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人體營養(yǎng)健康角度的中國果蔬發(fā)展戰(zhàn)略研究

■文/陳妍希沈瑩楊嬌樊晨鄧安成

摘要一、

研究我國果蔬的消費(fèi)與生產(chǎn)趨勢，科學(xué)地分析我國果蔬的中長期的種植模式，本文進(jìn)行了以下研究。

針對資料提供的果蔬產(chǎn)量排名和有關(guān)文獻(xiàn)里中國居民平均缺失量來篩選并給予候選果蔬排名取舍，最終選取14類水果。通過使用殘差灰色（1，1）修正模型（GM）進(jìn)行預(yù)測處理，巧妙的利用時間序列預(yù)測及線性回歸模型短時預(yù)測效果較好的特點(diǎn)，對評價較差的模型予以修正處理。

我們建立線性方程組研究居民人均營養(yǎng)攝入問題，分別對各元素進(jìn)行討論分析，發(fā)現(xiàn)我國目前總體攝入營養(yǎng)現(xiàn)狀比較嚴(yán)峻，個別元素如鈣、維生素B1、B2目前攝入量嚴(yán)重缺乏并且2020年好轉(zhuǎn)效果不明顯，還需要引起對此類元素的重視。

二、研究背景

據(jù)相關(guān)資料顯示，人體需要的營養(yǎng)素主要有蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)、糖和水。其中維生素對于維持人體新陳代謝的生理功能是不可或缺的。水果和蔬菜主要為人體提供礦物質(zhì)、維生素、膳食纖維。然而我國的果蔬消費(fèi)在滿足居民身體健康所需均衡營養(yǎng)的意義下，近乎盲目無序，進(jìn)而影響到果蔬生產(chǎn)。

因此，分析及預(yù)測我國果蔬的消費(fèi)與生產(chǎn)趨勢，具有重要戰(zhàn)略意義。

三、分析與求解

我們對這些果蔬的消費(fèi)量進(jìn)行估計，使用多項(xiàng)式模型表示消費(fèi)量。

將所得到的各類果蔬消費(fèi)量利用灰色預(yù)測中殘差修正模型對其進(jìn)行預(yù)測，利用時間序列、線性擬合以及灰色預(yù)測的模型特點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的加權(quán)修正處理。

依據(jù)數(shù)據(jù)資料，給予各營養(yǎng)元素分別基于攝入必需量和中國居民平均缺失量的兩套權(quán)重值，針對必需營養(yǎng)元素進(jìn)行評估，歸一化后進(jìn)行加權(quán)求和，綜合權(quán)衡后得出表1、表2所示的得分排序及結(jié)果：

最終我們選出了10種主要蔬菜：大白菜、菜花、蘑菇、西紅柿、黃瓜、茄子、生菜、韭菜、蒜、土豆。

表1　候選水果篩選

表2　候選蔬菜篩選

消費(fèi)量估計我們主要以灰色預(yù)測中的殘差修正模型為主，并對評價不理想的模型結(jié)合時間序列預(yù)測及線性擬合修正。通過Matlab對各類果蔬進(jìn)行GM(1,1)模型建立及殘差GM（1，1）修正模型建立，根據(jù)模型評價結(jié)果，將模型評價為良以上的殘差GM（1，1）修正模型直接使用，并通過模型預(yù)測得到數(shù)據(jù)，結(jié)合時間序列預(yù)測及線性擬合進(jìn)行進(jìn)一步處理得到：

表3　線性擬合預(yù)測模型

根據(jù)預(yù)測的特點(diǎn)進(jìn)行加權(quán)處理，綜合得到四種水果蔬菜預(yù)測值如表4：

表4　特殊果蔬預(yù)測結(jié)果

從預(yù)測數(shù)據(jù)中我們得知果蔬的消費(fèi)總量增長分別為40.2%，42.6%。

在2012年果蔬消費(fèi)量的基礎(chǔ)上，依次將選取的水果以及蔬菜按附錄所給的的順序進(jìn)行編號1，2，…，24，分別對其數(shù)量賦予未知參數(shù)，，…，，以此來滿足每人每日所需的各種營養(yǎng)元素；

建立如下的非齊次線性方程組（AX=B，矩陣A代表給出的果蔬中19種微量元素的分布，矩陣B代表我國居民微量元素攝入現(xiàn)狀，X代表所需果蔬的數(shù)量）：

通過調(diào)查可知2013年我國人口1339724852人，國家統(tǒng)計局預(yù)計2020年我國人口達(dá)到145000萬人，綜上所述可得

到2013年中國居民人均營養(yǎng)的UI數(shù)據(jù)如表5：

表5　預(yù)測2013、2020年UI值

可以看出，我國成年居民膳食維生素B1和維生素B2攝入不足狀況較為嚴(yán)重，對于B1實(shí)際攝入量僅占參考值8.43%，而到達(dá)2020年預(yù)測攝入量僅占14.85%。對于B2實(shí)際攝入量僅占參考值10%，而到達(dá)2020年預(yù)測攝入量僅占17.28%。

江漢大學(xué)數(shù)計學(xué)院學(xué)生科研項(xiàng)目《<線性代數(shù)>典型例題的微課制作》

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（作者單位：武漢江漢大學(xué)數(shù)學(xué)與計算機(jī)科學(xué)學(xué)院）