基于數據挖掘的智慧后勤管理平臺

宋汝良　劉曉猛

【摘要】近年來，人們對于珍惜糧食、反對浪費的責任認識愈發深刻，“光盤行動”的倡導深入人心，各高校也積極倡導節約糧食、吃光盤中餐的行為。然而由于高校中學生、老師來自不同地域，現有的食堂就餐體系難以滿足廣大師生復雜的就餐需要，從而使得浪費食物的現象常有出現。本文提出了一個智慧后勤管理平臺來解決這些問題。該平臺基于數據挖掘算法，對就餐者口味等進行分析，在向就餐者推薦菜品的同時，也可向食堂反映就餐群體的口味構成等信息，從而減少浪費現象。

【關鍵詞】數據挖掘? 推薦? 食堂

引言

食堂是高校學生就餐的主要場所，但由于高校學生、教職工眾多，且來自全國各地，現有的食堂就餐體系不論是從數量還是質量上都不能很好滿足就餐者的需求。解決師生就餐難、食堂浪費現象嚴重問題具有重要意義。

1、項目研究的背景

食堂作為高校的基礎設施，應該為學生和老師提供優質的飲食服務，滿足廣大師生對飲食的需求。在確保就餐者能夠吃飽的基礎要求下，也應保證就餐者能夠攝入足夠的營養。在目前的實際就餐體驗中，往往存在排隊時間長、不知道如何選擇菜品、購買的菜品不符合口味等問題。這些問題嚴重影響了學生和老師的就餐體驗。

以同濟大學嘉定校區為例，每到用餐高峰期（如每天11：00-12：00、16：30-17：30），食堂買菜窗口和過道都會出現明顯的擁堵，導致后來的用餐者無法得知今日菜品信息，不知道該排在哪里，最后在窗口前草草決定要吃什么。這也導致了就餐者可能無法買到符合口味的菜品，引發嚴重浪費現象。以現有體系而言，由于缺乏數據支持和交流渠道，食堂也無法很好根據就餐情況和菜品銷售情況及時對菜品數量和質量進行改進，致使有的菜品無人問津，出現了很多不必要開支。

針對上述就餐問題，我們設計了一款智慧后勤管理平臺——“雞湯”。利用本平臺，就餐者可以及時獲取菜品信息，根據個人口味選擇自己喜歡吃的菜品，對菜品進行評價;食堂方面可以根據統計信息調整菜品安排，發布最新動態，減少浪費

2、項目內容

針對前文提到的高校食堂就餐中出現的各類問題，我們設計了“雞湯”智慧后勤管理平臺。該平臺致力于解決食堂就餐中出現的選菜難，浪費嚴重等現象，具有如下主要功能：

1.身份認證系統：注冊用戶可以體驗本平臺的所有功能。

2.菜品信息獲?。壕筒驼呖商崆矮@取未來幾天的菜品信息，包括出售位置，原料，營養配比，熱度，評價等。

3.地圖服務：幫助用餐者找到菜品所在位置。

4.推薦系統：根據個人飲食習慣、就餐需求、身體狀況推薦菜品。

5.預定功能：就餐者可以提前標注想吃的菜品，食堂可以根據標注信息調整菜品數量。

6.食堂動態：食堂方面可以在此發布活動消息等最新動態。

7.評價系統：就餐者可在此發布對菜品的評價、推薦，尋找口味相近的朋友一起吃飯等，與大家分享自己的看法

平臺主要在移動端發布，以獲取更大用戶群體。研發完成后，我們以同濟大學嘉定校區為試點，測試了平臺可行性，并根據試運行結果進行了改進。完善后的版本之后將在更大范圍內進行推廣，投入使用。

3、項目意義

本項目在提高就餐體驗，改進食堂服務，減少菜品浪費等方面具有重要意義。

對于就餐者，“雞湯”可以幫助他們在食堂找到自己想吃的菜品，獲取營養搭配建議，從而有更合理的飲食結構。同時我們也為就餐者提供了一個交流平臺，使就餐者可以在此發表自己看法，尋找朋友。

“雞湯”是剛進入大學的新生、剛更換校區的同學的好幫手。在新的環境中，就餐者可以通過使用“雞湯”，迅速了解、適應新的就餐環境，找到自己喜歡吃的飯菜，并認識更多朋友。

對于食堂方面，我們的平臺可以幫助食堂發布最新動態，并根據就餐者的數據向食堂提供對當前菜品的調整意見，以幫助食堂更好為就餐者服務，減少甚至避免浪費現象，減少不必要的開支。

