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针对我国现代排污收费制度的弊端，“可持续发展”的现实需要以及控制污染物总量的紧迫性，本文通过分析排污标准与排污收费标准之间的关系，建立一个关于超标准排放收费与超标准排放量的增长模型。为了极小化企业实际污染物总量和极大化企业实际利润，采用多污染因子实行叠加收费，建立环境一经济系统的最优控制模型，然后借助运筹学的多目标决策理论和Matlab工程数学软件，利用随机搜索和偏好系数加权法，寻找最佳的权重，从而综合评估总产出与污染物排放量。最后用某炼油厂的实际运行数据，检验模型的合理性。