近些年來，隨著智慧校園建設的不斷深入，好多院校漸次將焦點轉移到飯堂的智慧化建設上來。針對飯堂排隊高峰期堵車、就餐效率低、食物浪費多等問題，清華學院飯堂引入了自助取餐、自助稱重、半份菜等新模式。
本文對自助稱重模式進行了探求，實現了一套自助稱重系統應用，并在清華學院楓林學校飯堂進行試點實踐。
經過實踐驗證，減肥法自助稱重系統還能提高每臺收銀設備服務的用戶數目，增加工作人員人數需求，有效降低用餐高峰期排隊時長，師生可自主按需取餐，用餐費用顯著增加，單次就餐菜肴也得到豐富。
由此可見，減肥法自助稱重系統在實現了飯堂營運降本增效的同時，有效提高了師生就餐幸福感。
同濟學院楓林學校
校園進餐服務現況
傳統進餐服務模式
目前飯堂線下進餐服務的傳統模式主要分為窗口點餐模式和自助取餐模式。
在窗口點餐模式中，師生需與窗口工作人員交互，并由工作人員進行食材配餐，用戶按照菜肴、份數及總價進行支付高校點餐，此后取餐食用。窗口排隊效率會遭到窗口食材擺放位置、工作人員效率、師生支付效率等多重影響。據悉，單份菜肴分量受窗口工作人員經驗和用膳用具影響，容易因食物分配不合理而造成浪費。
在自助取餐模式中，工作人員預先按份配餐，將食材放入特定容器，用戶從窗口取餐裝入自己的餐具，在取餐終點處設置收銀機，可通過人工點選食材，也可通過攝像頭辨識菜肴，還可通過RFID讀取菜盤RFID標簽辨識菜肴。最后進行帳單估算，用戶確認帳單并刷卡/刷碼付費，付費完成后即可退場進餐。
整個過程中，窗口需安排多名配餐人員，自助收銀機也需安排巡視人員，以降低逃單等異常情況；另外，盡管自助取餐模式才能降低窗口點餐模式中師生和工作人員交互的時間，但在最終環節依舊須要用戶現場確認并刷卡/刷碼以完成結算等動作，因而在交易效率及人員成本方面仍存在可優化空間。
當前已有部份院校和企業進行了自助稱重模式的嘗試，主要分為取餐結束后天平稱重、取餐時餐具稱重等模式。
后者需用戶自行取餐，在收銀處對食材統一稱重計量，菜肴全局或則分片區定價統一，稱重時總體稱量或則根據葷素分區進行分別稱量累積計費。
前者稱作為加重式稱重，用戶夾取食材裝入自己的餐具中，稱重設備稱取取餐具的重量，并記入用戶進餐消費清單中。
經過筆者文獻督查與現場考察，盡管當前已應用的自助稱重點餐模式才能降低餐飲浪費，而且在排隊效率方面仍存在很大優化空間。
這么，優化自助稱重模式及相關業務流程，設計一套適用于清華學院餐飲的服務體系，從而提高師生用餐體驗，未來向兄弟高校推廣，是非常有意義的工作。
同濟學院智慧點餐平臺
早在2014年，清華學院基于校園ic卡系統，對校園智慧點餐平臺進行了探求。清華學院智慧點餐平臺于2017年投入使用，此后在各學校進行全面推廣。目前，已產生如圖1所示的構架體系。
圖1清華學院智慧點餐系統構架
智慧點餐平臺目前主要支持的場景包括窗口點餐、自助取餐以及線上預約點餐等。智慧點餐系統的關鍵功能包括校園卡帳戶體系提供的用戶身分辨識服務與支付服務，以及點餐平臺提供的線下與線上點餐服務。其中線下點餐服務須要線下食材點選辨識能力、線下結算能力、身份識讀終端的支持。
智慧點餐平臺服務的主要場景可以具象為線上點餐與線下點餐，線下點餐的過程可以具象為食材取用、菜品辨識、支付等三個環節。其中，智慧點餐平臺的關鍵功能與節點模型，如圖2所示。
圖2智慧點餐平臺關鍵功能與節點模型
本文研究的自助稱重模式，主要是對傳統線下點餐中菜肴取用、菜品辨識、支付等三個環節進行的改進。
通過剖析線下點餐場景服務可以發覺，線下點餐的食材點選辨識可以具象為人工辨識和手動辨識兩大類，后者主要通過人工方法進行點餐與結算，前者則通過餐具辨識、菜品辨識、自助稱重等多種形式進行手動化的菜肴辨識與結算。
結算后的支付服務由點餐平臺調用公共的支付能力服務層提供，目前清華學院已支持包括卡支付、碼支付、NFC支付、刷臉支付、后臺扣繳、線上支付等多種類型的支付形式。
基于前期良好的可拓展性設計，目前可以在已有的智慧點餐系統基礎上進行功能拓展，實現新增的自助稱重場景支持以及相關的系統應用承載。
自助稱重模式優化
設計與整修
基于前述剖析，通過自助稱重系統的布署，預計還能降低飯堂用餐交互環節，實現用戶按需取用。因而，需基于原有智慧點餐平臺，設計一套自助稱重應用系統，通過優化用餐流程、增加/改建硬件設備與優化后置系統，來實現自助稱重在校園場景中的應用。