4、技術細節

4.1系統設計

本項目和用戶間的交互，主要通過移動設備上的APP進行。首先用戶通過身份認證系統進行登錄，根據用戶身份進入不同界面。界面分為就餐者界面和食堂管理界面，為不同身份的用戶提供對應的服務。首次登錄的就餐者將進入口味測試界面，設置自己的口味、飯量等。就餐者信息將會通過網絡上傳至服務端，并根據此信息為每個用戶生成個性化推薦。在信息交流界面，我們將根據用戶所在學院、口味生成活躍用戶推薦，關注后可查看他們的動態，并兼有點贊、轉發等功能。對于食堂管理界面，我們將收集就餐者對于菜品的評價、喜愛程度，就餐者口味分布，菜品銷售狀況等，在服務器上進行計算后，將對于食堂菜品的改進提議返回到食堂管理界面，便于食堂做出相應調整。該界面也為食堂提供信息發布功能，可以發布食堂動態。

4.2 核心算法

4.2.1智能菜品推薦算法

本項目通過最初使用時的測試和就餐者在使用過程中對于不同菜品的喜好程度，獲取用戶的口味，飲食習慣等特征，利用基于內容的推薦以及協同過濾算法，預測某道菜品是否符合該用戶的喜好，然后向用戶推薦可能喜歡的菜。

所謂基于內容的推薦，是指根據菜品的口味數據，發現菜品之間的相關性，然后基于用戶以前的喜好記錄推薦給用戶相似的菜品。我們采用協同過濾技術結合統計技術，找到與目標用戶口味相近的用戶，根據找到用戶的喜好，向目標用戶推薦菜品。

4.2.2 基于數據挖掘的“飯圈”社交

本項目利用聚類算法將就餐者按口味進行分類，向就餐者推薦口味相似的朋友，根據不同用戶對于個人隱私的設置情況，合理展示被推薦者的動態，提示用戶可以相約一起就餐。

4.2.3 基于數據挖掘算法的菜品改進方案

本項目根據就餐者的口味、飲食需求、健康狀況和對不同菜品的評價和喜愛程度，向食堂方面提出科學的菜品改進方案，并可根據就餐者的就餐歷史、評價和健康狀況變化，監測可能出現的食品安全問題并及時發出警報。

4.3 界面設計

本節將展示“雞湯”智能掌上平臺的界面設計。圖1為“雞湯”應用程序的登錄界面。為了滿足日常監管需求，記錄用戶口味等信息，用戶需要通過身份認證才可以使用本平臺。圖2展示了登錄后的用戶首頁及查看菜品的詳情頁示例。

5、結語

本項目名為智慧后勤管理平臺，致力于解決高校食堂選菜難、浪費嚴重的問題。本項目發布于移動端，更加方便用戶使用，貼近大學生生活模式。項目的以“綠色餐飲”為理念，希望有效地減少飯菜的浪費，同時也可以減少一些熱門的菜品“供不應求”的現象。項目具有的美食信息共享功能可以及時提供和更新各種菜品的熱度和評價，幫助學生有效地鑒別美食，同時也能有效地避開用餐高峰期。

在技術層面，本項目應用協同過濾和數據挖掘技術，可以智能化地為學生用戶推薦菜品以及口味相近的用戶，幫助學生快速選餐，養成良好的飲食習慣。

對于食堂而言，本項目可以通過數據挖掘算法，根據就餐者的飲食需求等信息，向食堂方面提出建議的菜品改進方案，減少浪費。

本項目仍在持續開發完善中，未來，我們將通過算法更新以改善現有功能，并加入更多新的功能。希望本項目的出現可以為綠色餐飲貢獻一份力量。

參考文獻：

[1]高慶.基于大學生消費行為的學生食堂服務滿意度研究[D].西南交通大學，2012.

[2]馬宏偉，張光衛，李鵬.協同過濾推薦算法綜述[J].小型微型計算機系統，2009，30（07）：1282-1288.

[3]成保梅.基于協同過濾的電子商務個性化推薦算法研究?[J].現代電子技術，2019，42（20）：37-39+44.

[4]喻兵，郝梓杰，羅裕升，朱珍民.基于多維度特征的飲食健康推薦[J].計算機應用與軟件，2019，36（07）：110-116.

作者簡介：宋汝良（1974—），男，山東泰安人，博士，研究方向：大數據、數智政務和低代碼開發。