本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理，具體為一種校園帶量食譜拆解核算方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、隨著校園食品安全監(jiān)管、營養(yǎng)健康管理和食堂數(shù)字化建設的發(fā)展，學校端對食譜發(fā)布、營養(yǎng)核算、執(zhí)行校驗和全過程追溯提出了更高要求。現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有系統(tǒng)雖然能夠支持食譜管理、食材營養(yǎng)計算、商品驗收、庫存管理和出入庫記錄等功能，但大多仍停留在菜品名稱級或粗粒度食材級處理方式，缺少對不同重量語義、不同采集環(huán)節(jié)和不同執(zhí)行記錄的統(tǒng)一關(guān)聯(lián)與分層核算機制，難以保證最終核算結(jié)果的真實性和一致性。
2、例如，公告號為cn108681826b的發(fā)明專利公開了一種基于現(xiàn)代信息技術(shù)的學校餐廳食品安全管理信息系統(tǒng)，包括：硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)；硬件系統(tǒng)包括攝錄像設備、溫濕度測量設備、農(nóng)藥殘留測量設備、細菌殘留測量設備、短信通信設備、客戶機、智能終端和服務器；軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)訪問層、系統(tǒng)組件庫、數(shù)據(jù)接口、萬維網(wǎng)服務器和無線應用協(xié)議服務器6個部分。本系統(tǒng)能保證自身的安全性、穩(wěn)定性，具備權(quán)限控制、身份認證、日志記錄、重要信息加密存儲等功能；具有簡便性、靈活性、擴展性，便于操作、維護管理和功能擴充優(yōu)點。
3、例如，公告號為cn113496427b的發(fā)明專利公開了菜譜的份量判定處理方法、裝置、電子設備和存儲介質(zhì)，包括：根據(jù)菜譜中各食材的食材種類確定所述菜譜的份量判定法；根據(jù)所述份量判定法確定對應的判定參數(shù)，并根據(jù)所述份量判定法對所述菜譜的判定參數(shù)進行計算，確定所述菜譜的單人份量；其中，所述單人份量表示所述菜譜推薦的食用人數(shù)。本發(fā)明實施例通過對菜譜中各食材的食材種類進行判斷，依據(jù)食材種類確定對應的份量判定法，并通過該份量判定法計算菜譜的單人份量，方便用戶根據(jù)用餐人數(shù)選擇不同的營養(yǎng)菜譜，實現(xiàn)更為精確的營養(yǎng)配餐。
4、現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有系統(tǒng)對帶量數(shù)據(jù)缺少凈料、毛料、可食部和熟制變化的結(jié)構(gòu)化區(qū)分，導致同一克重字段在不同環(huán)節(jié)物理含義不一致；食譜中的帶量看起來是一個重量數(shù)值，但在校園廚房真實場景里，這個數(shù)值可能是采購毛重、驗收稱重、清洗去皮后的凈料量、切配后可食部重量，甚至還可能是熟制后的成品參考量。
5、因此，針對以上問題，亟待需要一種校園帶量食譜拆解核算方法及系統(tǒng)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種校園帶量食譜拆解核算方法及系統(tǒng)，解決了數(shù)據(jù)之間口徑不統(tǒng)一、鏈路不貫通、重量語義混用、核算結(jié)果難以回溯的問題。
