PAO双层模型使用rule函数定义下层目标与约束的解决方案

你遇到的两类报错本质上源于同一个逻辑：当使用rule参数为Pyomo/PAO的目标、约束组件传入构造规则时，rule函数的第一个入参是「当前组件所属的模型对象」，而非全局定义的上层主模型：

1. 第一次报错AttributeError: 'SubModel' object has no attribute 'S'：你为下层子模型M.L定义目标时，传入ll_obj_rule的参数M实际是M.L这个SubModel实例，它本身没有定义S集合，因此触发属性不存在错误。
2. 第二次报错AttributeError: 'SubModel' object has no attribute 'L'：你为M.L添加S集合后，ll_obj_rule里写M.L.y等价于访问M.L.L.y，而SubModel实例下没有名为L的属性，因此报错。

而直接用expr参数可以正常运行，是因为expr表达式直接引用了全局作用域里的上层主模型变量M，可以正常访问到对应层级的集合、变量、子模型。

解决方法 #

你自行摸索的通过.model()方法获取根模型的方案是完全正确的。Pyomo中所有模型实例（包括SubModel）都内置了.model()方法，调用后会返回当前模型所属的最上层根主模型实例，不管当前处于子模型的哪一层级，都可以通过这个方法拿到全局的主模型对象，进而访问全局定义的集合、上下层变量等组件。

该方法同样适用于约束的rule定义，示例如下：

# 下层约束定义示例
def ll_const_rule(M, i):
    mo = M.model()
    return mo.L.y[i] <= mo.x[i]
# 绑定到下层子模型，遍历S集合生成约束
M.L.const = pe.Constraint(M.S, rule=ll_const_rule)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user16130834