为了实现单调性回归,本文提出了一种基于支持向量机回归的单调性回归方法(MonSVR),即在原有的支持向量机数学回归模型中,添加由一阶差分方程描述的单调性约束条件使得回归模型体现单调性。由于添加的差分不等式是线性不等式,MonSVR依旧是一个凸优化问题,而通过对差分不等式中的参数分析可知,只要有限个离散点构建差分不等式约束就可实现回归模型的全局单调性。为了实现多变量回归分析的单调性,本文首先引入了叠加支持向量机的概念。叠加支持向量机回归模型中,每一个自变量对因变量的影响是通过各自变量分别核化后再叠加得以实现。其次为了实现自变量与因变量的单调性,采用与一维回归问题相同的策略,即将由添加一阶差分不等式描述的约束条件的叠加支持向量机的回归模型中实现单调性。该多变量单调性回归方法简称为AddMonSVR。此外,本文将MonSVR用于原油沸腾曲线的建模。从仿真结果得出,MonSVR不仅可以很好地体现原油组分和沸腾温度之间的单调性,而且与其他方法相比有着更好的预测性能。本文又通过将AddMonSVR应用于PX的氧化生产过程中燃烧副反应的建模中得出,在长期的操作经验与自变量和因变量的单调性关系已知的条件下,采用AddMonSVR对燃烧副反应建模可以很好地将单调性先验知识体现在数据模型中,并且可以方便地通过作图来分析因变量和自变量之间的定量变化关系。