饮酒后血液中酒精浓度的模型分析开题报告

全文总字数：1422字

1. 研究目的与意义

我的论文主要目的是建立适当的数学模型描述饮酒后血液中酒精浓度的变化并对上述遇到的实际情况加以分析解释，结合生活中的实际数据确定出模型的相关，进一步利用上述模型计算血液中酒精浓度的最大值并给出天天喝酒能否开车这个问题的答案。

饮酒驾车,作为交通事故中的重要因素之一,给社会、家庭都带来了诸多不幸和痛苦.因此对饮酒后血液中酒精含量在人体内变化规律进行系统研究具有重要实际意义. 这样可以让我们在公路上的安全多一份保障，让公路杀手这一名词离我们逐渐远去。

2. 国内外研究现状分析

1、国外研究现状： michaelismenter建立了michaelismenter方程更能准确的描述酒精体内代谢的动力学过程 常微分方程是指包含一个自变量和它的未知函数以及未知函数的微分的等式。

微分方程差不多是和微积分同时产生的，它的形成和发展是和力学、天文学、物理学，以及其他科学技术的发展密切相关的。

henry对常微分作出了更加明确的定义，本文的模型建立主要是由微分方程来建立的，因此了解微分方程的一些知识是必不可少的，2、国内研究现状：史秋阳，廉沁姝从常微分方程理论角度出发，结合药物动力学的相关知识，根据房屋模型的相关假设，建立了单次和多次饮酒后血液中酒精的浓度随时间变化的基础模型，进一步采用剩余法确定出模型中参数，利用matlab软件较准确地模拟出体内酒精浓度变化趋势的曲线，同时，对一些实际问题也给出了合理的解释。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容： 虽然查阅的国内外文献对饮酒后血液中酒精的浓度的分析和所作模型所运用的知识不尽相同，但是他们还是有许多相似之处，所以我将这些文献加以适当处理，得到一个相对比较完整的模型假设：1）酒精在人体内满足转运守恒关系，即人体血液中酒精浓度的变化等于吸入人体的酒精酒量（酒中的酒精量）与人体排出体外的酒精量之差，这正是我们后面建立饮酒血液中酒精浓度模型中最基本的平衡关系； 2）假设人体血液的容量是恒定的，并称为人体血液的酒精的表观分度容积，从而我们认为人体内血液中的酒精浓度变化反映了酒精在人体体液中的浓度变化； 3）由于我们观测的时间要远远长于酒精在人体内吸收，扩散并达到平衡的时间，因此我们可以假设酒精在吸收进入血液后，与血液瞬间混合均匀，即酒精在人体血液中的分布都是均匀的；4）人体对于酒精的转移以及排泄按照一定的规律进行，并假设酒精在人体血液中的转移速率和排泄速率与人体血液中的酒精浓度成正比。

在这个假设的条件下通过运用常微分方程知识，药物动力学知识，房屋模型，matlab软件知识等对一些数据进行处理从而用来得到一个在现实生活中比较实用的数学模型。

计划：第一阶段：定题（2013年12月23日至2013年12月31日）第二阶段：完成初稿（2104年1月一日至2014年3月28日）第三阶段：完成第二稿（2014年3月28日至4月28日）第四阶段：定稿（2014年4月28日至2014年5月6日）

4. 研究创新点

(1)利用MATLAB数学软件进行编程求解,所得结果误差小,数据准确合理. (2)模型通严密的理论推导,能够比较准确地反映实际情况. (3)对各种模拟给出了直观的图形,便于更好的分析和解决问题. (4)本模型的实质为药物在人体内吸收代谢的模型，酒精作为一种常见的药物，其在人体内的代谢过程符合一般药物在人体内的吸收与代谢过程，因此可以将文章中用酒精吸收排泄建立动态微分方程推广到其他药物中，比如：抗生素的注射问题，口服药物的剂量与时间问题等。