为实现分子级水平汽油调和在生产企业应用，并推进炼油技术向精细化、智能化及分子水平转型升级，提出了一种基于分子组成和链烷烃族、烯烃族、环烷烃族和芳烃族相互作用的分子级汽油辛烷值预测模型。采用一个包含 228 组（210 组训练集和 18 组测试集）汽油样本的数据库，利用序列最小二乘法规划非线性辛烷值模型，以 613 种烃类化合物和含氧化合物的分子辛烷值为基础进行训练和验证。该模型考虑了分子间的相互作用对辛烷值的非线性影响，并采用二元交互参数来描述不同分子族类之间的作用强度。结果显示，该模型在研究法辛烷值（RON）和马达法辛烷值（MON）的训练集、测试集上的平均绝对误差分别为 0.22、0.25 和 0.21、0.35，反映该模型具有良好的预测能力，可应用于某炼厂汽油离线调和优化模拟系统中，设计配方产品的研究法辛烷值预测平均绝对误差为 0.24 和 0.19。