分析农业部门的水资源保护政策，重点关注冲突解决目标：整合NSGA-II与AHP加权TOPSIS方法

《Water and Environment Journal》：Analyzing Water Conservation Policies in the Agricultural Sector With an Emphasis on Conflict Resolution Objectives: Integrating NSGA-II and AHP-Weighted TOPSIS

　　水资源优化与种植模式多目标决策研究：采用NSGA-II-AHP-TOPSIS框架评估伊朗达什特-阿扎德甘平原五种灌溉策略，发现提升灌溉效率使利润增15.7%、节水24.4%且综合评分最高，揭示现代化灌溉系统在干旱区农业可持续发展中的核心作用。

　　

摘要

本研究提出了一个集成的NSGA-II–AHP–TOPSIS框架，用于优化伊朗水资源匮乏的Dasht-e-Azadegan平原的种植模式并评估节水策略。该框架同时考虑了八个相互冲突的目标：最大化利润、劳动力、能源和肥料的使用，同时最小化水资源、农药、化肥和机械的投入。评估了以下五种情景：(1) 提高灌溉效率；(2) 实施亏缺灌溉；(3) 提高水价；(4) 减少水稻种植；(5) 扩大芝麻种植。情景1实现了最佳的平衡效果，利润增加了15.7%，水资源使用量减少了24.4%。情景2和3的盈利能力下降（分别为-16.5%和-8%），而情景5仅实现了4.8%的收益提升。AHP加权TOPSIS评估结果显示情景1最优，其次是情景2、4、3和5。该框架在平衡各种竞争性目标方面表现出有效性，并提供了一个可靠的决策支持工具。研究结果表明，现代化灌溉系统是干旱地区农业水资源管理中最可持续的策略。

总结

• 开发了一个集成的NSGA-II和AHP加权TOPSIS框架，旨在优化种植模式，并在水资源匮乏的农业区域协调八个相互冲突的经济、环境、社会和营养目标。
• 在Dasht-e-Azadegan地区，将灌溉效率提高20%可使总收入增加15.7%，同时减少24.4%的水资源使用量，这一效果优于其他节水政策。
• 最优种植模式大幅减少了小麦和水稻的种植面积，同时显著扩大了番茄、芝麻和油菜等高价值、低投入作物的种植。
• 亏缺灌溉虽然减少了水资源和化学投入，但降低了区域总收入16.5%，这表明在资源保护与经济可行性之间存在关键权衡。
• 在五种节水政策中，提高灌溉效率的效果最佳（得分=0.76），突显了其在政策实施中的优先级。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

如需获取支持本研究结果的数据，可向相应作者提出合理请求。