本发明涉及体育器材管理，特别涉及一种体育器材智能借还系统。
背景技术：
1、体育器材的频繁借还已经成为常态；传统的体育器材借还管理方式主要依赖于人工登记和手动检查，这种方式不仅工作量大、效率低下，还容易出现记录不准确、设备损坏难以追溯等问题；此外，借用人对器材的使用情况无法实时监控，导致器材损坏后责任难以明确，归还时器材的损坏程度难以评估和管理；这些问题不仅增加了管理成本，还影响了用户的体验和器材的使用寿命；
2、现有技术中的，公开号为cn110853241b，名称为一种体育器材管理系统，包括用户登录单元、后台服务器、借还子系统等，将管理人员登录单元与用户登录单元分开，对管理员直接登录后台服务器，进行数据的查找及管理，而用户采用手机微信中扫一扫功能，扫描对应器材存储设备上的二维码，即可完成登录对应的借还子系统，登录时从微信中采集用户个人信息，操作更加方便；
3、现有技术中，部分体育场馆和健身设施引入了基于rfid(射频识别)或条形码的借还管理系统，通过对器材和借用人进行标记，实现了器材借还的初步自动化管理；然而，这些系统大多仅能实现借还记录的电子化，无法对器材的损坏情况进行有效评估和管理；具体来说，这些系统缺乏对体育器材在借出和归还过程中状态变化的精确监控和评估手段，无法生成可靠的损坏度评价数据，也缺乏动态调整管理策略的机制；因此，现有的体育器材借还管理系统在损坏评估、责任追溯和借还策略调整等方面存在明显不足，无法满足日益增长的体育器材管理需求；
4、在上述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种体育器材智能借还系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、本发明的目的是这样实现的：一种体育器材智能借还系统，具体包括：
3、标记模块：用于对体育器材进行分类标记，形成集合{1,2，...，i，...，n}，其中i表示第i个体育器材的索引，n表示体育器材总数，同时，对每个借用人进行标记，形成集合{1,2，...，j，...，m}，其中j表示第j个借用人的索引，m表示借用人总数；
4、第一损坏度评价系数生成模块：用于根据第j个借用人的借用需求，调取第i个体育器材预先采集的损坏度数据，并对损坏度数据进行分析处理，生成第一损坏度评价系数，第一损坏度评价系数用于评估第i个体育器材出借时的损坏程度；
5、第二损坏度评价系数生成模块：用于采集第j个借用人在归还第i个体育器材时的损坏度数据，并对损坏度数据进行分析处理，生成第二损坏度评价系数，第二损坏度评价系数用于评估第i个体育器材归还时的损坏程度，并生成相应的归还评估结果，随后，将归还评估结果存储在数据库中，以对第i个体育器材的损坏度数据进行更新；
6、正常损耗系数生成模块：用于获取每个借用人针对第i个体育器材的历史借还损坏度数据，并基于历史借还损坏度数据，确定第i个体育器材的正常损耗系数，正常损耗系数用于预测第i个体育器材在每次出借后的损坏度数据改变量；
7、出借指数生成模块：用于将第一损坏度评价系数和正常损耗系数进行综合分析，得到出借指数，出借指数用于预测第i个体育器材在出借后的损坏程度，并生成相应的出借评估结果；
8、匹配程度评估指数生成模块：用于将第二损坏度评价系数与出借指数进行比对分析，构建第j个借用人关于第i个体育器材的匹配程度评估指数，并设定匹配程度评估指数的评估阈值为m1；
9、历史质量评价指标生成模块：用于根据历史借还损坏度数据，确定第j个借用人关于第i个体育器材的历史质量评价指标，并将历史质量评价指标与对应的第一损坏度评价系数进行关联分析，生成质量影响关联系数，质量影响关联系数用于对评估阈值m1提供动态调整策略；
10、比对分析模块：用于将匹配程度评估指数与经过动态调整策略调整后的m1进行比对分析，生成偏离分析结果，偏离分析结果用于判断归还评估结果与出借评估结果之间的偏离程度；