2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種校園帶量食譜拆解核算方法，包括s1，獲取帶量食譜執(zhí)行數(shù)據(jù)，并對帶量食譜執(zhí)行數(shù)據(jù)進行時間軸重定位、字段統(tǒng)一、重量語義標定與歸一化處理；s2，基于帶量食譜執(zhí)行數(shù)據(jù)，構(gòu)建菜品配方穿透關(guān)系，對重量語義映射收斂進行評估，生成食材展開數(shù)據(jù)集；s3，基于食材展開數(shù)據(jù)集，識別核算起點與核算結(jié)束點，生成食材營養(yǎng)貢獻向量，構(gòu)建菜品核算數(shù)據(jù)集；s4，基于菜品核算數(shù)據(jù)集，對當前核算鏈路與執(zhí)行鏈路之間的一致遞推校驗進行評估，識別鏈路異常狀態(tài)，生成核算行為標簽。
3、進一步地，獲取帶量食譜執(zhí)行數(shù)據(jù)，并對帶量食譜執(zhí)行數(shù)據(jù)進行時間軸重定位、字段統(tǒng)一、重量語義標定與歸一化處理的具體過程為：對校園帶量食譜執(zhí)行過程進行全過程采集，獲取帶量食譜執(zhí)行數(shù)據(jù)，帶量食譜執(zhí)行數(shù)據(jù)包括食譜日期、餐別標識、菜品標識、食材標識、食材帶量、驗收重量、入庫重量、庫存重量、出庫重量、批次標識、采集時間標識及采集來源標識；采用基于最小誤差匹配的約束優(yōu)化策略，通過滑動窗口匹配與動態(tài)規(guī)劃求解最優(yōu)對齊，對帶量食譜執(zhí)行數(shù)據(jù)進行時間軸重定位，通過基于字段完整性約束的統(tǒng)一映射方法，對不同來源記錄中的菜品字段、食材字段、重量字段、批次字段和時間字段進行字段統(tǒng)一；通過基于重量變化速率限制的滑動平滑方法，對商品驗收稱重值、庫存波動值和出庫扣減值進行動態(tài)去噪，通過基于采集環(huán)節(jié)與字段來源的語義識別方法，對各重量字段進行重量語義標定，分別標記為毛料量、凈料量、可食量或熟制等效量；通過基于字段類別的分層歸一化處理方法，對完成語義標定后的重量字段、數(shù)量字段和關(guān)聯(lián)統(tǒng)計字段分別執(zhí)行歸一化處理。
4、進一步地，基于帶量食譜執(zhí)行數(shù)據(jù)，構(gòu)建菜品配方穿透關(guān)系的具體過程為：基于帶量食譜執(zhí)行數(shù)據(jù)，提取食譜記錄中的菜品標識、餐別標識和食材帶量字段，并調(diào)用對應菜品的結(jié)構(gòu)化配方記錄，生成菜品級食材組成序列；同時提取同一食材在驗收記錄、入庫記錄、庫存記錄和出庫記錄中的對應重量記錄，并按照時間關(guān)聯(lián)關(guān)系和批次關(guān)聯(lián)關(guān)系建立食材級候選重量集合；通過讀取食材在菜品結(jié)構(gòu)化配方記錄中的重量語義字段，按照重量語義枚舉編碼規(guī)則進行編號映射，枚舉值1、2、3、4分別對應毛料量、凈料量、可食量、熟制等效量，得到食材在配方記錄中的重量語義類別編號；通過讀取食材對應采集記錄中的采集環(huán)節(jié)標識、字段來源標識和重量字段類型，并基于重量語義識別規(guī)則確定其當前重量語義類型后，再按照與配方記錄相同的重量語義枚舉編碼規(guī)則進行編碼映射，得到食材在采集記錄中的重量語義類別編號；對菜品級食材組成序列中的各食材，分別讀取毛料量、凈料量、可食量和熟制等效量對應記錄，則基于統(tǒng)一口徑轉(zhuǎn)換規(guī)則執(zhí)行語義映射，使各食材均轉(zhuǎn)換至當前核算目標口徑；在完成語義映射后，進行結(jié)構(gòu)化綁定，生成食材展開數(shù)據(jù)集。
