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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。
- \0 [9 _8 f% \/ A3 l
为了演示,这里使用如下函数作为测试函数:
& n, L7 D1 w' ~) X9 C* F0 V
2016-11-16 17:30 上传
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测试函数
/ {6 B9 ?. U' d0 a/ `4 i& H# u
此函数在x=0,y=0处取得最小值0.
$ e* f4 s7 C5 k, _ U5 D ~
" B a+ A/ o) G, g" R; D
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
# v7 A/ Y, t8 K3 j
wfcreate (wf=temp) u 100
. z% `9 f( v& P; L
. C& l" w4 r h$ y6 r5 a
'定义自变量,并在[-100,100]上随机赋初始值,计算函数值
0 G) o Q0 m5 Z2 O/ u
scalar m
# v6 [( M3 a. N! O) p* Y
scalar n
) i/ R' `6 ~ h. j7 A4 B1 ?
m=-100+200*@rnd
: w( W, f9 [, r7 k) b
n=-100+200*@rnd
/ i8 s! x) C) G) j- ^) Y
- v3 f7 h" t6 y$ N$ u
'定义关键的几个变量
9 [/ b7 F. ^' i. j
scalar jw=0.999
! F! {; }" ?7 `. g
scalar torl=0.001
+ u* p; G, z" [4 ], x; `
scalar f0 '最终函数值
1 L) U: z @3 J M
scalar f1 '旧函数值
: \& A5 y% N" n- l$ O% R% d5 d( B1 M
scalar f2 '新函数值
+ |+ x F& S1 }: |' u
scalar delta '新旧函数值差异
$ t$ e7 G+ }& h' D9 {) h/ Z& `
scalar temp1 '扰动后的自变量1
* q! ^% M, a7 n% q
scalar temp2 '扰动后的自变量2
/ Y# p5 }( |0 [+ K$ I
scalar tc=0 '记录降温次数
& y) K/ B* S% K# ~+ k- W) Z ~
matrix(16111,1) values
" z3 B, B" S, O' }& K
0 B9 z1 a% s2 e4 J7 j3 M1 w( y: [$ {! [
'设置初始温度
; I, P; O0 I3 w, {
scalar temperature=10000
- }" |5 M4 E. X6 X& F+ n
4 G* p/ v; M% R' x
'主程序
; d t7 x2 i3 Y$ f: T# V
while temperature>torl
4 k: _, W% V5 {
call tfun(f1,m,n) '计算初始函数值
( r0 [" f( V1 O8 n: Z
call rchange(temp1,temp2,m,n) '产生扰动
- H7 x# K. M8 k% l- S: B
call tfun(f2,temp1,temp2) '重新计算函数值
6 J" m$ h- ?6 ~/ e, ?! T6 j
delta=f2-f1 '比较函数值的大小
7 o' ~9 |3 @: I2 `; v" D$ ]
if delta<0 then '如果新的函数值更小,则用新的替代旧的
/ l; K `1 o* L# O( F) u1 j {
m=temp1
! a1 ]' ^1 K* |- d+ w* ?: V$ }4 H
n=temp2
- H; k }4 [ X2 T, m& Y) q
else '如果新值并不小于旧值,则以概率接受新值
' B J- s* m0 h
if @exp(-delta/temperature)>@rnd then
v8 o3 ^5 R- R' P! m' x& D3 @
m=temp1
5 j: b1 s5 E4 m
n=temp2
6 w* ^5 q: T: m* N# t5 q
endif
g* V: G& G* g* }0 s4 q4 e
endif
9 q; x) a. e7 y& F z/ k% J; ]$ W
temperature=jw*temperature '降温
! j; D4 R; O. E: k% s
tc=tc+1
+ F6 `: S/ y0 p) P5 [7 H
values(tc,1)=f1
3 V/ `5 O6 i8 `# ]
wend
% m, b/ j: s2 u* D4 I5 W
call tfun(f0,m,n)
" t8 P8 K) d1 @5 D3 x1 V. z
2 G. ^8 J1 h0 F5 \8 G
table(4,3) result
