基于差分方程的量化减肥理论模型及运用.pdf

基于差分方程的量化减肥理论模型及运用

作者：李道龙邓宏宇刘家明胡昌飞叶舒红

来源：《大陆桥视野·经济瞭望》2020年第8期

文/李道龙邓宏宇刘家明胡昌飞叶舒红

摘要：现阶段，肥胖已经成了全世界的一个健康问题隐患，尤其是在发展较快的国家中，

一些医学类期刊中已经通过实验证明肥胖和一些疾病有着显著的相关性。随着我国人民生活水

平的不断提高，我国现阶段也有越来越多的人关注身体健康，所以解决体重问题显得尤为重要。

本文通过运用差分方程模型，对模型进行推导和解释，对减肥人员减肥效率进行科学计算、科

学规划，并且举例进行模型运用示例，以方便读者参考文章模型，将其实际运用到日常减肥规

划中。

关键词：减肥；效率；差分方程模型；BMI；理论研究

一、引言

随着国家经济发展及生活水平的提高，人们的生活在“科技”助力下越来越便捷。但另一

方面，由于生活节奏的加快，各种疾病甚至新的疾病也开始出现，肥胖就属于其中重要问题之

一。人们在享受现代科技带来方便同时，却忽视了运动带来的天然益处。有人及时采取措施实

现高效减肥。但是更多的人不注意运动的时间安排，很少有人根据每周食物的能量摄取量来安

排时间。本文主要从理论方面，通过建立数学模型，来确定一个适用于普遍人群的数学减肥模

型。

二、研究目的及背景概述

（一）肥胖的定义

肥胖是影响全世界健康问题的一个隐患，尤其表现在发达国家。判断一个人是否肥胖可以

通过一些关于生理的指数进行，现在衡量肥胖主流指数是BMI。Amiri团队于2019年的研究中

指出，BMI≥25就是影响健康的个体因素了。而美国内分泌医师学会肥胖指南中定义：BMI在

25到29.9范围内为超重，30到34.9范围内为一级肥胖，35到39.9为二级肥胖，超过40则

为三级肥胖。为了结合中国现状，我们界定18.5≤BMI≤23.9为正常体重，24≤BMI≤27.9

为超重型，BMI≥28统一归类为肥胖型。

（二）肥胖的原因

肥胖原因较为复杂，有先天性和后天性两种，也有正常和病理性肥胖。上海体育学院郭吟

等人在论著中把肥胖归纳为遗传因素、营养过剩、缺乏体力运动三个生理性原因，而哈医一附

院李婧雯等人，将肥胖病理性因素大致归纳为交感神经系统激活、RAAS激活、瘦素抵抗、食欲

素过度表达。如果是生理性原因，可以采取调整日常饮食习惯，进行适当运动的方式减肥，而

病理性的肥胖需要按医嘱配合相应治疗、正确饮食搭配和运动方式。

（三）肥胖是影响国民健康的重要因素

21世纪以来，威胁人类健康的三大疾病包括食源性疾病、药源性疾病以及医源性疾病。如

今，肥胖更多的属于食源性疾病，也就是“吃出来的”疾病。王陇德院士在《营养助力健康中

国》中说到，2016年“推进健康中国建设”写入纲要意味着“健康中国”上升为国家战略。重

视肥胖问题的解决也是助力健康中国建设的一项重要举措。福建医科大学附属龙岩第一医院张

敏等人认为在经济发展同时，肥胖也日益成为影响国民健康的重要因素，她提倡膳食疗养法，

认为要减少体内的脂肪量。

三、影响减肥的因素探究

（一）运动

运动是影响减肥最重要的因素之一，合理的运动也是减肥的最科学方案。运动包括运动的

时间、方式、强度等等。运动时间的安排最好以天或者周进行。一般而言一天运动1小时较普

遍，也可以根据自身需求安排一周多少个小时，运动时间太短，效果几乎为零。另外，有效减

肥应该采取持续性减肥方式而不是间歇式减肥方式，间歇性减肥效果较差。就运动方式而言，

应当根据自己爱好以及适宜自己的减肥方式进行综合考虑，不应该单一化，应当将两种或者两

种以上的减肥方式结合，比如慢跑之后进行俯卧撑等等。如果想减少腿部脂肪，可以采取跑步

或者跳绳，想要减少肚子上的脂肪，可以采用俯卧撑或者柔力球等。减肥过程中运动强度应该

小而持续，太大的运动强度容易让人产生饥饿感，容易出现运动之后食量大增的现象。

（二）睡眠质量

睡眠质量的好坏会影响人的生理机能。如果在减肥过程中经常熬夜，人的生理机能将大大

下降。研究表明，人要保持7~9小时的睡眠才比较合理。过多或过少的睡眠会影响运动的精力

及膳食摄取的效果，导致精神萎靡，毫无力气进行运动。

（三）膳食摄取

膳