基于熵权TOPSIS的稻麦联合收割机的选型研究

鲁浩男 赵永满 高洪运 周雪 王向阳

摘要：针对稻麦联合收割机选型指标体系复杂的特点，对稻麦联合收割机选型问题展开研究。本文将熵权法应用于稻麦联合收割机选型指标权重的计算，建立稻麦联合收割机选型指标体系，在此基础上，建立基于熵权TOPSIS法的稻麦联合收割机选型模型。以3种备选机型为例进行应用，结果可为该团今后在购买稻麦联合收割机方法提供一定的参考建议。

关键词：熵权;TOPSIS;稻麦联合收割机;选型

0 引言

在农业机械化发展的过程中，农机选型是一项关键的工作，在实现农机合理配置中占据重要的地位。对农机设备进行合理地选型，有利于提高相关单位的经济效益、农机化技术水平和装配总体水平，为其最大程度地节省成本。因此，进行科学的农机选型至关重要。

近年来，多数专家学者采用专家打分的方法对动力机械和操作机械进行优劣判别，这种方法过多地融入了主观因素，从而使得选型结果过于主观、缺乏客观性;本文以兵团某团为例，采用熵权TOPSIS法建立稻麦联合收割机选型模型，选取合适机型，有效地解决了收割机选型过程中受人为主观因素的影响，为稻麦联合收割机选型提供决策支持。

1 稻麦联合收割机选型模型的建立

1.1 运用熵权法计算评价指标权重

可根据稻麦联合收割机各机型评价指标值运用熵权法进行客观赋权，基本过程如下：

（1）对原始指标数据进行规范化处理。为了使不同单位量纲下的指标值具有可比性，所以对各个评价指标数据值进行标准化处理，将所有评价指标的数值转变到0～1区间内，以消除量纲的影响。

（2）熵值计算。运用公式

对规范化后的稻麦联合收割机各机型指标数据进行标准化处理，第j个评价指标的熵值计算公式为。

（3）指标权重的计算。基于各评价指标得到的熵值，进一步计算各评价指标的权重值wij

1.2 TOPSIS模型

TOPSIS法是一种多属性决策方法，可以对多目标进行决策法分析，又称为优劣解距离法。利用TOPSIS法对各备选方案进行优劣排序的思想为：首先，把方案里一组最优值数据作为正理想解，一组最劣值数据作为负理想解，然后比较正理想解和负理想解的距离判断备选方案的优劣，最后选定的方案为与正理想解最接近，离负理想解最远的方案为最优方案。

（1）建立加权规范化决策矩阵X。

其中：为原始指标数据值进行规范化处理所得到的指标值，为第i个备选机型中第j个评价指标值。

（3）计算各评价方案与正理想解和负理想解的欧式距离。

设选型评价问题的决策规范化加权矩阵评价方案的理想解为，其中，然后采用欧几里得范数计算各评价指标与正理想解的距离，从任意解到正理想解的距离公式为

其中，为各备选方案到正理想解的欧式距离，为第i个评价方案第j个评价指标的加权规范化值。

设选型评价问题的决策规范化加权矩阵评价方案的理想解为，其中 ，然后采用欧几里得范数计算各评价指标与负理想解的距离，从任意解到负理想解的距离公式为

其中，为各备选方案到负理想解的欧式距离，为第i个评价方案第j个评价指标的加权规范化值。

2 实例分析

现以3种稻麦生产过程中常用的联合收获收割机作为备选机型，分别用A1、A2、A3表示，建立基于熵权TOPSIS法的稻麦联合收割机选型模型进行选型研究。为了计算简便起见，使选型过程更加客观，结合该团实际情况，本文选取5项定量指标，I1 、I5指标数據来源于对该团的实际调研，I2、I3、I4指标数据来源于相关文献，评价指标数据如表1所示。首先对各个指标数据进行规范化处理，所得结果见表2。

依据熵权法计算原理及步骤，运用相关计算软件得稻麦联合收割机机型评价指标的信息熵：E=（0.9696，0.9550，0.8441，0.9731，0.9549），进一步可求得备选稻麦联合收割机机型评价各指标的信息熵权：w=（0.1004，0.1484，0.5140，0.0886，0.1486）。在确定各指标熵权值的基础上，对备选稻麦联合收割机机型各指标进行加权规范化处理，所得结果见表3。

在得到稻麦联合收割机加权规范化矩阵的基础上，依据TOPSIS法原理确定备选稻麦联合收割机各机型之间的相对贴近度，可得：

根据各机型之间的相对贴近程度的大小可知，备选稻麦联合收割机选型评价的排序结果为：A1>A3>A2，该排序结果符合该团目前购买机型顺序，从而证明了本文构建的评价模型具有合理性。

3 结论

稻麦联合收割机的选型评价是衡量其性能、效益优劣的重要手段。本文从多个角度建立了稻麦联合收割机选型评价指标体系，提出一种基于熵权TOPSIS法的稻麦联合收割机选型模型，运用熵权法确定各个指标权重，利用TOPSIS 法计算各机型相对贴近度，并对其进行优劣排序，本模型有效地避免了选型过程中主观性的影响。本文对3种稻麦联合收割机进行排序优选，结果为：A1>A3>A2。利用该模型所得结果与该团实际情况相符，本文建立的熵权TOPSIS模型具有有效性、合理性，备选机型结果可为该团今后在购买稻麦联合收割机方法提供一定的参考建议。

参考文献

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