基于數(shù)據(jù)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(fèi)的責(zé)任認(rèn)識愈發(fā)深刻，“光盤行動”的倡導(dǎo)深入人心，各高校也積極倡導(dǎo)節(jié)約糧食、吃光盤中餐的行為。然而由于高校中學(xué)生、老師來自不同地域，現(xiàn)有的食堂就餐體系難以滿足廣大師生復(fù)雜的就餐需要，從而使得浪費(fèi)食物的現(xiàn)象常有出現(xiàn)。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(shù)據(jù)挖掘算法，對就餐者口味等進(jìn)行分析，在向就餐者推薦菜品的同時(shí)，也可向食堂反映就餐群體的口味構(gòu)成等信息，從而減少浪費(fèi)現(xiàn)象。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)挖掘? 推薦? 食堂

引言

食堂是高校學(xué)生就餐的主要場所，但由于高校學(xué)生、教職工眾多，且來自全國各地，現(xiàn)有的食堂就餐體系不論是從數(shù)量還是質(zhì)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(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重問題具有重要意義。

1、項(xiàng)目研究的背景

食堂作為高校的基礎(chǔ)設(shè)施，應(yīng)該為學(xué)生和老師提供優(yōu)質(zhì)的飲食服務(wù)，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(chǔ)要求下，也應(yīng)保證就餐者能夠攝入足夠的營養(yǎng)。在目前的實(shí)際就餐體驗(yàn)中，往往存在排隊(duì)時(shí)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(yán)重影響了學(xué)生和老師的就餐體驗(yàn)。

以同濟(jì)大學(xué)嘉定校區(qū)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(xiàn)明顯的擁堵，導(dǎo)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(dǎo)致了就餐者可能無法買到符合口味的菜品，引發(fā)嚴(yán)重浪費(fèi)現(xiàn)象。以現(xiàn)有體系而言，由于缺乏數(shù)據(jù)支持和交流渠道，食堂也無法很好根據(jù)就餐情況和菜品銷售情況及時(shí)對菜品數(shù)量和質(zhì)量進(jìn)行改進(jìn)，致使有的菜品無人問津，出現(xiàn)了很多不必要開支。

針對上述就餐問題，我們設(shè)計(jì)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(shí)獲取菜品信息，根據(jù)個人口味選擇自己喜歡吃的菜品，對菜品進(jìn)行評價(jià);食堂方面可以根據(jù)統(tǒng)計(jì)信息調(diào)整菜品安排，發(fā)布最新動態(tài)，減少浪費(fèi)

2、項(xiàng)目內(nèi)容

針對前文提到的高校食堂就餐中出現(xiàn)的各類問題，我們設(shè)計(jì)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(xiàn)的選菜難，浪費(fèi)嚴(yán)重等現(xiàn)象，具有如下主要功能：

1.身份認(rèn)證系統(tǒng)：注冊用戶可以體驗(yàn)本平臺的所有功能。

2.菜品信息獲取：就餐者可提前獲取未來幾天的菜品信息，包括出售位置，原料，營養(yǎng)配比，熱度，評價(jià)等。

3.地圖服務(wù)：幫助用餐者找到菜品所在位置。

4.推薦系統(tǒng)：根據(jù)個人飲食習(xí)慣、就餐需求、身體狀況推薦菜品。

5.預(yù)定功能：就餐者可以提前標(biāo)注想吃的菜品，食堂可以根據(jù)標(biāo)注信息調(diào)整菜品數(shù)量。

6.食堂動態(tài)：食堂方面可以在此發(fā)布活動消息等最新動態(tài)。

7.評價(jià)系統(tǒng)：就餐者可在此發(fā)布對菜品的評價(jià)、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(fā)布，以獲取更大用戶群體。研發(fā)完成后，我們以同濟(jì)大學(xué)嘉定校區(qū)為試點(diǎn)，測試了平臺可行性，并根據(jù)試運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行了改進(jìn)。完善后的版本之后將在更大范圍內(nèi)進(jìn)行推廣，投入使用。

3、項(xiàng)目意義

本項(xiàng)目在提高就餐體驗(yàn)，改進(jìn)食堂服務(wù)，減少菜品浪費(fèi)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(yǎng)搭配建議，從而有更合理的飲食結(jié)構(gòu)。同時(shí)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(fā)表自己看法，尋找朋友。