5、進一步地，對重量語義映射收斂進行評估的具體過程為：把毛料量除以凈料量與防零常數(shù)之和，再加常數(shù)項1后取自然對數(shù)，得到食材在前處理階段的重量轉(zhuǎn)換表征值；再把可食量與熟制等效量之差取絕對值，并除以熟制等效量與防零常數(shù)之和，得到后處理階段的相對偏差值，再對相對偏差值取負后進行指數(shù)變換，得到食材在后處理階段的重量處理表征值；根據(jù)配方記錄中的重量語義類別編號與采集記錄中的重量語義類別編號，得到語義距離值；同類語義類別的距離為0，不同語義類別之間的距離統(tǒng)一設為1；將語義距離值加1，得到語義差異抑制項；將重量轉(zhuǎn)換表征值與重量處理表征值相乘，再除以語義差異抑制項，得到重量語義映射收斂值。
6、進一步地，生成食材展開數(shù)據(jù)集的具體過程為：實時比對重量語義映射收斂值和重量語義映射閾值，當重量語義映射收斂值小于重量語義映射閾值時，則判定當前食材仍存在語義混用風險，暫停當前食材進入統(tǒng)一核算流程，并向后調(diào)用同批次的候選重量記錄重新執(zhí)行語義映射評估；同時記錄回溯次數(shù)；若回溯次數(shù)未達到最大回溯次數(shù)閾值，則繼續(xù)向后調(diào)用候選重量記錄；若已達到最大回溯次數(shù)閾值且仍不收斂，則終止回溯，標記當前食材為語義映射異常，并采用當前候選重量記錄中的默認口徑重量進入統(tǒng)一核算流程；當重量語義映射收斂值大于或等于重量語義映射閾值時，則判定當前食材已完成語義映射，記錄當前統(tǒng)一口徑重量，并起始于當前食材構(gòu)建食材展開數(shù)據(jù)集。
7、進一步地，基于食材展開數(shù)據(jù)集，識別核算起點與核算結(jié)束點的具體過程為：基于食材展開數(shù)據(jù)集，提取同一菜品在同一餐別下的全部食材展開記錄；按照食譜日期、餐別標識、菜品標識和校正時間標識對食材展開記錄進行分組與排序，并構(gòu)建重量變化序列、來源切換序列和批次切換序列；通過基于局部變化趨勢檢測與連續(xù)狀態(tài)確認的突變識別方法，對重量變化序列、來源切換序列和批次切換序列進行分析，識別重量變化趨勢突變點、來源突變點和批次突變點；將識別出的各突變點按時間歸并，取最早的突變點對應時間作為候選核算起點；提取候選核算起點起始的連續(xù)固定記錄窗口內(nèi)的食材展開記錄，通過基于窗口主導類別統(tǒng)計的方法分別計算重量語義類別的一致性比例、來源標識連續(xù)性比例和批次關(guān)聯(lián)穩(wěn)定性比例；若重量語義類別的一致性比例、來源標識連續(xù)性比例和批次關(guān)聯(lián)穩(wěn)定性比例三項指標在當前連續(xù)固定記錄窗口內(nèi)均大于或等于對應起點判定閾值，則確認當前候選點為有效核算起點，并截取起點以后的食材展開記錄作為候選核算段；自有效核算起點起，對候選核算段中的食材展開記錄執(zhí)行滑動窗口分析，并基于窗口內(nèi)重量變化程度、來源切換頻度和批次切換頻度，對核算結(jié)束位置進行判定；統(tǒng)計當前滑動記錄窗口內(nèi)各相鄰記錄之間統(tǒng)一口徑重量差值的絕對值，并求取平均值得到重量變化指標；統(tǒng)計當前滑動記錄窗口內(nèi)相鄰記錄之間來源標識發(fā)生變化的次數(shù)得到來源切換指標；統(tǒng)計當前滑動記錄窗口內(nèi)相鄰記錄之間批次標識發(fā)生變化的次數(shù)得到批次切換指標；當重量變化指標、來源切換指標和批次切換指標均低于對應下限閾值時，判定當前滑動記錄窗口進入收斂區(qū)；若連續(xù)n個滑動記錄窗口均進入收斂區(qū)，則將首個穩(wěn)定窗口起始位置對應的記錄時間確定為核算結(jié)束點；若當前滑動記錄窗口未進入收斂區(qū)，則繼續(xù)向后滑動分析窗口并重復執(zhí)行穩(wěn)定性判定，直至識別出核算結(jié)束點。