* e. l, G' W% \+ p
result(1,1)="Optimal Value"
( q) }4 ] u: w1 U
result(2,1)="Variable1"
/ E" {, L+ K, B% y1 s7 O) Y
result(3,1)="Variable2"
$ g& Y4 G% F, Z: f
result(4,1)="Iter"
% O7 `' \! O# u0 X
' ~- D2 R8 T6 H" g& t, c- u; o
result(1,2)="f0"
3 g2 h. B' s0 B" X$ J8 S( o
result(2,2)="m"
5 f# e1 T8 {: k( _' [
result(3,2)="n"
* h5 J6 b2 a! |& z$ x& H3 A
result(4,2)="tc"
. c5 w8 N% @4 a T0 N
8 n6 k# \3 z D8 V. E; |4 l
result(1,3)=f0
0 b# h7 K1 x% I$ ~) y9 l
result(2,3)=m
5 z! I2 E* h# [) Y* _& O, S
result(3,3)=n
! J+ P3 r* h0 [0 j U
result(4,3)=tc
9 W; P6 H8 s: i. D0 Y
. u; x1 w v# z2 }( Z
show result
5 ~4 B5 s1 Z- d. y7 K/ H
show values.line
/ W* y) K4 f/ W; R- N
% f1 P8 V2 S' N8 M0 _" P3 x0 R
'测试函数
6 p1 l) ^6 P1 O- k0 }9 q( f' m! p
subroutine tfun(scalar z, scalar x, scalar y)
2 g1 j7 C( U/ [' x
z=0.5+((@sin(x^2+y^2))^2-0.5)/(1+0.001*(x^2+y^2))^2
3 V0 R o! K* m, p# g. ~
endsub
2 r9 ~0 X0 } t6 i
0 @7 j M9 p. [6 w! n v( {
'领域产生函数,使用高斯变异
) d% M/ M3 `( M$ Y4 a9 H, ?
subroutine rchange(scalar p1,scalar p2, scalar q1, scalar q2)
2 q" d1 q( I6 M5 t( V
p1=q1+5*@nrnd
& e3 N5 W5 B" c$ w6 d
p2=q2+5*@nrnd
4 T( \9 s0 R" P5 v [" S
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
; N( {$ v% H+ L L+ u, X7 _' H
p1=q1+5*@nrnd
7 _; I+ o0 n0 N. N2 P
p2=q2+5*@nrnd
6 b, s- N7 Z. x. F) M0 W5 Q
wend
* A* Y( E& Q1 e. k% R
endsub
复制代码
运行的结果如下:
8 X% G+ g! k5 a4 ~2 h, V
2016-11-16 17:39 上传
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?7 V0 K4 E. j5 {3 P
/ C1 n; `( }3 e7 y/ c2 n& v
函数值的变化如下:
y9 F2 n- j" q
2016-11-16 17:43 上传
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6 |, S' |9 g* P$ o. @) G" Y
$ {! Z# p7 ~. N: ^; d) F; b$ _
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。
( J# @& @. W4 A3 O" ^5 |; T
/ o% W3 Z& [4 [* u% j
4 M4 D) u, ^- d. m
# B( A0 O6 Y8 e% n2 X4 `6 n
' X! d; d/ {" R9 [6 e+ D K9 ^
SAA.prg
2016-11-16 17:41 上传
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作者:
春秋两不沾
时间:
2016-11-17 09:01
66666
& v" S$ q/ Z6 d/ z( Z
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 !
8 b* {. p6 |1 r5 o, @$ h& T% a* C7 C
作者:
715168941
时间:
2020-5-12 11:17
6666666666666
! G; i; R7 g; N3 Y
作者:
715168941
时间:
2020-5-12 11:17
好厉害!写的非常的详细哦!
1 Z, A: t9 l% J- j
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