2024年全国大学生电工数学建模竞赛B题解析 | 数据处理 代码 论文分享
B 题：大学生平衡膳食食谱的优化设计及评价
- 1 数据预处理
- 2 问题一
- 2.1 问题1.1
- 2.1.1 评价体系的构建
- 2.1.2 指标计算
- 2.1.3 指标计算结果
- 2.1.4 基于层次分析法的膳食营养评价模型
- 2.1.5 评价模型的求解
- 2.2 问题1.2
- 2.2.1 食物与成分间拓扑关系的构建
- 2.2.2 微调模型的建立
- 2.2.3 基于启发式算法的模型求解
- 数据与代码
- 完整资料
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1 数据预处理
首先，对“食物编码”进行处理。通过对“中国食物编码表”进行查询，发现编号中的“x”属于冗余信息。故对该信息进行删除。
同时，存在信息错误。附件1和附件3中“土豆”的食物编码出现重复。更正为“021101”。
其次，为了提升运算速度，对数据中的文本信息进行数字编码。“食物名称”替换信息如下表所示：
对附件3中的“是”统一替换成1，“否”统一替换成“0”。
对于缺失的氨基酸含量，由于同类别的食品的含量类似，故利用同类的氨基酸量替代缺失的量。
2 问题一
2.1 问题1.1
2.1.1 评价体系的构建
为了对两位同学的食物摄入情况进行评价，构建评价体系如下：
图1 评价体系
在这一节中，本文设计了一个全面的食物摄入情况评价体系，涵盖了膳食营养评价的关键方面。这个评价体系主要包括以下四个部分:
首先是对食物结构的分析。本文按照附件4中提到的五大类别，包括谷薯类、蔬菜水果类、畜禽蛋类、奶类干豆类、以及植物油类，对给定的食谱中的各种食物进行归类统计。这样可以检查食物种类是否达到每天12种以上的标准，从而评估膳食的多样性和均衡性。
其次是对能量来源结构的评价。本文计算膳食中碳水化合物、蛋白质、脂肪三大宏量营养素的供能占比，并将结果与附件4中给出的参考范围进行对比分析。这有助于判断膳食的能量结构是否合理，是评估膳食质量的重要指标。
同时，本文也关注膳食的总能量摄入量以及在三餐中的分配情况。本文将总能量摄入与男生2400千卡/天或女生1900千卡/天的目标值进行比较，并检查早中晚三餐的能量占比是否满足30%-40%的参考区间。这有助于评估膳食是否能够满足身体的能量需求。
最后，本文还单独关注膳食中蛋白质的摄入情况。本文计算每餐混合食物的蛋白质氨基酸评分，并根据附件4中给出的标准进行评价。这可以反映膳食中蛋白质的质量和利用率。
2.1.2 指标计算
《指南》中明确了平衡膳食的基本准则，其中定义了食物的五大类别：
（1）谷、薯类；
（2）蔬菜、菌藻、水果类；
（3）畜、禽、鱼、蛋类及制品；
（4）奶、干豆、坚果、种子类及制品；
（5）植物油类。
为了进行类别统计，需要根据食物编号对每个食物的类别进行区分。
2.1.3 指标计算结果
2.1.4 基于层次分析法的膳食营养评价模型
2.1.5 评价模型的求解
2.2 问题1.2
2.2.1 食物与成分间拓扑关系的构建
2.2.2 微调模型的建立
2.2.3 基于启发式算法的模型求解
数据与代码
完整资料
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