8、進一步地，生成食材營養(yǎng)貢獻向量，構(gòu)建菜品核算數(shù)據(jù)集的具體過程為：截取有效核算起點至核算結(jié)束點之間的食材展開記錄，作為目標核算段；對目標核算段內(nèi)的各食材展開記錄，分別提取統(tǒng)一口徑重量、食材標識、重量語義類別、來源標識和批次關(guān)聯(lián)標識，并調(diào)用與食材標識對應的食材營養(yǎng)元素記錄，獲取食材在單位重量下的營養(yǎng)元素基準向量；通過基于食材標識、來源標識和批次關(guān)聯(lián)標識的同源歸并方法，對目標核算段內(nèi)來源重復、批次重復或時間重疊的食材展開記錄進行歸并篩選，對于食材標識、來源標識和批次關(guān)聯(lián)標識三者完全相同的記錄，若存在多條，則按采集時間標識取最新一條記錄作為有效記錄；對于食材標識相同但來源標識或批次關(guān)聯(lián)標識不同，且記錄時間區(qū)間存在重疊的記錄，則對統(tǒng)一口徑重量取算術(shù)平均值作為歸并后的重量，并保留其中任一條記錄的其余字段信息，保留參與當前核算段的有效食材記錄；對歸并后的有效食材記錄，將目標營養(yǎng)口徑下的統(tǒng)一口徑重量與對應營養(yǎng)元素基準向量進行向量映射運算，生成食材營養(yǎng)貢獻向量，構(gòu)建菜品核算數(shù)據(jù)集。
9、進一步地，基于菜品核算數(shù)據(jù)集，對當前核算鏈路與執(zhí)行鏈路之間的一致遞推校驗進行評估的具體過程為：基于菜品核算數(shù)據(jù)集，通過對當前處理時刻下食譜記錄、菜品配方記錄、食材展開記錄、驗收入庫記錄、庫存記錄和出庫記錄中的關(guān)聯(lián)字段進行逐項匹配統(tǒng)計得到成功貫通的鏈路字段數(shù)量，關(guān)聯(lián)字段可包括菜品標識、食材標識、餐別標識、食譜日期、批次標識、來源標識和時間標識中的一種或多種；當某字段能夠在鏈路層級之間完成有效對應時，記為一項成功貫通字段；通過對當前處理時刻下各鏈路層級中的關(guān)聯(lián)字段執(zhí)行缺失檢測、錯位檢測和映射失敗檢測后統(tǒng)計得到鏈路斷裂字段數(shù)量，對當前處理時刻對應的食材展開數(shù)據(jù)集執(zhí)行統(tǒng)一口徑拆解和理論核算后得到理論展開結(jié)果值，讀取當前處理時刻對應的驗收入庫記錄、庫存變化記錄和出庫執(zhí)行記錄，并按與理論展開結(jié)果值相同的字段結(jié)構(gòu)進行提取得到執(zhí)行記錄結(jié)果值；把前一個處理時刻的鏈路一致遞推校驗值乘以一致性繼承系數(shù)，得到繼承項；再把當前處理時刻成功貫通的鏈路字段數(shù)量除以常數(shù)項1與鏈路斷裂字段數(shù)量之和，再加1后取自然對數(shù)，得到增強項；計算當前處理時刻的理論展開結(jié)果值與執(zhí)行記錄結(jié)果值之間的差值絕對值，并將差值絕對值乘以執(zhí)行偏差抑制系數(shù)，得到偏差項；將繼承項與增強項相加后，再減去偏差項，得到遞推值；對遞推值進行雙曲正切變換，得到鏈路一致遞推校驗值。
10、進一步地，識別鏈路異常狀態(tài)，生成核算行為標簽的具體過程為：將鏈路一致遞推校驗值與鏈路一致閾值進行比對：當鏈路一致遞推校驗值大于或等于鏈路一致閾值時，則判定當前核算鏈路與執(zhí)行鏈路保持一致，當前核算結(jié)果為有效核算結(jié)果；當鏈路一致遞推校驗值小于鏈路一致閾值時，則進入局部異常解析環(huán)節(jié)，分別對鏈路貫通項、鏈路斷裂項和執(zhí)行偏差項進行特征閾值判斷：將識別出的鏈路狀態(tài)與當前菜品標識、餐別標識、食譜日期和處理時刻信息進行結(jié)構(gòu)化綁定，生成核算行為標簽；同時對識別為異常的菜品或餐次設置復核標志，并標注對應異常狀態(tài)。
