多目标决策分析模型及应用研究

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1、多目标决策分析模型及应用研究　　摘要：多目标决策理论是运筹学中的重要分支内容，将其原理和方法应用到农业中可以解决农户多目标种植决策问题。考虑到农民是理性小农，故他们的生产决策过程通常是基于多个目标，文章选取农户利润最大化、风险最小化和劳动力的配置最优这三个目标函数，将土地资源作为约束条件，利用目标规划法计算各目标函数的权重，建立了农户的多目标种植决策模型。这一模型的应用对于促进农业经济的可持续发展具有重要的现实意义。　　关键词：多目标决策模型；农业种植；目标规划；权重估计　　一、引言　　传统的农户种植决策分析多采用单目标线性规划模型，认为农户效用

2、水平的高低仅仅取决于单一的经济效益最大化（ManuelArriaza，JoseA.Gomez-Limon&MartinUpton，2002），此外再无其他影响因素。事实上，这类问题不只包含一个目标，农户进行生产决策时除了会考虑利润最大化外，还会兼顾到劳动力投入最少、风险最小化、工作成本最小化、管理难度最小化甚至是环境污染最小等多个优化目标（JoseMariaSumpsi，FranciscoAmador&CarlosRomero，1997），故农户的决策行为在现实中通常是基于多个目标的。　　基于上述考虑，本文将多目标决策分析模型引入到了农户种植决策

3、分析中来，认为农户的生产决策过程是基于多目标的，选取农户利润最大化、风险最小化和劳动力的配置最优为三个目标函数，将土地资源作为约束条件，利用目标规划法计算各目标函数的权重，建立了农户的多目标种植决策模型。　　文章分为五个部分，第一部分为引言；第二部分回顾了多目标决策分析的发展历程；第三部分进行农户多目标种植决策模型的综述，第四部分介绍各目标函数的权重求解方法，第五部分为总结。　　二、多目标决策分析的发展历程　　亚当斯密于1776年在《国富论》中首次提及“均衡”的概念，并将其引入到了经济学中。1874年瓦尔拉斯在《纯粹经济学要义》中首次提出“一般均

4、衡理论”，均衡分析理论从此问世。而国际上公认的最先提出多目标决策问题的学者是帕累托，他在1896年研究资源配置时提出了帕累托最优原则，这是目前人们可以追溯到的关于多目标决策学科的最早内容，对后来多目标决策学科的蓬勃发展产生了深远影响。1944年冯诺依曼和摩根斯坦创造了多目标决策问题产生的实际背景，他们是利用对策论的观点给出了多个利益相互矛盾的决策者的决策问题。由此可见这一时期的学者们的研究还大多局限于理论分析和推导的层面，并未涉及到实际的应用。　　二战后多目标决策分析才可谓真正进入了快速发展阶段。此时为了应对世界各国恢复经济和发展社会的需求，管理

5、科学和计算机科学迈入了高速发展阶段，多目标决策分析的一些内容也应运而生。库普曼斯于1951年通过研究生产、分配活动时得到了多目标优化问题的有效解。库恩和塔克在同一年利用数学规划的理论给出了向量最优的概念，为多目标数学规划学科的兴起与发展做出了重要贡献。德布鲁于1954年在他所编著的一本书籍中定义了帕累托最优的数学涵义，并给出了最优解的一些性质。这些学者的开创性研究都为后来多目标决策分析在诸多领域的应用奠定了基础。　　相比于单目标决策模型，多目标的优势在于能有效地解决系统中多个目标的协调发展，避免了为实现某单一目标而忽略其它目标。多目标决策模型作为

6、一个工具在解决经济、管理、军事和系统工程甚至是农业等问题时越来越凸显出它强大的应用力量。多目标决策分析在农户多目标决策模型中的发展便是一个重要应用。　　三、农户多目标决策模型　　1.农业种植决策中多目标的组成。众所周知，多目标决策问题具有如下特点，第一，决策问题的目标多于一个；第二，多目标决策问题的目标间不可公度，即各目标没有统一的衡量标准或计量单位，因而难以进行比较；第三，各目标间往往相互冲突，具有矛盾性，即如果采用一种方案去改进某一目标的值，很可能会使另一目标的值变差。目前存在着大量的并且仍在不断增加的求解多目标线性模型的方法和设想。评价函数

7、法是较为常用的一种方法，其解决思路是设法把多个目标指标值转变成为用同一单位计量的指标值，然后进行累计和比较。　　评价函数法就是根据问题的特点和决策者的意图，构造一个把n个目标转化为一个数值明确的复合函数h（F）=h（f1，f2，…，fn），通过它对n个目标f1（i=1，2，…，n）的“评价”，把多目标问题（VMP）转化为单目标问题（P）minxeph[F（X）]，这种借助于构造评价函数把求解（VMP）的问题归为求（P）的最优解的方法统称为评价函数法。用评价函数h（F）得到的问题（P）的最优解就是原问题的（VMP）有效解或弱有效解。　　线性加权和法

8、是一种基本的评价函数法，具体的说，对于模型（VMP），设给定一组与各目标fi相对应的非负数？棕i（i=1，2，…，n），作出如下评价函数