“雞湯”是剛進(jìn)入大學(xué)的新生、剛更換校區(qū)的同學(xué)的好幫手。在新的環(huán)境中，就餐者可以通過使用“雞湯”，迅速了解、適應(yīng)新的就餐環(huán)境，找到自己喜歡吃的飯菜，并認(rèn)識更多朋友。

對于食堂方面，我們的平臺可以幫助食堂發(fā)布最新動態(tài)，并根據(jù)就餐者的數(shù)據(jù)向食堂提供對當(dāng)前菜品的調(diào)整意見，以幫助食堂更好為就餐者服務(wù)，減少甚至避免浪費(fèi)現(xiàn)象，減少不必要的開支。

4、技術(shù)細(xì)節(jié)

4.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目和用戶間的交互，主要通過移動設(shè)備上的APP進(jìn)行。首先用戶通過身份認(rèn)證系統(tǒng)進(jìn)行登錄，根據(jù)用戶身份進(jìn)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(yīng)的服務(wù)。首次登錄的就餐者將進(jìn)入口味測試界面，設(shè)置自己的口味、飯量等。就餐者信息將會通過網(wǎng)絡(luò)上傳至服務(wù)端，并根據(jù)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(jù)用戶所在學(xué)院、口味生成活躍用戶推薦，關(guān)注后可查看他們的動態(tài)，并兼有點(diǎn)贊、轉(zhuǎn)發(fā)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(jià)、喜愛程度，就餐者口味分布，菜品銷售狀況等，在服務(wù)器上進(jìn)行計(jì)算后，將對于食堂菜品的改進(jìn)提議返回到食堂管理界面，便于食堂做出相應(yīng)調(diào)整。該界面也為食堂提供信息發(fā)布功能，可以發(fā)布食堂動態(tài)。

4.2 核心算法

4.2.1智能菜品推薦算法

本項(xiàng)目通過最初使用時(shí)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(xí)慣等特征，利用基于內(nèi)容的推薦以及協(xié)同過濾算法，預(yù)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(nèi)容的推薦，是指根據(jù)菜品的口味數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)菜品之間的相關(guān)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(xié)同過濾技術(shù)結(jié)合統(tǒng)計(jì)技術(shù)，找到與目標(biāo)用戶口味相近的用戶，根據(jù)找到用戶的喜好，向目標(biāo)用戶推薦菜品。

4.2.2 基于數(shù)據(jù)挖掘的“飯圈”社交

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

4.2.3 基于數(shù)據(jù)挖掘算法的菜品改進(jìn)方案

本項(xiàng)目根據(jù)就餐者的口味、飲食需求、健康狀況和對不同菜品的評價(jià)和喜愛程度，向食堂方面提出科學(xué)的菜品改進(jìn)方案，并可根據(jù)就餐者的就餐歷史、評價(jià)和健康狀況變化，監(jiān)測可能出現(xiàn)的食品安全問題并及時(shí)發(fā)出警報(bào)。

4.3 界面設(shè)計(jì)

本節(jié)將展示“雞湯”智能掌上平臺的界面設(shè)計(jì)。圖1為“雞湯”應(yīng)用程序的登錄界面。為了滿足日常監(jiān)管需求，記錄用戶口味等信息，用戶需要通過身份認(rèn)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(jié)語

本項(xiàng)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(fèi)嚴(yán)重的問題。本項(xiàng)目發(fā)布于移動端，更加方便用戶使用，貼近大學(xué)生生活模式。項(xiàng)目的以“綠色餐飲”為理念，希望有效地減少飯菜的浪費(fèi)，同時(shí)也可以減少一些熱門的菜品“供不應(yīng)求”的現(xiàn)象。項(xiàng)目具有的美食信息共享功能可以及時(shí)提供和更新各種菜品的熱度和評價(jià)，幫助學(xué)生有效地鑒別美食，同時(shí)也能有效地避開用餐高峰期。

在技術(shù)層面，本項(xiàng)目應(yīng)用協(xié)同過濾和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以智能化地為學(xué)生用戶推薦菜品以及口味相近的用戶，幫助學(xué)生快速選餐，養(yǎng)成良好的飲食習(xí)慣。

對于食堂而言，本項(xiàng)目可以通過數(shù)據(jù)挖掘算法，根據(jù)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(jìn)方案，減少浪費(fèi)。

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

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作者簡介：宋汝良（1974—），男，山東泰安人，博士，研究方向：大數(shù)據(jù)、數(shù)智政務(wù)和低代碼開發(fā)。