11、等级划分模块：用于根据偏离分析结果，对第j个借用人关于第i个体育器材的借还等级进行划分，划分的等级越高，表明第j个借用人在下一次借用第i个体育器材时，出借的管理策略越严格。
12、进一步的，根据第j个借用人的借用需求，调取第i个体育器材预先采集的损坏度数据，具体包括：
13、对每个体育器材的出借次数进行标记，形成集合{1,2,...,k,...,p}，其中k表示第k次出借，p表示出借总次数；并对每个体育器材的易磨损区域进行划分，形成集合{1,2,...,r,...,r}，其中，r是第r个易磨损区域，r是易磨损区域总数；
14、设定第j个借用人的借用需求为针对第i个体育器材的第p次出借，预先采集的损坏度数据包括在第p-1次出借归还时，第i个体育器材的物理磨损数据和功能性损坏数据，其中，物理磨损数据包括磨损面积和磨损深度，并将磨损面积和磨损深度分别标记为ai,p-1和di,p-1；其中，ai,p-1表示第i个体育器材在第p-1次出借归还时的磨损总面积；di,p-1表示第i个体育器材在第p-1次出借归还时的磨损总深度；
15、功能性损坏数据包括功能性能指标和故障次数，并将功能性能指标和故障次数分别标记为gpi,p-1和fi,p-1；其中，故障次数fi,p-1是第i个体育器材在第p-1次出借过程中的故障次数；功能性能指标gpi,p-1是对第i个体育器材在第p-1次出借归还时的性能评分；
16、假设在第p-1次出借归还时，第i个体育器材在使用效果、舒适度、安全性、耐久性、维修频率为代表的五个维度的得分依次为功能性能指标gpi,p-1的计算公式表示为：
17、
18、其中，是使用效果得分；是舒适度得分；是安全性得分；是耐久性得分；是维修频率得分，w1、w2、w3、w4、w5分别为对应得分的正数权重，w1+w2+w3+w4+w5＝1。
19、进一步的，定义第一损坏度评价系数为c1i,p，计算公式如下：
20、
21、其中，a1、a2、a3、a4均是为正数的权重系数，且a1+a2+a3+a4＝1；
22、a′i,p-1是归一化后的磨损面积；d′i,p-1是归一化后的磨损深度；gp′i,p-1是归一化后的功能性能指标；f′i,p-1是归一化后的故障次数，c1i,p是第i个体育器材在第p次出借时的第一损坏度评价系数；
23、设定c1i,p的值域为(0,1)；
24、当c1i,p越接近0时，表示损坏程度越低，对应第i个体育器材完好度越好；
25、当c1i,p越接近1时，表示损坏程度越高；
26、定义第二损坏度评价系数为c2i,j,p，计算公式如下：
27、
28、其中，b1、b2、b3、b4均是为正数的权重系数，且b1+b2+b3+b4＝1；
29、a′i,p是归一化后的磨损面积；d′i,p是归一化后的磨损深度；gp′i,p是归一化后的功能性能指标；f′i,p是归一化后的故障次数，c2i,j,p是第j个借用人在第p次归还第i个体育器材时的第二损坏度评价系数；
30、设定c2i,j,p的值域为(0,1)，归还评估结果，包括：
31、当c2i,j,p越接近0时，表示损坏程度越低，对应第i个体育器材完好度越好；
32、当c2i,j,p越接近1时，表示损坏程度越高；
33、将归还评估结果以及对应的第i个体育器材的损坏度数据更新至数据库中，具体将第i个体育器材在归还时的损坏度数据用于更新和替换预先采集的损坏度数据。
34、进一步的，确定第i个体育器材的正常损耗系数，正常损耗系数用于预测第i个体育器材在每次出借后的损坏度数据改变量，具体包括以下内容：
35、所述历史借还损坏度数据还包括第i个体育器材在第k次出借时的以下内容：
36、物理磨损数据对应的磨损率、磨损均匀度和磨损速度，并将磨损率、磨损均匀度和磨损速度依次标记为msf、msd、msv；
37、定义第i个体育器材在第k次出借时的磨损率为msfi,k，其表示相邻两次出借时的磨损面积平均变化率；
38、定义第i个体育器材的磨损均匀度为msdi，其表示磨损面积的方差；
