基于TOPSIS与概念模型的农业种植优化决策：伊朗西阿塞拜疆省作物适宜性评估与可持续发展策略

为解决伊朗西阿塞拜疆省农业资源优化配置问题，研究人员采用TOPSIS多准则决策模型结合概念模型，对54种作物进行综合评价排序。研究发现芝麻、向日葵、红花等油料作物综合评分最高，而洋蓟、芫荽等作物适宜性较低。该研究为干旱地区作物选择提供了兼顾经济效益与环境可持续性的科学框架，对制定精准农业政策具有重要指导意义。

　　

在全球气候变化加剧和粮食安全挑战日益严峻的背景下，农业可持续发展面临前所未有的压力。伊朗西阿塞拜疆省作为典型的干旱半干旱地区，其农业生产长期受到水资源短缺、作物选择不当等问题的困扰。传统种植模式往往忽视环境承载力与经济可行性的平衡，导致资源浪费和农民收益不稳定。这种矛盾在气候变化导致降水模式改变的情况下愈发凸显，亟需建立科学的决策体系来指导作物选择。

为应对这一挑战，来自伊朗农业研究机构的研究人员开展了一项创新性研究，通过整合TOPSIS多准则决策方法和概念模型，系统评估了54种作物的综合适宜性。这项发表在《Environmental and Sustainability Indicators》的研究，不仅为当地农业规划提供了数据支持，也为类似气候条件下的农业可持续发展提供了可借鉴的方法论框架。

研究团队主要采用了三种关键技术方法：1）TOPSIS模型（Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution）用于量化评估作物综合表现；2）概念模型构建指标权重体系，涵盖经济、环境、社会等5个维度的24项指标；3）Python编程实现的水资源优化分配算法，基于384名农户的实地调查数据进行验证。研究区域覆盖西阿塞拜疆省，样本量通过有限总体公式计算确定。

研究结果部分，文章通过多个维度展示了研究发现：

4.1. TOPSIS模型指标权重分析
通过TOPSIS分析得出作物综合排名，芝麻以0.794的最高权重位居榜首，其次是向日葵（0.681）和红花（0.669）。这些油料作物在环境适应性和经济效益方面表现突出。相比之下，洋蓟（0.182）和芫荽（0.254）排名垫底，反映出它们在当前气候条件下的低适宜性。深入分析发现，芝麻在技术和环境指标中贡献了62.5%的得分，突显其在可持续农业中的优势地位。

4.2. 概念模型结果
概念模型揭示了各评价指标的相对重要性，其中环境指标"h"以0.208的权重成为最具影响力的因素，其次是经济指标"a"（0.163）。这种权重分配反映了研究对生态环境保护的重视。在水资源优化方面，研究发现大麦、小麦等主粮作物获得均等的9800万升水分配，而马铃薯仅获得4610万升，番茄等作物则完全没有水分配，这种差异化的资源配置策略为精准农业管理提供了依据。

在土地分配优化方面，数据显示大麦获得最大的49,000 m³种植面积，而马铃薯仅有7,683.33 m³。这种分配模式反映了作物经济价值的差异，藏红花以15.68万亿的惊人利润成为最具经济价值的作物，而番茄、甜椒等蔬菜作物则显示零利润，这一发现对农民种植结构调整具有直接指导意义。

特别值得注意的是，研究通过敏感性分析发现，在230-231万立方米的水资源使用范围内，总利润保持2.60654×10¹³的稳定值。这一线性关系表明，在该地区当前种植结构下，水资源的边际效益已达到平台期，为水资源节约提供了重要依据。

研究结论部分强调，这项研究建立了一个将经济目标与生态保护相结合的农业决策框架。通过TOPSIS模型和概念模型的协同应用，不仅识别出芝麻、向日葵等高价值作物，还揭示了资源配置与经济效益之间的复杂关系。该研究的现实意义在于：首先，为政策制定者提供了科学的作物优先发展序列；其次，证实了在干旱地区发展油料作物的比较优势；最后，提出的水资源优化模型为应对气候变化下的农业适应策略提供了技术支撑。

讨论部分进一步指出，该研究的创新性体现在三个方面：一是首次将多准则决策方法系统应用于伊朗西部农业规划；二是构建了包含24项指标的综合评价体系，比传统单维度评估更全面；三是开发了可扩展的Python算法模块，便于在不同地区推广应用。研究人员Hossein Bakhoda团队建议，未来研究可以结合气候变化情景模拟，动态调整作物权重体系，并探索将区块链等技术应用于农业决策支持系统，以进一步提升模型的精确度和实用性。