یکی از راهکارهای اساسی جهت افزایش کارایی مصرف آب، به عنوان یک منبع کمیاب و استفاده حداکثر از منابع آب موجود، انتخاب الگوی بهینه کشت است. هدف اصلی این مطالعه ارائه و بکارگیری یک مدل برنامه ریزی ریاضی برای تعیین الگوی بهینه کشت، به منظور دستیابی همزمان به اهداف اقتصادی کشاورز و اهداف زیست محیطی بویژه منابع آبی است. بدین منظور با استفاده از الگوهای برنامه ریزی ریاضی از جمله الگوهای برنامه ریزی خطی متعارف، آرمانی قطعی و آرمانی فازی، برای دست یابی به اهداف مطالعه، الگوهای مختلف زراعی برای اراضی دشت ماهیدشت پیشنهاد شده است.. در این مطالعه ابتدا الگوی پیشنهادی در برنامه ریزی خطی متعارف (تک هدفه) ارائه شده و سپس با استفاده از نتایج بدست آمده از مدل برنامه ریزی خطی متعارف، در مدل برنامه ریزی آرمانی قطعی و فازی الگوهایی در چهار سناریو ارائه می شود. در سناریوهای الگوی برنامه ریزی آرمانی قطعی و فازی، اولویت اول اهداف به ترتیب در سناریو اول با حداکثر کردن بازده برنامه ایی، سناریوی دوم با حداقل کردن هزینه های سرمایه گذاری نقدی، سناریو سوم با حداقل کردن مصرف آب و سناریو چهارم با حداقل کردن مصرف کودها و سموم شیمیایی می باشد. سناریوی برتر مطالعه در الگوی برنامه ریزی آرمانی فازی که با استفاده از تابع فاصله ای اقلیدوسی بدست خواهد آمد، سناریو سوم با افزایش بازده برنامه ایی به میزان 5 درصد و کاهش هزینه های سرمایه گذاری نقدی، آب مصرفی، کود شیمیایی مصرفی و سموم شیمیایی مصرفی به ترتیب به میزان 81/0، 12/5، 25/15 و 88/7 درصد، خواهد بود.

هدف از این تحقیق، کاربرد مدل برنامه ریزی آرمانی فازی ناموزون در تعیین الگوی بهینه ی کشت محصولات زراعی شهرستان فریدن است. برای این منظور از اهداف پنج گانه ی حداکثر کردن بازده برنامه ای، حداقل کردن مصرف آب، حداقل مصرف کود های شیمیایی، حداقل مصرف سموم شیمیایی و ثبات اشتغال استفاده شد و در قالب سه سناریو ارائه شده است. در سناریوی اول محدودیت های فنی در نظر گرفته شده در الگو های برنامه ریزی شامل محدودیت زمین در دسترس، محدودیت آب در دسترس ماهانه، محدودیت سرمایه و محدویت ساعات کار ماشین آلات در دسترس می باشد و الگو ملزم است کل زمین های موجود را به زیر کشت ببرد. سناریوی دوم علاوه بر محدودیت های یاد شده در سناریوی اول، محدودیت حداقل و حداکثر سطح زیر کشت محصولات به میزان 40 درصد نیز اعمال شده است. و از آنجا که گندم و جو از محصولات استراتژیک بوده، یونجه و ذرت علوفه ای نیز مصرف دامی دارند، در سناریوی سوم بجز محدودیت-های فنی ذکرشده ی سناریوی اول، با اعمال محدودیت حداقل سطح زیر کشت برای این چهار محصول، امکان حداکثر 20 درصد کاهش در سطح زیر کشت آن ها داده شده است.