C 题 母亲身心健康对婴儿成长的影响【2023 华数杯全国大学生数学建模竞赛题目】思路+完整代码

C 题 母亲身心健康对婴儿成长的影响【2023 华数杯全国大学生数学建模竞赛题目】思路+完整代码

一、赛题题目：

1. 许多研究表明，母亲的身体指标和心理指标对婴儿的行为特征和睡眠质 量有影响，请问是否存在这样的规律，根据附件中的数据对此进行研究。

2. 婴儿行为问卷是一个用于评估婴儿行为特征的量表，其中包含了一些关 于婴儿情绪和反应的问题。我们将婴儿的行为特征分为三种类型：安静型、中等 型、矛盾型。请你建立婴儿的行为特征与母亲的身体指标与心理指标的关系模型。 数据表中最后有20组（编号391-410号）婴儿的行为特征信息被删除，请你判断 他们是属于什么类型

3. 对母亲焦虑的干预有助于提高母亲的心理健康水平，还可以改善母婴交 互质量，促进婴儿的认知、情感和社交发展。CBTS、EPDS、HADS的治疗费用相对 于患病程度的变化率均与治疗费用呈正比，经调研，给出了两个分数对应的治疗 费用，详见表1。现有一个行为特征为矛盾型的婴儿，编号为238。请你建立模型， 分析最少需要花费多少治疗费用，能够使婴儿的行为特征从矛盾型变为中等型？若要使其行为特征变为安静型，治疗方案需要如何调整？

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4. 婴儿的睡眠质量指标包含整晚睡眠时间、睡醒次数、入睡方式。请你对 婴儿的睡眠质量进行优、良、中、差四分类综合评判，并建立婴儿综合睡眠质量 与母亲的身体指标、心理指标的关联模型，预测最后20组（编号391-410号）婴 儿的综合睡眠质量。

5. 在问题三的基础上，若需要让238号婴儿的睡眠质量评级为优，请问问题

   三的治疗策略是否需要调整？如何调整？

二、解题思路流程+代码

问题一：

首先对母亲的各个特征列构建多元回归模型，以及对婴儿的各个特征列融合计算，转为睡眠质量指标列。

然后可视化展示母亲特征与婴儿质量指标的影响关系，探索影响因子，****因变量（婴儿的行为特征和睡眠质盘)****与自变量（母亲的身体指标和心理指标）的关系

demo展示：

包含数据预处理，异常值检查处理，编码处理等

可视化部分:

问题二：

针对母亲的身体指标与心理指标，我们建立多元分类模型，分类评估婴儿行为特征，这是一个典型的分类问题，我们可以考虑使用逻辑回归、决策树、随机森林,雯持向量机、神经网络等分类模型模型的检验，包括模型的准确率、查准率、查全率、F1分数等，使用多元线性回归分类模型，多模型对比，决策树、随机森林、SGD、XGB模型等。

demo展示：

问题三：

首先，我们需要量化母亲的身体指标和心理指标与婴儿行为特征之间的关系，先探索距离为元素对母亲的心理健康水平和行为特征之间的最小距离。

包含：母亲心理指标与婴儿特征行为，三维聚类可视化、距离为元素对母亲的心理健康水平和行为特征之间的最小距离、聚类算法（两种）、kmeans、聚类算法：Mean Shift

demo展示：

可视化（部分）：

问题四：

首先对婴儿的睡眠质量进行量化，然后将其转换为分类变量，比如优、良、中、差四类。这可以通过设定一些阀值或者使用聚类算法来实现。建立一个预测模型，建立婴儿综合睡眠质量 与母亲的身体指标、心理指标的关联模型，预测最后20组（编号391-410号）婴 儿的综合睡眠质量。

demo展示：

立婴儿综合睡眠质量 与母亲的身体指标、心理指标的关联模型，预测最后20组（编号391-410号）婴 儿的综合睡眠质量。

demo展示：

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