“民以食為天”,一日三餐直接關(guān)系到每個(gè)人的身體健康,特別是處于生長發(fā)育的學(xué)生們,體格、心理和智力等各方面正走向成熟,是長知識(shí)和長身體的重要時(shí)期。均衡合理的膳食以及良好的飲食行為是學(xué)生身體發(fā)育以及完成繁重的學(xué)業(yè)的重要保證,而不合理的膳食行為則會(huì)影響身體健康,甚至出現(xiàn)營養(yǎng)性疾病。本文主要考慮在校大學(xué)生的經(jīng)濟(jì)營養(yǎng)配餐,由于大學(xué)生屬于無收入消費(fèi)者,就餐一般均在食堂,所以大學(xué)生就餐時(shí)經(jīng)常會(huì)考慮到飲食成本,所以研究如何在滿足營養(yǎng)與熱量的前提下使購買食品的費(fèi)用最小,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)營養(yǎng)配餐,是關(guān)系到大學(xué)生切身利益的事。
模型的假設(shè)及建立
根據(jù)營養(yǎng)平衡理論以及大學(xué)生實(shí)際情況,合理的膳食營養(yǎng)需滿足如下要求:
(1)總能量達(dá)標(biāo)。假設(shè)大學(xué)生每天需要的總能量平均值為P ( P=2700千焦)。早、中、晚熱量之比為3:4:3。設(shè)早、中、晚餐熱量分別為p1、p2、p3,即滿足p1:p2:p3=3:4:3。
(2)平衡膳食寶塔要求。其中谷類食物位居底層,每人每天應(yīng)該吃300 ~ 500 g;蔬菜和水果位于第二層,每天應(yīng)吃400 ~ 500 g 和l00 ~ 200 g;魚、禽、肉、蛋等動(dòng)物性食物位于第三層,每天應(yīng)該吃l25 ~ 200 g(魚蝦類50 g,畜禽肉50 ~ l00 g,蛋類25 ~ 50 g);奶類和豆類食物合占第四層,每天應(yīng)吃奶類及奶制品l00 g 和豆類及豆制品50 g。第五層塔尖是油脂類,每天不超過25 g。由于油脂類含量掌握在烹飪過程中,故本模型不予考慮。
設(shè)谷類集合為A{A1,A2,A3,…},其中A1,A2,…分別表示各種谷物,例如A1表示大米,A2表示面粉;蔬菜類集合為B{B1,B2, B3,…};水果類集合為C{C1,C2,C3,…};家禽肉類集合為:D{D1,D2,D2,…};魚蝦類集合為:E{E1,E2,E3,…};蛋類集合為:F{F1,F(xiàn)2,F(xiàn)3,…};奶類的集合為:G{G1,G2,G3,…};豆類的集合為:H{H1,H2,H3,…}。
根據(jù)上述要求,可建立線性規(guī)劃模型,目標(biāo)函數(shù)是總費(fèi)用最小,約束條件主要有兩個(gè),一個(gè)是一個(gè)是總能量以及早中晚熱量之比,還有一個(gè)平衡膳食寶塔要求。
Lingo編程
該模型可利用lingo軟件編程求解,具體程序如圖1和圖2所示,圖1主要是集合段,圖2主要是目標(biāo)與約束段。圖1的集合段預(yù)先確定了三餐食物的各種類別及可選數(shù)量,此類別及數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際情況做不同的改變。圖2中的w1、w2、w3分別為早、中、晚餐食物總價(jià)格,d1、d2為相對(duì)誤差量。
模型的求解及結(jié)論
(1)該程序結(jié)合實(shí)際的數(shù)據(jù)段,即可得出最優(yōu)解,從而設(shè)計(jì)出令人滿意的食譜方案,既滿足營養(yǎng)與能量需求,又使總費(fèi)用最小。
(2)為了得出不同菜式的食譜方案,只需改變相應(yīng)的數(shù)據(jù)段即可。
(3)如考慮性別、年齡、身高、體重及活動(dòng)量的差別,可改變相應(yīng)的總熱量值P,從而計(jì)算出符合自身實(shí)際需求的經(jīng)濟(jì)食譜方案。
作者簡介:
潘敏(1984-),女,漢,江蘇泰州,泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院,講師,碩士。