《Applied Economic Perspectives and Policy》：The Cost of a Nutritious Diet in Cafeterias: Evidence From US Military Dining Facilities
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在预算受限的制度性环境中，例如军事用餐设施，提供营养餐食面临挑战。美国陆军部(DoW)与美国农业部(USDA)合作，采用结合服役人员消费模式与营养标准的优化模型，对基本每日食物津贴(BDFA)进行现代化改革。该模型针对四个不同人口统计组估算最优膳食组合，其成本
在预算受限的制度性环境中，例如军事用餐设施，提供营养餐食面临挑战。美国陆军部(DoW)与美国农业部(USDA)合作，采用结合服役人员消费模式与营养标准的优化模型，对基本每日食物津贴(BDFA)进行现代化改革。该模型针对四个不同人口统计组估算最优膳食组合，其成本与2019年BDFA相近，但食品种类更为丰富。这是USDA食物计划首次应用于军事采购数据，展示了一种可灵活改进军事及其他制度性食品项目成本估算的方法。
该研究发表于《Applied Economic Perspectives and Policy》，聚焦于军事用餐设施(Dining Facilities, DFACs)在满足营养标准与预算约束之间的平衡问题。军事饮食不同于一般机构，因为它必须支持任务准备所需的体能、认知功能和高强度活动水平，同时覆盖服役人员全天营养摄入。当前基本每日食物津贴(Basic Daily Food Allowance, BDFA)的计算基于约80种区域性食品类别的月度市场篮子，未区分性别或部队类型，且仅在每个类别中选择单一食品计算价格，忽略了同类食品内的价格波动。这种静态方法难以匹配不同人群的能量与营养需求，也难以兼顾食品多样性与成本效益。为此，研究人员引入USDA的节俭食物计划(Thrifty Food Plan, TFP)优化框架，将其调整以适应军事环境，旨在提供更精准的成本估算工具。
关键技术方法包括：基于2019年三个军事基地的食品采购数据，结合国防健康局用餐人数统计，构建73个食品类别的营养与价格数据库；采用国家健康与营养检查调查(What We Eat in America, WWEIA/NHANES)中高活跃成年人群的性别消费比例，推算男女服役人员的日均摄入量；利用营养研究数据系统(Nutrition Data System for Research, NDSR)软件生成食品营养成分表；通过二次规划(quadratic programming)模型最小化优化膳食与实际消费模式的加权偏差，同时施加能量、营养素、食物组和实际操作限制四类约束；模型分别在常规部队(Conventional Forces, CFs)与特种作战部队(Special Operations, SOs)的男性与女性群体中运行。
2 方法
优化模型由目标函数和约束条件组成。目标函数最小化模型膳食与当前消费模式的加权平方差，权重依据支出份额确定，以反映服役人员对熟悉食品的偏好。约束分为四类：①食品能量约束，基于军事膳食参考摄入量(Military Dietary Reference Intakes, MDRIs)，设定不同性别与部队类型的能量范围；②营养素约束，涵盖宏量营养素（脂肪、蛋白质、碳水化合物）与微量营养素的下限与上限，宏量营养素比例依据可接受宏量营养素分布范围(Acceptable Macronutrient Distribution Range, AMDR)；③食物组约束，源自《2020–2025美国人膳食指南》(Dietary Guidelines for Americans, DGA)的健康美式饮食模式(Healthy US-Style Dietary Pattern)，包括蔬菜、水果、乳制品、谷物、蛋白质食品和液态油；④实用性约束，确保模型结果符合DoW 1338.10手册的菜单标准，并限制食品类别的消费量变化幅度。
3 数据
食品采购数据来自德克萨斯州胡德堡(Fort Hood)、弗吉尼亚州李堡(Fort Lee)和华盛顿州刘易斯-麦科德联合基地(Joint Base Lewis–McChord, JBLM)的DFACs，涵盖2025种食品，经分类归入73个类别。研究人员将采购重量（“按购买量”）转换为可食用重量（“按摄入量”），并据此调整价格。日均消费量依据各基地用餐人数及NHANES的性别消费比例推算，营养数据由NDSR生成，价格以JBLM为基准，跨基地差异通过BDFA比值校正。所有数据处理使用Stata完成，优化模型在RStudio中通过quadprog包运行。
4 结果
模型估算的CF男性和女性日均膳食成本分别为10.31美元和9.08美元，低于2019财年JBLM的BDFA均值11.35美元。结果显示，当前饮食模式在总脂肪、添加糖等方面超过上限，在全谷物、乳制品等方面低于下限。CF女性组比男性组有更多的绑定约束，反映出在较低能量摄入下满足同等营养需求的难度更大。钠和维生素D无法在现有食品供应条件下完全达到推荐值，因此模型中放宽了这两项限制。优化后的膳食组合显著增加低脂乳制品、全谷物、海鲜、豆类和蔬菜的比例，减少含糖饮料、精制烘焙食品和高脂调味品，以兼顾营养目标与口味接受度。成本随约束数量增加而上升，在兼顾所有约束并实现最接近当前消费模式时达到最低可行成本。
5 讨论与结论
该研究证明，基于优化模型的BDFA现代化方法可提高透明度、可复制性及资源分配公平性，为军事食品预算和营养政策提供数据驱动的依据。虽然模型仅估算食材成本，不包括人工、设备和制备费用，但其结果为制定更精准的膳食标准和预算分配提供了基础。实施优化膳食需在食谱设计、烹饪方法和人员培训上进行显著调整，可能增加运营成本。未来可通过加入服役人员饮食回忆数据、改进食品浪费估算和定期更新消费数据，进一步提高模型准确性。该方法不仅适用于军事环境，也可推广至学校午餐计划、成人集体用餐等制度性食品服务项目，为改善公共健康营养提供有力工具。
