考虑，致使系统投入运行后不能满足工艺技术要求，造成重复建设或改建，增加投资，浪费人力、物力和财力的现象经常发生。 天然气集输管网系统一般跨越地域广阔，环境条件复杂多变，同时，由于设计建造营运管理等诸多因素的影响，管道系统运行过程中伴随着风险，即存在着危险，如何使系统在运行过程中风险尽可能降低，这是天然气集输系统现代化管理必经考虑的重要问题。 本文对天然气集输系统的布局和系统风险两个目标加以考虑，对系统进行最优规划。到目前为止，尚未见有既考虑费用最省，又考虑风险最小的两个目标进行工程优化的报道。 本文第一次针对费用和风险两个目标，建立了天然气集输管网系统优化设计数字模型；并成功地应用层次分析(AHP)法进行求解；首次提出求不等权steiner点解法和正规化权重分配法，解决了天然气集输管网系统最优化规划问题。同时，还研究了已建管网系统最优规划问题。通过对四川输气管网系统的模拟分析，提出的改造方案同参与该管网改造的国外公司提出的方案基本一致。 本文对天然气集气输管网系统最优规划研究的成果，具有普遍意义。不仅适用于新建天然集输管网系统，而且适用于已建管网系统的评价和改造。