基于熵權TOPSIS的稻麥聯合收割機的選型研究

魯浩男 趙永滿 高洪運 周雪 王向陽

摘要：針對稻麥聯合收割機選型指標體系復雜的特點，對稻麥聯合收割機選型問題展開研究。本文將熵權法應用于稻麥聯合收割機選型指標權重的計算，建立稻麥聯合收割機選型指標體系，在此基礎上，建立基于熵權TOPSIS法的稻麥聯合收割機選型模型。以3種備選機型為例進行應用，結果可為該團今后在購買稻麥聯合收割機方法提供一定的參考建議。

關鍵詞：熵權;TOPSIS;稻麥聯合收割機;選型

0 引言

在農業機械化發展的過程中，農機選型是一項關鍵的工作，在實現農機合理配置中占據重要的地位。對農機設備進行合理地選型，有利于提高相關單位的經濟效益、農機化技術水平和裝配總體水平，為其最大程度地節省成本。因此，進行科學的農機選型至關重要。

近年來，多數專家學者采用專家打分的方法對動力機械和操作機械進行優劣判別，這種方法過多地融入了主觀因素，從而使得選型結果過于主觀、缺乏客觀性;本文以兵團某團為例，采用熵權TOPSIS法建立稻麥聯合收割機選型模型，選取合適機型，有效地解決了收割機選型過程中受人為主觀因素的影響，為稻麥聯合收割機選型提供決策支持。

1 稻麥聯合收割機選型模型的建立

1.1 運用熵權法計算評價指標權重

可根據稻麥聯合收割機各機型評價指標值運用熵權法進行客觀賦權，基本過程如下：

（1）對原始指標數據進行規范化處理。為了使不同單位量綱下的指標值具有可比性，所以對各個評價指標數據值進行標準化處理，將所有評價指標的數值轉變到0～1區間內，以消除量綱的影響。

（2）熵值計算。運用公式

對規范化后的稻麥聯合收割機各機型指標數據進行標準化處理，第j個評價指標的熵值計算公式為。

（3）指標權重的計算。基于各評價指標得到的熵值，進一步計算各評價指標的權重值wij

1.2 TOPSIS模型

TOPSIS法是一種多屬性決策方法，可以對多目標進行決策法分析，又稱為優劣解距離法。利用TOPSIS法對各備選方案進行優劣排序的思想為：首先，把方案里一組最優值數據作為正理想解，一組最劣值數據作為負理想解，然后比較正理想解和負理想解的距離判斷備選方案的優劣，最后選定的方案為與正理想解最接近，離負理想解最遠的方案為最優方案。

（1）建立加權規范化決策矩陣X。

其中：為原始指標數據值進行規范化處理所得到的指標值，為第i個備選機型中第j個評價指標值。

（3）計算各評價方案與正理想解和負理想解的歐式距離。

設選型評價問題的決策規范化加權矩陣評價方案的理想解為，其中，然后采用歐幾里得范數計算各評價指標與正理想解的距離，從任意解到正理想解的距離公式為

其中，為各備選方案到正理想解的歐式距離，為第i個評價方案第j個評價指標的加權規范化值。

設選型評價問題的決策規范化加權矩陣評價方案的理想解為，其中 ，然后采用歐幾里得范數計算各評價指標與負理想解的距離，從任意解到負理想解的距離公式為

其中，為各備選方案到負理想解的歐式距離，為第i個評價方案第j個評價指標的加權規范化值。

2 實例分析

現以3種稻麥生產過程中常用的聯合收獲收割機作為備選機型，分別用A1、A2、A3表示，建立基于熵權TOPSIS法的稻麥聯合收割機選型模型進行選型研究。為了計算簡便起見，使選型過程更加客觀，結合該團實際情況，本文選取5項定量指標，I1 、I5指標數據來源于對該團的實際調研，I2、I3、I4指標數據來源于相關文獻，評價指標數據如表1所示。首先對各個指標數據進行規范化處理，所得結果見表2。

依據熵權法計算原理及步驟，運用相關計算軟件得稻麥聯合收割機機型評價指標的信息熵：E=（0.9696，0.9550，0.8441，0.9731，0.9549），進一步可求得備選稻麥聯合收割機機型評價各指標的信息熵權：w=（0.1004，0.1484，0.5140，0.0886，0.1486）。在確定各指標熵權值的基礎上，對備選稻麥聯合收割機機型各指標進行加權規范化處理，所得結果見表3。

在得到稻麥聯合收割機加權規范化矩陣的基礎上，依據TOPSIS法原理確定備選稻麥聯合收割機各機型之間的相對貼近度，可得：

根據各機型之間的相對貼近程度的大小可知，備選稻麥聯合收割機選型評價的排序結果為：A1>A3>A2，該排序結果符合該團目前購買機型順序，從而證明了本文構建的評價模型具有合理性。

3 結論

稻麥聯合收割機的選型評價是衡量其性能、效益優劣的重要手段。本文從多個角度建立了稻麥聯合收割機選型評價指標體系，提出一種基于熵權TOPSIS法的稻麥聯合收割機選型模型，運用熵權法確定各個指標權重，利用TOPSIS 法計算各機型相對貼近度，并對其進行優劣排序，本模型有效地避免了選型過程中主觀性的影響。本文對3種稻麥聯合收割機進行排序優選，結果為：A1>A3>A2。利用該模型所得結果與該團實際情況相符，本文建立的熵權TOPSIS模型具有有效性、合理性，備選機型結果可為該團今后在購買稻麥聯合收割機方法提供一定的參考建議。

參考文獻

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