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标题:
在EViews中实现模拟退火算法(SA)
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作者:
liwenhui
时间:
2016-11-16 17:42
标题:
在EViews中实现模拟退火算法(SA)
EViews除了能解决计量经济学的估计问题以外,还提供一个编程环境用以解决复杂的问题。在尝试很多次之后,我在EViews中实现了对“模拟退火算法”,供大家交流。
4 Q* @0 c% \5 O5 ?- q3 |5 I
为了演示,这里使用如下函数作为测试函数:
# g2 t; a' s/ n- J
2016-11-16 17:30 上传
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测试函数
1 {0 E, h" R# w# k# m
此函数在x=0,y=0处取得最小值0.
" b( } ~# B2 W8 v }
2 a- r( m. A; w6 a* g' O
代码如下:
'新建一个workfile,作为基本的运行容器,EViews的一切操作必须在一个workfile中运行
- Y" }4 y1 c% C( @
wfcreate (wf=temp) u 100
& [+ B; {- b4 p% W
7 E# @" }6 U! h* v+ g, t2 V2 A
'定义自变量,并在[-100,100]上随机赋初始值,计算函数值
% D5 D6 x" J$ x5 {! N! w$ o
scalar m
+ |' e8 U i. H7 I) L3 \+ H
scalar n
! ]: Z1 m& V. x3 m
m=-100+200*@rnd
- _ s2 f* ] E- a
n=-100+200*@rnd
9 n. j2 E; `* ]/ K
X" w9 \8 ]2 y! V5 Y
'定义关键的几个变量
, ^8 z0 _' A2 K: \# s$ {
scalar jw=0.999
+ G) H% W( _7 \
scalar torl=0.001
' \+ I5 I5 Y3 X a2 F3 T: Z) X7 m g- n
scalar f0 '最终函数值
. ]6 w: ?& N# r7 ~3 y
scalar f1 '旧函数值
8 }% R& |' g& h& P: Y" P. |& e
scalar f2 '新函数值
. K; r1 B! E, L) d* N% ^: j3 Y" U
scalar delta '新旧函数值差异
2 u4 R; |5 D2 O
scalar temp1 '扰动后的自变量1
8 c7 v7 U5 U0 K( V
scalar temp2 '扰动后的自变量2
( P" t# t }3 C. T
scalar tc=0 '记录降温次数
4 \1 r: k; b$ p7 ?
matrix(16111,1) values
9 K. P% G3 f6 N% H5 j: Q( X K* X
* g5 W) U5 G4 y; `6 C/ B
'设置初始温度
6 H' h8 \1 |. T# g4 ]. t
scalar temperature=10000
?( n+ a4 z3 y& j8 M) j0 Z
" i) j, @; e- H& F) K1 n6 Z
'主程序
# e; m0 v( m5 _0 Z1 }* _
while temperature>torl
y, T+ H1 f" h( f. U* k, p8 @
call tfun(f1,m,n) '计算初始函数值
5 X. j/ P) ?2 u" S3 g
call rchange(temp1,temp2,m,n) '产生扰动
( M! u& f4 X5 z$ |1 [1 f
call tfun(f2,temp1,temp2) '重新计算函数值
8 a1 _6 @1 K$ I# [/ n$ t/ f
delta=f2-f1 '比较函数值的大小
' {4 V' r' x P% y: L) e
if delta<0 then '如果新的函数值更小,则用新的替代旧的
; z7 b* _) D1 @$ T
m=temp1
. N8 x! w% g/ m! k% C
n=temp2
' ]7 X: J0 @6 ~( u
else '如果新值并不小于旧值,则以概率接受新值
0 N1 ~- V* s; `7 T4 C
if @exp(-delta/temperature)>@rnd then
' S$ T9 D j7 Z& i/ ]
m=temp1
d3 b$ s+ A9 n3 t
n=temp2
3 j+ ~6 ~2 q& ?8 O, O% y f
endif
0 E [( g, l& {* ]
endif
/ [6 W( Y6 Q# y
temperature=jw*temperature '降温
E: r/ q7 v/ w2 b" R9 m; Z7 o% ?1 G
tc=tc+1
6 K+ m! X* x! ]' r
values(tc,1)=f1
0 U6 z" s$ D' K
wend
! j- e6 R7 z% i3 u
call tfun(f0,m,n)
v2 w' d/ v& R+ r+ ]
8 m" P2 {3 c4 K2 v. Q4 m. [( U
