Как сделать, чтобы процедура всегда компилировась с заданным уровнем оптимизации?

В этом случае надо воспользоваться условной компиляцией, а точнее, директивой ERROR.

Воспроизводимый пример:

create or replace procedure computation is
begin
    $IF $$plsql_optimize_level < 3 $THEN
        $ERROR 'This procedure must be compiled with plsql_optimize_level=3 or higher!' $END
    $END
    for n in 1..10e6 loop null; end loop; 
end computation;
/
LINE/COL  ERROR
--------- -------------------------------------------------------------
4/9       PLS-00179: $ERROR: This procedure must be compiled with plsql_optimize_level=3 or higher!

alter session set plsql_optimize_level=3
/
alter procedure computation compile
/
exec computation 

PL/SQL procedure successfully completed.

---

_{Свободный перевод ответа от участника @Steven Feuerstein}