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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。
7 U7 J! B4 ^* p/ O* O. j3 K
为了演示,这里使用如下函数作为测试函数:
1 Q" W3 } r4 S6 k( o. @0 g5 K
2016-11-16 17:30 上传
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测试函数
& w# h9 n! I( g! J) y' B
此函数在x=0,y=0处取得最小值0.
7 B9 q& T# O2 G9 E* ?+ ]
L* j5 p& o9 \% ^8 {; R/ \4 W1 X
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
# w8 p9 q( z" s1 K5 W8 R$ l* q' I
wfcreate (wf=temp) u 100
" g3 s* h5 e0 b% ~3 s/ l
p$ ^% Q- @) R7 J5 L0 W+ L
'定义自变量,并在[-100,100]上随机赋初始值,计算函数值
! i" @1 c# w1 ~# U
scalar m
0 _; p" p. H" a z
scalar n
+ ?, [, u& R; j( \1 {
m=-100+200*@rnd
e. a+ r1 A) c3 E5 |: q- |
n=-100+200*@rnd
+ I% p; w4 g6 \6 B& N* y3 \$ C0 D, B
' o3 ^5 O7 I3 \- M" G
'定义关键的几个变量
7 x+ h$ Y# T+ L) z8 c
scalar jw=0.999
* [% r7 z5 L0 K @+ R6 L6 }
scalar torl=0.001
$ X6 E3 [% M( {/ E) X( p
scalar f0 '最终函数值
* Q- S4 L& h: C$ E4 ?
scalar f1 '旧函数值
4 f1 C7 }+ g/ `% p: M: Q# }
scalar f2 '新函数值
: s9 ~" z$ |1 W& {/ }( j
scalar delta '新旧函数值差异
. s9 f/ D/ f- ~& ?, B8 U4 L4 {0 r4 |# G
scalar temp1 '扰动后的自变量1
) f$ P. ?& u) h9 ~2 F
scalar temp2 '扰动后的自变量2
! k7 g! g/ _$ J; B3 a8 G4 z# s
scalar tc=0 '记录降温次数
/ _9 u, D' f8 c6 [& w' B, T
matrix(16111,1) values
& t- e# y7 }1 |, e
( V* L3 D- f5 D* b: o( D- s
'设置初始温度
$ ^7 k9 h G8 B6 T1 e) c+ [: m, P# ]
scalar temperature=10000
6 u+ A" Q" R( r+ n( M! Q
' U: f, w# N- c/ ?: A) n
'主程序
1 Q6 A% N* t3 H7 }$ x2 q
while temperature>torl
$ t/ U5 K( D3 Z0 u7 c
call tfun(f1,m,n) '计算初始函数值
" H* v* _6 _, E4 s/ u. Q
call rchange(temp1,temp2,m,n) '产生扰动
' h, S2 p9 Z$ a6 ^
call tfun(f2,temp1,temp2) '重新计算函数值
N! d) F) j7 F' @& c0 K6 F' h3 u! E
delta=f2-f1 '比较函数值的大小
2 ]; u7 {, n; f* e8 S
if delta<0 then '如果新的函数值更小,则用新的替代旧的
3 D( L/ {, D" R9 N- y
m=temp1
( W8 [! W9 \' r% h9 F& q$ \
n=temp2
# v( J/ M6 }2 t* s2 C! g
else '如果新值并不小于旧值,则以概率接受新值
& N/ M2 {+ I7 H3 B( ?; ~4 v
if @exp(-delta/temperature)>@rnd then
2 l' E/ z& X6 [# N& z" o6 H- [
m=temp1
, \, k1 Y5 r T
n=temp2
3 J) C" L8 H4 L; m; B% S9 k* Y: r
endif
* I8 P7 n( L+ |. {4 p
endif
9 o S$ r, w h+ q$ ], w$ Z
temperature=jw*temperature '降温
% ^6 l& L! v8 N7 k0 C' u- R+ ]
tc=tc+1
6 Y& p( a, n& O* c! K, d
values(tc,1)=f1
" j3 l. ~0 l7 @2 {3 A' L1 @
wend
9 p/ [5 q' v7 j7 T9 v9 D