table(4,3) result
|1 F& n3 N& v1 B- D+ g4 Q' W) W4 ~, X
result(1,1)="Optimal Value"
% i) O/ R: u+ m
result(2,1)="Variable1"
- U. k/ S9 c* G4 ]
result(3,1)="Variable2"
1 M: J I, N8 B+ \$ c
result(4,1)="Iter"
; x- l; i) c0 r0 f4 J8 d0 Y
# D0 W5 ]* \ h( D- h; e
result(1,2)="f0"
3 Y. @! a- m# e. p i
result(2,2)="m"
7 w* W& _: p! }4 @4 U" j# C
result(3,2)="n"
9 S* Q: S. C1 M/ G) y* b
result(4,2)="tc"
7 y* h- \( v2 O
# Z/ b) x7 _" o3 Q f$ D& w* t
result(1,3)=f0
/ O8 L4 ^- h; f h
result(2,3)=m
+ Y1 f5 j% t. T( j% E3 d, y$ c8 u
result(3,3)=n
( m2 ~& s$ [, }6 E: a
result(4,3)=tc
" K) Z' j% T5 f9 }
! ^4 p7 M/ U) W
show result
; [( B2 F1 O: U# q. _
show values.line
. c5 p9 q: e( C
/ g; v1 m9 b9 e( }- B
'测试函数
+ }6 ~/ `4 k7 a+ \4 I
subroutine tfun(scalar z, scalar x, scalar y)
/ @: N4 |! L7 l1 F5 _/ ^" T2 ~
z=0.5+((@sin(x^2+y^2))^2-0.5)/(1+0.001*(x^2+y^2))^2
6 k) m6 W; t9 a3 s$ K/ ?" y2 @
endsub
! W( ^8 Y- }( g7 n9 n" B# |. c
. D& s& r/ E6 `0 r3 T I- n
'领域产生函数,使用高斯变异
' ? L* p, }1 D# k4 G; h: F0 R% J
subroutine rchange(scalar p1,scalar p2, scalar q1, scalar q2)
: C6 v j/ J7 Q ^! }( [
p1=q1+5*@nrnd
+ i. W" S8 x5 f' h. [* `
p2=q2+5*@nrnd
% I4 {7 t0 w; y; |# ^5 ^
while p1>100 or p2>100 or p1<-100 or p2<-100 '限定产生的自变量范围在[-100,100]之间
5 O# ?) }1 z) r% U& [$ G
p1=q1+5*@nrnd
' A- w) c; C! y7 c
p2=q2+5*@nrnd
: {3 K) `0 D$ m
wend
& Z! J! \. I$ H/ y+ C
endsub
复制代码
运行的结果如下:
$ \% E( `9 F0 `: j; J8 R- x
2016-11-16 17:39 上传
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& c. n: s0 N. Y- s( N @$ s
" C9 A% f2 D$ _1 L- H- B6 f
函数值的变化如下:
3 c/ r: G: i0 E$ O7 b& w
2016-11-16 17:43 上传
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(93.28 KB)
5 Z% `( \( G5 M5 J2 y9 K% w2 ~
6 T! b' x. N4 K
采用此程序找到的最小值为0.00216,最优的x=-147582,y=-0.155605.没有醉倒最优值0,但已经离0不远。
' ?3 }2 {, i+ M! }. p5 p# P6 t
' B, X( C6 j" f& b: G+ u) f' o
/ @" M2 k( i5 b S
0 F; Q" k: n/ R" J& a# A
7 w5 D& ~$ ?" J* x6 @# w
SAA.prg
2016-11-16 17:41 上传
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SA代码
作者:
春秋两不沾
时间:
2016-11-17 09:01
66666
, |8 c9 D; P9 C. c d+ I
作者:
浪漫的事
时间:
2016-11-17 11:24
虽然长了点 但是讲解的很详细哦 !
; T% b8 f% Z Q% B) X( U8 r! J
作者:
715168941
时间:
2020-5-12 11:17
6666666666666
" f6 x' p& C O
作者:
715168941
时间:
2020-5-12 11:17
好厉害!写的非常的详细哦!
, V; {6 r1 I( j6 C% W
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