39、定义第i个体育器材在第k次出借时的磨损速度为msvi,k，其表示磨损深度的变化率；
40、功能性损坏数据对应的功能性能下降率、故障频率，并将功能性能下降率和故障频率依次标记为xnxf和gzf；
41、定义第i个体育器材在第k次出借时的功能性能下降率为xnxfi,k，其表示相邻两次出借时的功能性能指标的平均变化率；
42、定义第i个体育器材在第k次出借时的故障频率为gzfi,k，其表示相邻两次出借时的故障发生的平均次数；
43、定义正常损耗系数为ndci，计算公式如下：
44、
45、其中，c1,c2、c3,c4,c5均是为正数的权重系数，满足c1+c2+c3+c4+c5＝1；
46、msf′i,k、msd′i、msv′i,k、xnxf′i,k、gzf′i,k分别为msfi,k、msdi、msvi,k、xnxfi,k、gzfi,k对应归一化值；
47、设定ndci的值域为(0,1)，
48、当ndci越接近0时，表示损坏度数据改变量越低；
49、当ndci越接近1时，表示损坏度数据改变量越高；
50、设定正常损耗系数的比对阈值为q1；
51、当ndci＞q1时，损坏度数据改变量为
52、当ndci≤q1时，损坏度数据改变量为0.02≤δ≤0.68；δ为调整系数，用于确保
53、进一步的，定义出借指数为bii,p，计算公式为：
54、
55、其中，d1和d2分别为对应参数的权重系数，且d1+d2＝1，bii,p是第i个体育器材在第p次出借时的出借指数；c1i,p是第i个体育器材在第p次出借时的第一损坏度评价系数；ndci是第i个体育器材的正常损耗系数；
56、设定出借指数bii,p的值域为(0,1)，出借评估结果如下：
57、当bii,p越接近0时，表示损坏程度越低，对应体育器材的完好度越好；
58、当bii,p越接近1时，表示损坏程度越高；
59、将bii,p的值域(0,1)划分为以下各区间：
60、当bii,p在(0,0.3)范围内，表示第i个体育器材存在20％以内的损坏程度，完好度较好；
61、当bii,p在[0.3,0.7)范围内，表示第i个体育器材存在20％至45％之间的损坏程度，部分损坏但尚可使用；
62、当bii,p在[0.7,1)范围内，表示第i个体育器材存在45％以上的损坏程度，需要维修或更换。
63、进一步的，定义匹配程度评估指数为deii,j,p，计算公式如下：
64、
65、其中，deii,j,p为第j个借用人在第p次归还第i个体育器材时的匹配程度评估指数，c′为调节常数项，用于确保deii,j,p值域在(0,1)范围，0.01≤c′≤0.78；
66、并确定评估阈值m1的取值范围在deii,j,p的值域(0,1)内，且设定m1的初始基准值为0.5；
67、历史质量评价指标是第j个借用人针对第i个体育器材的功能性能指标gpi,p-1进行赋值评价获得，并将赋值后的历史质量评价指标定义为gp″i,p-1；历史质量评价指标的计算公式表示为：
68、
69、其中，gp″i,p-1是对功能性能指标gpi,p-1进行赋值评价获得，fz1、fz2、fz3、fz4、fz5分别表示第j个借用人针对第i个体育器材的使用效果、舒适度、安全性、耐久性、维修频率的赋值评分，且fz1、fz2、fz3、fz4、fz5的赋值评分值为{1、2、3}，1表示不满意、2表示一般、3表示满意；
70、定义质量影响关联系数为qici,j,p，计算公式如下：
71、
72、gp″i,p-1是第j个借用人针对第i个体育器材的历史质量评价指标；
73、设定质量影响关联系数qici,j,p的值域为(0,1)，设定质量影响关联系数的判断阈值为q2，q2取值范围为(0.45,0.68)；
74、当qici,j,p＞q2时，调整评估阈值m1使其增加，以反映质量影响度增加的情况，m1调整公式为：
75、m1′＝m1+k′·(qici,j,p-q2)
76、其中，m1′是调整后的评估阈值；m1是初始基准值为0.5的评估阈值；