call tfun(f0,m,n)
3 e- W3 {$ ?8 F, G) X9 ~ @
( Y) z+ ?4 v5 X; p+ }1 y
table(4,3) result
) C0 d% x; O" b
result(1,1)="Optimal Value"
# `! o& u! _, T5 c
result(2,1)="Variable1"
W' U; Z9 z1 t; S
result(3,1)="Variable2"
7 T1 g$ M( W- Y1 t" W7 D
result(4,1)="Iter"
! w7 j5 {# H( J# E. t6 Z9 K
, N8 @! l- r$ J: Y2 B
result(1,2)="f0"
$ B4 ^# e* C( g$ z+ }; {
result(2,2)="m"
- B% J' V/ k8 D/ V; W) f0 U7 w) {
result(3,2)="n"
3 ~/ I' a! h( Y6 m) {2 e
result(4,2)="tc"
* r4 |9 J& U5 Z7 Y
; k* l" Z! I9 s6 o6 A
result(1,3)=f0
. X/ y( E& ~; b: H0 T
result(2,3)=m
8 z2 }8 I6 O: t0 o$ Q6 A, o' n' p" F
result(3,3)=n
' @8 E# `+ X( W+ f3 c/ i
result(4,3)=tc
% {. ~& k: r( `3 y- A3 J' C
4 u+ W3 C6 U, T% w6 w
show result
' e& ^: o' P9 D5 [# [* c" m
show values.line
% r$ D6 f" X0 B! b
9 k' u1 \4 b2 o( M
'测试函数
3 G8 j9 x4 ?1 y5 \7 A- `* S! q4 A* G, f- m
subroutine tfun(scalar z, scalar x, scalar y)
% o9 C5 d' [. v+ P H
z=0.5+((@sin(x^2+y^2))^2-0.5)/(1+0.001*(x^2+y^2))^2
1 D% L6 ^% p! M8 o: p1 u
endsub
+ S6 `* s" \. R$ _
* c9 L7 k5 N, V$ W! w5 t- J
'领域产生函数,使用高斯变异
# A6 j' r$ j N/ h, i! ^
subroutine rchange(scalar p1,scalar p2, scalar q1, scalar q2)
" D. d/ U9 Z; U" H: X5 _. v$ N
p1=q1+5*@nrnd
1 U& L# ~: J: F2 O8 `
p2=q2+5*@nrnd
; W% M! O+ f: r8 H9 d( |
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
8 r0 X1 t4 P& b
p1=q1+5*@nrnd
5 z# P- v* h, R8 e
p2=q2+5*@nrnd
. ]) a$ K7 E( {1 z$ P, C' k
wend
7 M+ v1 w, |; b8 _
endsub
复制代码
运行的结果如下:
7 k7 P& x M. M3 E
2016-11-16 17:39 上传
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. s# I1 G' G& Q
: z1 Z `3 z0 D( t( [. U
函数值的变化如下:
W/ t& n+ ?5 \) r) X/ S b1 W1 \
2016-11-16 17:43 上传
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(93.28 KB)
7 H, j& x- M. ^3 E
" H3 @0 d& |8 b9 n
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 h: g- V& d4 [+ Z
Z) N' l' U" E! c
- L6 ]5 E9 h. X! n1 {' f# x
; s2 A) V, n! G. r& T0 Y
( u' N T4 r* `& F+ v
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
; c6 l3 j/ C( X7 `$ l. C
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 !
' R5 Z/ Q3 |& \9 y- q# f
作者:
715168941
时间:
2020-5-12 11:17
6666666666666
: n2 \7 r6 b) w3 ~: p9 N8 p
作者:
715168941
时间:
2020-5-12 11:17
好厉害!写的非常的详细哦!
9 P" E0 Q: W; e3 {/ V8 e- M4 t
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