محدودیت منابع آبی مهمترین چالش موجود برای تولید محصولات زراعی در دشت بیرجند می باشد از آنجا که بیشتر اراضی زیر کشت محصولات زراعی دشت بیرجند آبی است و سفره های زیرزمینی تنها منبع تأمین کننده آب مصرفی می باشند و به دلیل مصرف بی رویه، سطح آب افت بیشتری می کند وبا بارندگی کم امکان جایگزینی وجود ندارد و بیلان آبی دشت را منفی کرده است بنابراین اجرای الگوی کشت مناسب در دشت بیرجند لازم و ضروری است و چون معیارهای مختلفی در بهینه سازی موثر هستند لذا در این تحقیق از روش تصمیم گیری چند معیاره ی فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (ahp) و مدل برنامه ریزی خطی lingo استفاده شدودر هر دو مدل از معیارهای اقتصادی و اجتماعی جهت حداکثر کردن سود کشاورز، اشتغال نیروی کار و حداقل کردن آب مصرفی، هزینه محصولات و مقدار آب مجازی صادراتی استفاده شد فرایند تحلیل سلسله مراتبی در قالب دو زیر مدل توسعه یافت که هدف زیر مدل اول رتبه بندی محصولات و هدف زیر مدل دوم تعیین بهترین گزینه الگوی کشت از میان الگوهای کشت موجود درمنطقه که توسط کارشناسان کشاورزی پیشنهاد شده است می باشد و همچنین وزن معیارها بر اساس اطلاعات جمع آوری شده از منطقه، مطالعات میدانی تعیین گردید مدل برنامه ریزی خطی lingo با در نظر گرفتن معیارهای فوق الذکر پس از بدون بعد کردن بعنوان هدف ومحدودیت طی سه سناریو 15± ، 30± و50± درصد زیر کشت پایه حل گردید نتایج نشان داد که معیارهای سود و آب مصرفی برای کشاورز ازاهمیت بیشتری در تعیین رتبه بندی محصولات و الگوی کشت برخوردار هستند و زیر مدل اول اولویت بندی محصولات بدین ترتیب جواب داد زعفران > زیره > جو > گندم > محصولات جالیز > سبزیجات > چغندرقند > نباتات علوفه ای > پنبه و در زیر مدل دوم گزینه 8 و2 بیشترین درصد وزنی را دارند با توجه به مدل خطی لینگو گزینه 8 بعنوان بهترین گزینه و الگوی کشت دشت بیرجند انتخاب و پیشنهاد گردید.