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标题: 在EViews中实现模拟退火算法(SA) [打印本页]

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
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:
  1. '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( @
  2. wfcreate (wf=temp) u 100& [+ B; {- b4 p% W

  3. 7 E# @" }6 U! h* v+ g, t2 V2 A
  4. '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
  5. scalar m
    + |' e8 U  i. H7 I) L3 \+ H
  6. scalar n! ]: Z1 m& V. x3 m
  7. m=-100+200*@rnd
    - _  s2 f* ]  E- a
  8. n=-100+200*@rnd
    9 n. j2 E; `* ]/ K

  9.   X" w9 \8 ]2 y! V5 Y
  10. '定义关键的几个变量
    , ^8 z0 _' A2 K: \# s$ {
  11. scalar jw=0.999+ G) H% W( _7 \
  12. scalar torl=0.001
    ' \+ I5 I5 Y3 X  a2 F3 T: Z) X7 m  g- n
  13. scalar f0 '最终函数值. ]6 w: ?& N# r7 ~3 y
  14. scalar f1 '旧函数值8 }% R& |' g& h& P: Y" P. |& e
  15. scalar f2 '新函数值. K; r1 B! E, L) d* N% ^: j3 Y" U
  16. scalar delta '新旧函数值差异2 u4 R; |5 D2 O
  17. scalar temp1 '扰动后的自变量1
    8 c7 v7 U5 U0 K( V
  18. scalar temp2 '扰动后的自变量2
    ( P" t# t  }3 C. T
  19. scalar tc=0 '记录降温次数4 \1 r: k; b$ p7 ?
  20. matrix(16111,1) values
    9 K. P% G3 f6 N% H5 j: Q( X  K* X
  21. * g5 W) U5 G4 y; `6 C/ B
  22. '设置初始温度6 H' h8 \1 |. T# g4 ]. t
  23. scalar temperature=10000
      ?( n+ a4 z3 y& j8 M) j0 Z
  24. " i) j, @; e- H& F) K1 n6 Z
  25. '主程序# e; m0 v( m5 _0 Z1 }* _
  26. while temperature>torl  y, T+ H1 f" h( f. U* k, p8 @
  27.   call tfun(f1,m,n)  '计算初始函数值
    5 X. j/ P) ?2 u" S3 g
  28.   call rchange(temp1,temp2,m,n) '产生扰动( M! u& f4 X5 z$ |1 [1 f
  29.   call tfun(f2,temp1,temp2) '重新计算函数值
    8 a1 _6 @1 K$ I# [/ n$ t/ f
  30.    delta=f2-f1 '比较函数值的大小
    ' {4 V' r' x  P% y: L) e
  31.   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
  32.     m=temp1. N8 x! w% g/ m! k% C
  33.     n=temp2' ]7 X: J0 @6 ~( u
  34.   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
  35.     if @exp(-delta/temperature)>@rnd then
    ' S$ T9 D  j7 Z& i/ ]
  36.       m=temp1  d3 b$ s+ A9 n3 t
  37.       n=temp23 j+ ~6 ~2 q& ?8 O, O% y  f
  38.     endif
    0 E  [( g, l& {* ]
  39.   endif
    / [6 W( Y6 Q# y
  40.   temperature=jw*temperature '降温
      E: r/ q7 v/ w2 b" R9 m; Z7 o% ?1 G
  41.   tc=tc+16 K+ m! X* x! ]' r
  42.   values(tc,1)=f1
    0 U6 z" s$ D' K
  43. wend! j- e6 R7 z% i3 u
  44. call tfun(f0,m,n)
      v2 w' d/ v& R+ r+ ]
  45. 8 m" P2 {3 c4 K2 v. Q4 m. [( U
  46. table(4,3) result  |1 F& n3 N& v1 B- D+ g4 Q' W) W4 ~, X
  47. result(1,1)="Optimal Value"% i) O/ R: u+ m
  48. result(2,1)="Variable1"- U. k/ S9 c* G4 ]
  49. result(3,1)="Variable2"1 M: J  I, N8 B+ \$ c
  50. result(4,1)="Iter"; x- l; i) c0 r0 f4 J8 d0 Y

  51. # D0 W5 ]* \  h( D- h; e
  52. result(1,2)="f0"
    3 Y. @! a- m# e. p  i
  53. result(2,2)="m"
    7 w* W& _: p! }4 @4 U" j# C
  54. result(3,2)="n"
    9 S* Q: S. C1 M/ G) y* b
  55. result(4,2)="tc"
    7 y* h- \( v2 O

  56. # Z/ b) x7 _" o3 Q  f$ D& w* t
  57. result(1,3)=f0
    / O8 L4 ^- h; f  h
  58. result(2,3)=m
    + Y1 f5 j% t. T( j% E3 d, y$ c8 u
  59. result(3,3)=n( m2 ~& s$ [, }6 E: a
  60. result(4,3)=tc" K) Z' j% T5 f9 }
  61. ! ^4 p7 M/ U) W
  62. show result; [( B2 F1 O: U# q. _
  63. show values.line
    . c5 p9 q: e( C
  64. / g; v1 m9 b9 e( }- B
  65. '测试函数
    + }6 ~/ `4 k7 a+ \4 I
  66. subroutine tfun(scalar z, scalar x, scalar y)
    / @: N4 |! L7 l1 F5 _/ ^" T2 ~
  67.     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 @
  68. endsub
    ! W( ^8 Y- }( g7 n9 n" B# |. c
  69. . D& s& r/ E6 `0 r3 T  I- n
  70. '领域产生函数,使用高斯变异' ?  L* p, }1 D# k4 G; h: F0 R% J
  71. subroutine rchange(scalar p1,scalar p2, scalar q1, scalar q2): C6 v  j/ J7 Q  ^! }( [
  72.     p1=q1+5*@nrnd
    + i. W" S8 x5 f' h. [* `
  73.     p2=q2+5*@nrnd
    % I4 {7 t0 w; y; |# ^5 ^
  74.     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
  75.           p1=q1+5*@nrnd
    ' A- w) c; C! y7 c
  76.         p2=q2+5*@nrnd
    : {3 K) `0 D$ m
  77.     wend& Z! J! \. I$ H/ y+ C
  78. endsub
复制代码
运行的结果如下:
$ \% E( `9 F0 `: j; J8 R- x QQ截图20161116174354.jpg
& 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 QQ截图20161116174345.jpg 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

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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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