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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。
" y: w1 V" M+ _6 _. o: c6 ~9 H3 x
为了演示,这里使用如下函数作为测试函数:
& A. i% V7 h4 P/ V
2016-11-16 17:30 上传
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测试函数
9 U6 ?3 j. _9 w* P( G1 Q
此函数在x=0,y=0处取得最小值0.
: F0 d8 H9 m* Q( q8 e
- I( [+ B. @+ I( F5 J9 C
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
6 t) E" v4 M6 s7 L3 r+ J
wfcreate (wf=temp) u 100
% O3 \% q3 h# W; {# l
+ v8 g2 d v w+ {
'定义自变量,并在[-100,100]上随机赋初始值,计算函数值
$ t4 D9 Z3 H( v0 {; t
scalar m
9 k. A, ?% X, b( e, W3 b. `6 I
scalar n
9 E$ m. C; B3 Q: N( W, s& b1 p& Z
m=-100+200*@rnd
$ r' A4 h) E' f4 X! g+ C2 R5 p
n=-100+200*@rnd
' x+ s$ H# Q, g% o- k- w) C
% _; P/ _( {7 p5 G( h6 |1 z
'定义关键的几个变量
2 a, m+ X, h, x- J/ M: r
scalar jw=0.999
6 \) v0 I1 P. m8 Q. s
scalar torl=0.001
' U8 Z. p4 f% i3 z4 { O) p
scalar f0 '最终函数值
. g* g3 A; Q" @; m
scalar f1 '旧函数值
8 k1 U( Z2 T5 j# f! U0 X1 o
scalar f2 '新函数值
: U* i8 u$ y2 ^. X( }1 T6 h
scalar delta '新旧函数值差异
' h8 Z. ?4 h4 A& i; R; K
scalar temp1 '扰动后的自变量1
5 E( d( D: u+ p& A
scalar temp2 '扰动后的自变量2
+ e6 Y$ l& V$ ^ E
scalar tc=0 '记录降温次数
& ~/ V2 ~! |" [4 D
matrix(16111,1) values
/ W8 R# i$ }! m. S) t
k2 ?, Q# d1 g3 L2 _1 \ x
'设置初始温度
5 B- j# ~1 X3 m& y( N) H+ g, r
scalar temperature=10000
% R. [9 _, W, L$ c
; U6 x" `9 G0 k7 Q6 L; M" u* H
'主程序
0 t, ]& l) e4 t
while temperature>torl
( E6 ?) j. v$ C7 n4 H/ C
call tfun(f1,m,n) '计算初始函数值
* E" [8 t- v' M8 a! J4 s7 Q) Z
call rchange(temp1,temp2,m,n) '产生扰动
. C+ g. K% L" ?* g8 T! m5 A
call tfun(f2,temp1,temp2) '重新计算函数值
, g# v1 O \8 I) q- T
delta=f2-f1 '比较函数值的大小
) o0 l @7 B/ z4 C0 `- N
if delta<0 then '如果新的函数值更小,则用新的替代旧的
% A# l; q2 _# ^5 m: h3 m& I
m=temp1
% s; z- Q F+ h: u* i* l; Z9 R
n=temp2
" A; }+ \. u7 K2 b' @8 k
else '如果新值并不小于旧值,则以概率接受新值
% U* |5 A+ j; g# l- O9 O
if @exp(-delta/temperature)>@rnd then
+ p( I4 a1 o K' c* Y; a0 M
m=temp1
1 J: g/ b9 @0 l8 x: b2 _) d- N7 W
n=temp2
7 r' f0 }% K6 o) O4 b, d4 m: j
endif
, A& M2 l% Y( |
endif
% Q2 J2 w7 A( a
temperature=jw*temperature '降温
% C3 ]2 L2 `% Z5 G; o
tc=tc+1
3 d: }; K% y4 |# @
values(tc,1)=f1
4 Y* \: I5 `, I: O
wend
- |% B& c7 v V5 I9 g
call tfun(f0,m,n)
: x) e7 P2 b, I7 C
$ B- p) M3 g3 n
table(4,3) result
4 j/ G9 d$ e |- M9 q: e
result(1,1)="Optimal Value"
~% G+ I& S% g3 k X w3 C& R, b
result(2,1)="Variable1"
9 I ]8 L" O% K, Y" X
result(3,1)="Variable2"
8 c* X2 z- R% ~
result(4,1)="Iter"
; U, e: `- l7 T; {0 \. s
0 ~2 W+ F7 z+ C* @5 e
result(1,2)="f0"
% `2 R) a6 J8 X0 J& x9 G
result(2,2)="m"
0 E0 u5 Y, u7 l* D7 ~( V
result(3,2)="n"
2 n9 s3 h1 D. y: m
result(4,2)="tc"
7 j" ~1 O" N4 `; @
9 _2 W) W/ m+ s
result(1,3)=f0
" l9 K6 ?# B5 b
result(2,3)=m
% i$ B B5 I9 w* w+ M. O
result(3,3)=n
8 I* R1 A3 t1 F4 C, P& P
result(4,3)=tc
) J) I6 n z6 ?1 c# H. X3 ?) \
6 n; O" P! P8 x' ^6 A
show result
. e) G, C. ^$ G: \
show values.line
) P$ s% I5 p- ~* S9 z w g' `( O3 o
2 I" f' o, N- ?/ K8 B. z E( ?
'测试函数
% F: z' ^( {" H) g& Z
subroutine tfun(scalar z, scalar x, scalar y)
8 {4 [% J8 I. O8 x
z=0.5+((@sin(x^2+y^2))^2-0.5)/(1+0.001*(x^2+y^2))^2
! o# ?' e$ x0 X& S$ Y& m
endsub
5 k+ `+ D* O" |0 d* Q
, d q( n% B# h5 _7 H, H f7 u
'领域产生函数,使用高斯变异
, K4 ~7 {: q% T i# M" T
subroutine rchange(scalar p1,scalar p2, scalar q1, scalar q2)
: W- O7 m& Z4 R- t8 G, E
p1=q1+5*@nrnd
% {5 d& J' A) y
p2=q2+5*@nrnd
$ ?' X1 g9 T5 {' G( c
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
* b v3 E3 l& b2 n
p1=q1+5*@nrnd
0 R y7 L1 Z# A% W& {
p2=q2+5*@nrnd
+ k, w3 R: i5 v& h
wend
( ^% ~! ^$ _7 ?5 _, h0 R$ g$ G0 L
endsub
复制代码
运行的结果如下:
0 C( W$ T$ A! a" G
2016-11-16 17:39 上传
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, R& D! v* R. l* H0 B
3 W3 {9 M1 V: p' w- w9 W, R
函数值的变化如下:
# B0 }3 B0 i f% |& t8 A! ?& a
2016-11-16 17:43 上传
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; ^* X- L. p+ t+ Q' w3 X/ @
. n- i# U; j/ y) z
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。
' v/ q7 [. [6 i$ `1 k
, X$ z. d- L6 ^2 h# g: c
1 r- [: d5 @0 e6 e
! [) p$ Z- f( S. Z) b3 C3 C3 _
' H$ i5 \& E8 f$ _
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
2 [- k) C: ^( z- X# {/ V& F
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 !
6 D/ h }: G3 P
作者:
715168941
时间:
2020-5-12 11:17
6666666666666
4 {" L; _$ O( S& [
作者:
715168941
时间:
2020-5-12 11:17
好厉害!写的非常的详细哦!
* ~$ h& B3 G7 \" F' e1 i7 B2 ^$ I
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