2023年深圳杯(東三省)數(shù)學建模挑戰(zhàn)賽

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1 賽題

A題 ?影響城市居民身體健康的因素分析

以心腦血管疾病、糖尿病、惡性腫瘤以及慢性阻塞性肺病為代表的慢性非傳染性疾?。ㄒ韵潞喎Q慢性?。┮呀?jīng)成為影響我國居民身體健康的重要問題。隨著人們生活方式的改變，慢性病的患病率持續(xù)攀升。眾所周知，健康狀況與年齡、飲食習慣、身體活動情況、職業(yè)等都有密切的關(guān)系。如何通過合理地安排膳食、適量的身體運動、踐行健康的生活方式，從而達到促進身體健康的目的，這是全社會普遍關(guān)注的問題。附件A1是某市衛(wèi)生健康研究部門對部分居民所做的“慢性非傳染性疾病及其相關(guān)影響因素流行病學”調(diào)查問卷表，附件A2是相應的調(diào)查數(shù)據(jù)結(jié)果，附件A3是中國營養(yǎng)學會最新修訂的《中國居民膳食指南》中為平衡居民膳食提出的八條準則。

請你們團隊研究解決下面問題：

問題1 ?參考附件A3，分析附件A2中居民的飲食習慣的合理性，并說明存在的主要問題。

問題2 ?分析居民的生活習慣和飲食習慣是否與年齡、性別、婚姻狀況、文化程度、職業(yè)等因素相關(guān)。

問題3 ?根據(jù)附件A2中的數(shù)據(jù)，深入分析常見慢性?。ㄈ绺哐獕?、糖尿病等）與吸煙、飲酒、飲食習慣、生活習慣、工作性質(zhì)、運動等因素的關(guān)系以及相關(guān)程度。

問題4 ?依據(jù)附件A2中居民的具體情況，對居民進行合理分類，并針對各類人群提出有利于身體健康的膳食、運動等方面的合理建議。

2 賽題分析

解析

A題的開放性比較低，但題目比較明確，本質(zhì)上就是對數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘，進行關(guān)聯(lián)分析，方式可以使用聚類等手段；A君提醒大家，如何對附件中的數(shù)據(jù)進行量化很重要，會直接影響到解題的結(jié)果。

B題圖像隱寫模型是本次深圳杯最簡單的一題，常用的圖像隱寫模型有LSB和F5系列算法，最終只要實現(xiàn)把水印寫入到圖片中提交上去即可，當然要記得提高對應提取水印的工具或者程序。

C 還是老樣子，動態(tài)協(xié)調(diào)與規(guī)劃的題目，一樣構(gòu)建方程，在約定條件下求最優(yōu)解，可以用退火算法或者蟻群算法。

D題的難度不高，實際上具體的創(chuàng)傷模型已經(jīng)有很多相關(guān)資料了，D題開放度比較高，本質(zhì)上大家只要收集現(xiàn)有的資料，通過過運動生物力學方法，分析創(chuàng)傷部位對創(chuàng)傷行為生物力學指標的影響就行，A君比較推薦選這道題。

3 解題思路

第二問毫無疑問是需要進行關(guān)聯(lián)分析，找出頻繁項集，但在進行關(guān)聯(lián)分析之前我們需要構(gòu)建合理的向量。

構(gòu)建向量

向量組成:應該如以下形式:

(年齡,性別,婚姻狀況,文化程度,職業(yè), 習慣A，習慣B，....,習慣N)

注意: 習慣存在就是1，不純在就是0，比如飲酒有就是1，無就是0，不需要關(guān)注飲酒量等程度。

我們使用python+pandas讀取excel數(shù)據(jù)，并構(gòu)建了一組這樣的向量之后我們就可以使用Apriori算法找到頻繁項集，這樣就能知道生活習慣和飲食習慣是否與年齡、性別、婚姻狀況、文化程度、職業(yè)等因素相關(guān)。

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