随着科技的迅猛发展和人们生活水平的逐步提高，越来越多的人意识到运动健身的重要性。对于健身运动而言，走跑运动是大众化的、简单和高效的运动形式之一。以往的健身指导主要以定性研究为主，很少涉及定量研究，而从健身实际出发，能量消耗的数量化是一个关键问题。我们在对实验数据统计学分析的基础上，以性别、年龄、身高、体重等基本的生理学参数为自变量建立了一系列基于步频的能量消耗数学模型，经检验精度还是令人满意的。运动减肥是健身运动的一个重要组成部分，在能量消耗数学模型的基础上，考虑如何运动才能达到最佳的减肥效果。我们在一些合理假设的基础上提出一个简单的优化模型，进而求出最佳的步频和时间；在最佳运动范围内，计算出脂肪消耗量，这对于运动减肥无疑是至关重要的。这里主要运用不同的灰色系统理论模型对实验数据进行拟合，误差分析显示精度是很高的。