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提出了一种基于正交设计并结合层次分析法、灰色关联法和模糊综合评判法的分层评价方法，用来评价输气管道设计方案。该方法根据正交设计和多指标的模糊综合评判方法确定满足实际管道工程的最优工艺参数组合，然后从预选方案中选出满足工艺参数组合的较好方案，通过对较好方案的四项技术经济指标值进行比较，得出最优方案。实例分析表明，用分层评价方法实现输气管道设计方案的优选是可行有效的。