11、進一步地，本發(fā)明第二方面提供了一種校園帶量食譜拆解核算系統(tǒng)，應用于一種校園帶量食譜拆解核算方法，包括：采集校準模塊，用于獲取帶量食譜執(zhí)行數(shù)據(jù)，并對帶量食譜執(zhí)行數(shù)據(jù)進行時間軸重定位、字段統(tǒng)一、重量語義標定與歸一化處理；重量語義轉(zhuǎn)換模塊，用于基于帶量食譜執(zhí)行數(shù)據(jù)，構(gòu)建菜品配方穿透關(guān)系，對重量語義映射收斂進行評估，生成食材展開數(shù)據(jù)集；拆解核算模塊，用于基于食材展開數(shù)據(jù)集，識別核算起點與核算結(jié)束點，生成食材營養(yǎng)貢獻向量，構(gòu)建菜品核算數(shù)據(jù)集；執(zhí)行校驗模塊，用于基于菜品核算數(shù)據(jù)集，對當前核算鏈路與執(zhí)行鏈路之間的一致遞推校驗進行評估，識別鏈路異常狀態(tài)，生成核算行為標簽。
12、有益效果
13、本發(fā)明具有以下有益效果：
14、（1）本發(fā)明，通過構(gòu)建食譜記錄、配方記錄、驗收入庫記錄、庫存記錄和出庫記錄之間的統(tǒng)一關(guān)聯(lián)鏈路，實現(xiàn)了校園帶量食譜執(zhí)行數(shù)據(jù)的全過程貫通處理，提升了多來源數(shù)據(jù)之間的對應準確性，避免了不同環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)孤立存在導致的核算斷鏈問題。實現(xiàn)了不同采集環(huán)節(jié)重量字段的語義區(qū)分與統(tǒng)一映射，避免了現(xiàn)有系統(tǒng)中單一克重字段混用造成的核算口徑混亂問題。
15、（2）本發(fā)明，通過對食材展開記錄執(zhí)行時間軸重定位、字段統(tǒng)一、動態(tài)去噪、語義標定和歸一化處理，提高了原始執(zhí)行數(shù)據(jù)的規(guī)范性與可計算性，降低了驗收滯后、入庫延后、重復寫入和短時波動對后續(xù)核算過程的干擾。通過構(gòu)建重量語義映射收斂值，對食材項在前處理重量轉(zhuǎn)換、后處理重量轉(zhuǎn)換和語義類別匹配三方面進行聯(lián)合評估，實現(xiàn)了統(tǒng)一核算口徑下的有效食材篩選，提高了重量語義轉(zhuǎn)換過程的可靠性。
16、（3）本發(fā)明，通過基于候選核算起點識別、有效核算起點確認和核算結(jié)束點判定的核算段截取機制，實現(xiàn)了對食材展開記錄中有效核算區(qū)間的自動提取，避免了將無效擾動記錄、來源切換記錄或批次混雜記錄直接引入核算流程的問題。通過構(gòu)建食材營養(yǎng)貢獻向量、菜品營養(yǎng)貢獻向量、餐次級核算數(shù)據(jù)和周期級核算數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了從食材層到菜品層、從餐次層到周期層的分層遞進式核算，提高了校園食譜營養(yǎng)分析的數(shù)據(jù)組織能力和結(jié)果表達能力。
17、（4）本發(fā)明，通過引入鏈路一致遞推校驗機制，對理論展開結(jié)果與執(zhí)行記錄結(jié)果進行連續(xù)比對和遞推校驗，實現(xiàn)了核算鏈路完整性與執(zhí)行偏差的同步識別，提高了核算結(jié)果的可信度和異常發(fā)現(xiàn)能力，增強了校園帶量食譜拆解核算結(jié)果的可追溯性和復核便利性。
18、當然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。