1.用餐流程設計
與窗口點餐模式相比，自助取餐模式早已有眾多改進，并且排隊效率的解決仍需更好的方案。筆者參考輕軌公司先乘后付的理念，設計自助稱重的用餐流程，將原先須要用戶進行支付確認的過程調整為餐前用戶綁定身分、餐后后臺手動扣款的模式。
在自助稱重模式中，用餐師生無需與工作人員交互即可完成取餐食用，其中的核心步驟在用戶取餐前即進行了餐具與個人身分的綁定，在取餐過程中按需取用，其取用的部份即記入用戶帳單，在用戶離開點餐區域后系統手動（最后一次取餐的15分鐘后）為其進行結算，并進行后臺扣繳。
此模式完全實現了無人值守，降低了先前的打菜、按份配餐、復雜結算等環節，極大地降低了后勤人力投入，提高了師生用餐效率。
2.系統平臺升級
為更好地支持新自助稱重服務，須要降低自助稱重后置應用平臺，并為其改建支付服務，在ic卡管理平臺中降低后臺扣繳功能；同時，在點餐管理平臺中降低營養剖析、對賬報表等功能，以適應業務部門的需求。經升級后的新智慧點餐平臺總體構架，如圖3所示。
圖3新智慧點餐系統結布光（含自助稱重點餐場景）
3.稱重硬件改建
常見的三種不同自助稱重點餐原理對比，如表1所示。
表1自助稱重技術方案對比
基于前述對比剖析，減肥式自助稱重能進一步降低工作人員干預，簡化點餐步驟，提高用餐效率。為此，筆者在實踐中進行了布菲爐改建，為其降低減肥式稱重模塊，實現食材重量變化感知，即通過盛菜容器的重量變化來確定用戶取用菜肴的分量。此法相對感知精度較高，而且還能聯動后臺提供菜肴更換等增值功能。
系統應用布署
整套自助稱重點餐應用布署，如圖4所示。
圖4自助稱重應用系統布署拓撲
圖4中的餐具綁定設備容許用戶將富含RFID標簽的餐具與用戶后臺帳戶進行綁定，后續稱重記帳與后臺扣款操作均借此綁定行為為根據。
稱重設備與食材所在的布菲爐對應，當爐中菜肴被取用后，即進行重量變化檢測，并通過點餐平臺對餐具已綁定帳戶進行記帳操作。
用戶可選擇餐具解綁即結算，也可選擇在最后一次取餐后15分鐘時由系統手動結算。相關結算操作由智慧點餐平臺向ic卡平臺發起帳戶扣繳操作，新智慧點餐系統除降低自助稱重應用外，還通過ic卡平臺的支付服務實現了更多支付方法的接入。
實踐療效與未來展望
系統實現后，筆者團隊在楓林學校教工飯堂進行試點工作高校點餐，經驗證，三種不同點餐模式對諸如表2所示。
表2不同的點餐模式對比圖
按份售賣的窗口數據因受好多誘因影響，存在一定量的錯誤食材記錄，比如點選成同價的其他食材。與之相比，自助稱重模式用餐數據中的食材重量信息更精準，才能為后續營養學剖析提供基礎素材。
我們取自助稱重試點餐廳2021年9月6日至15日間用餐數據，包括交易流水明細40000余條，涉及用戶7416人。對比相關用戶在2021年8月29日至9月4日之間，即自助稱重系統試點上線之前的消費數據可知，在進餐高峰期（早上11：15至12：00），傳統模式下每位窗口可接待70名用戶，自助稱重模式中，每臺自助稱重設備可接待90名用戶，有效提高了用餐效率。傳統模式的每位窗口需配備一位工作人員，自助稱重模式卻實現了零人員值守。
經剖析數據可知，自助稱重模式下的用戶點餐食材品類顯著少于窗口點餐模式，后者用戶平均點餐食材數為6個（含炒飯等面食），甚至不少用戶嘗試了全部菜肴，前者用戶平均點餐食材數為4個。用戶平均用餐時間相比之前降低了3分鐘。
據悉，通過對相同用戶在不同模式下的進餐行為進行對比剖析，除去飯堂補助影響，用戶平均餐飲費用上漲約20%，對應食物重量增長約15%，因而也可初步覺得自助稱重模式的按需取用才能降低食物浪費。
同濟學院自助稱重系統，提高了師生用餐效率與體驗，降低了食物浪費。自助稱重模式積累的數據更精準，可進行持續剖析，并產生決策反哺，希望通過恰當的技術與管理手段，最終實現按需按時備餐、取餐，進一步提高飯堂服務水平。
據悉，將來基于智慧校園的多維度數據，以及云估算提供的數據算力，自助稱重系統能夠為餐飲服務者提供健康營養、餐飲口味、精細化營運等方面的支持。
作者：周偉強、郭琪、沈佳杰、顧劍芳、趙澤宇（清華學院校園信息化辦公室））
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