77、k′是调整系数，设定k′范围为0.01≤k′≤0.1，qici,j,p是当前的质量影响关联系数；q2是设定的判断阈值；
78、当qici,j,p＝q2时，保持评估阈值m1不变；m1调整公式为m1'＝m1；
79、当qici,j,p＜q2时，调整评估阈值m1使其减少，以反映质量影响度降低的情况；m1调整公式为：
80、m1′＝m1-k″·(q2-qici,j,p)
81、其中，k″是调整系数，设定k″范围为0.01≤k″≤0.15。
82、进一步的，偏离分析结果用于判断归还评估结果与出借评估结果之间的偏离程度，具体包括：
83、当匹配程度评估指数deii,j,p＞m1′时，偏离分析结果表明归还评估结果与出借评估结果偏离程度在以上，需要加强对借用人的管理或对体育器材进行更严密的检查；m1′是动态调整后的评估阈值；
84、当匹配程度评估指数deii,j,p＝m1′时，偏离分析结果表明归还评估结果与出借评估结果偏离程度在0.08≤dai,j,p≤0.35区间，表明当前系统状态良好，无需大幅度调整；
85、当匹配程度评估指数deii,j,p＜m1′时，偏离分析结果表明归还评估结果与出借评估结果偏离在以内，表明借用人归还时器材状态好于预期；
86、对第j个借用人关于第i个体育器材的借还等级进行划分，划分的等级越高，表明第j个借用人在下一次借用第i个体育器材时，出借的管理策略越严格，具体包括：
87、根据偏离分析结果dai,j,p，将借用人的借还等级划分为三个等级：
88、高等级：当dai,j,p＞0.35，表明归还评估结果与出借评估结果偏离在35％以上，需加强对借用人的管理；具体措施是增加检查频率、提高押金、限制借用高价值器材；
89、中等级：当0.08≤dai,j,p≤0.35，表明归还评估结果与出借评估结果偏差在8％至35％，系统状态良好，无需调整；
90、低等级：当dai,j,p＜0.08，表明归还评估结果与出借评估结果偏离在8％以内，借用人归还时器材状态好于预期，具体措施是减少检查频率、降低押金、优先借用高价值器材。
91、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
92、本发明通过第一损坏度评价系数生成模块和第二损坏度评价系数生成模块分别评估器材在借出和归还时的损坏程度，并将结果存储于数据库中，正常损耗系数生成模块通过历史数据评估器材的正常损耗程度，为损坏度变化提供基准，出借指数生成模块结合第一损坏度评价系数和正常损耗系数预测出借后的损坏程度，匹配程度评估指数生成模块通过对比第一和第二损坏度评价系数生成匹配程度评估指数，历史质量评价指标生成模块根据历史数据生成质量影响关联系数，动态调整评估阈值m1，比对分析模块根据调整后的m1生成偏离分析结果，最终由等级划分模块对借用人进行等级划分，确保下一次借用时的管理策略更加优化和合理。
1.一种体育器材智能借还系统，其特征在于，具体包括：
2.根据权利要求1所述的一种体育器材智能借还系统，其特征在于：根据第j个借用人的借用需求，调取第i个体育器材预先采集的损坏度数据，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种体育器材智能借还系统，其特征在于：定义第一损坏度评价系数为c1i,p，计算公式如下：
4.根据权利要求3所述的一种体育器材智能借还系统，其特征在于：基于历史借还损坏度数据，确定第i个体育器材的正常损耗系数，正常损耗系数用于预测第i个体育器材在每次出借后的损坏度数据改变量，具体包括以下内容：
5.根据权利要求4所述的一种体育器材智能借还系统，其特征在于：定义出借指数为bii,p，计算公式为：
6.根据权利要求5所述的一种体育器材智能借还系统，其特征在于：定义匹配程度评估指数为deii,j,p，计算公式如下：
7.根据权利要求6所述的一种体育器材智能借还系统，其特征在于：偏离分析结果用于判断归还评估结果与出借评估结果之间的偏离程度，具体包括：
