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提出一种基于遗传算法和受控随机搜索的系统优化策略，在顶层用遗传算法对系统结构进行优化；在底层，用受控随机搜索对顶层提供的修选结构进行参数优化，并将结果返回给顶层作为遗传算法对相应结构的评判依据。该方法可用于解决较大规模的系统优化问题，并能很好地避免局部最优。通过典型换热网络优化的例子，验证了该方法的有效性，最后，给出了结论。