2020年山东省主要农作物耕种收综合机械化率达到88.5%,保持较快增长。但山东省井灌区小麦-玉米两熟种植模式存在技术模式多样、机械效能未能充分发挥、农机具配套比低、农机动力与资金浪费问题。因此,需构建山东省井灌区小麦-玉米全程机械化农机配备模型来解决上述问题,加快小麦-玉米全程机械化进程。本文通过实地调研与综合效益评价明确了山东省井灌区小麦-玉米全程机械化生产工艺,利用模糊综合评价法完成了农机具选型和编组,以年作业成本最小为目标建立了山东省井灌区小麦-玉米全程机械化农机配备模型,并对模型进行了优化。通过对山东省井灌区小麦-玉米农业合作社开展实地调研,对种植规模、耕作模式和机械化水平等进行整理分析。应用层次分析法和德尔菲法构建小麦-玉米种植合作社综合效益评价体系,以综合效益得分最高的农业合作社种植模式为蓝本,确定包含16个作业环节的山东省井灌区小麦-玉米全程机械化生产工艺。利用德尔菲法构建出农机具的评价指标,层次分析法赋权评价指标,模糊综合评价法确定了农机具优先级,并据此编制作业机具组合。以最小作业成本为目标建立整数线性规划模型,以泰安岳洋农作物专业合作社为例进行验证,使用Lingo软件求解模型,模型计算结果农机年作业成本为306.85元/亩,较实际情况下降10.9%,动力机械与作业机械分别下降40%与8.16%,农机配套比提高50%。结果表明模型可以合理地减少了农机作业成本,提高农机配套比,但是模型无法为小种植面积合作社提供农机配备方案。将农机作业成本高的环节采取租用农机服务来进行模型优化。以种植面积100亩为例,优化后模型的计算结果年成本为47922元,相比优化前下降了77.22%,极大地减少了农机作业成本,增加了小麦玉米种植的经济效益。农业作业机械的配备量下降63.63%,降低了小农户、流转面积小的合作社在农业机械方面的资金占有率,降低经营风险。研究结果可为山东省井灌区小麦-玉米全程机械化农机农艺深度融合、农业合作社的农机配备等方面提供技术参考。