人类在实践活动中,针对经济、社会、科技等方面的重大制约问题,往往提出重大工程设想,开展重大工程建设,实现局部突破,带动整体发展。重大工程管理一般包括立项决策和工程项目的计划、组织、指挥、协调和控制。重大工程立项决策时,由于问题的复杂性,面临环境的动态性和不确定性,对经济社会等影响的广泛性和深远性,决策信息的不完备性,决策者的有限理性等多种因素,使得重大工程决策的难度较一般工程大大增加。因此,研究重大工程立项决策理论与方法,为重大工程科学合理的决策提供支持,成为重大工程管理研究的重要内容和难点之一。重大工程立项决策的研究主要集中在决策机制的运作机理、专家咨询、公众参与、法律法规保障机制、决策机制评价、过程集结、风险评估等方面,而关于重大工程论证专家选择、论证机制设计、预警机制设计等方面的研究还比较少。本文在对重大工程的决策特征和决策过程进行分析的基础上,将重大工程决策模式分解为决策机制和决策技术两个层次,重点研究了决策机制设计、论证专家选择、多元思维与多元价值交互集成、风险预警机制等重要问题。具体的研究内容和创新点如下:(1)重大工程决策特征与决策过程分析。分析了重大工程及其决策的独特特征,提出了重大工程决策系统概念模型;分析了重大工程决策过程和特征。以复杂系统论为理论基础,分析了重大工程决策过程的特征,包括多元思维集成、动态演化、涌现性和自相似性等。以中国长江三峡工程为典型案例,对重大工程决策过程的特征进行了实证分析。(2)重大工程决策机制分析。选取重大工程决策失误的三个典型案例为切入点,分析总结了国内外重大工程决策过程中,在思想意识、机制构建、决策程序、技术层面等方面出现的失误。在此基础上,提出了重大工程决策的法制法规保障机制、可行性论证机制、风险评估与预警机制、专家遴选机制等决策机制,为重大工程决策模式构建奠定了框架基础。(3)重大工程论证专家选择。分析了重大工程论证专家选择过程,设计了专家选择流程;根据重大工程论证要求,提出了重大工程论证专家评价指标层次结构模型,在此基础上,构建了论证专家选择的数学模型,分别设计了基于基本遗传算法和自适应遗传算法的求解方法对问题进行求解,并给出算例对模型和求解方法的可行性和有效性进行了验证。最后,对算子控制参数对算法性能的影响机制进行了分析,给出了算子控制参数的合理组合范围,为解决这类问题提供了经验数值。(4)重大工程决策多元思维模型与多元价值交互集成。以价值分析、价值识别与价值集成为核心,分析了重大工程的经济价值、社会价值、科技价值和生态价值等多元价值,提出了重大工程多元思维层级模型和三维模型。根据重大工程决策过程,将其划分为专题层级和综合层级两个基本层级,设计了多元价值两层级交互与集成流程,并分析了多元价值集成的专家一致性判断问题。(5)重大工程风险评估与风险预警机制设计。构建了重大工程风险评估指标体系,将群体层次分析法与灰色系统理论相结合,提出基于群体层次灰色风险评估方法,在此基础上,设计了包含专题层级和综合层级的重大工程风险预警两级联动机制;最后,选取“城市矿产”示范基地作为一类典型的重大工程,对其风险指标体系进行个性化创新设计,给出算例对提出的风险指标体系的合理性以及评估方法的可行性和有效性进行了验证。论文围绕重大工程决策模式问题,设计了几种决策机制,针对关键技术问题,提出了相应的模型和求解方法,为重大工程科学合理决策提供了新的思路。