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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。* z2 `6 U5 d! ~
为了演示,这里使用如下函数作为测试函数:
4 O% Q9 n/ G  b9 u2 j3 U
测试函数

, Q5 I5 P* t2 O6 X0 @此函数在x=0,y=0处取得最小值0.
. M+ P" d& C: f& s) Z5 E' c1 B. G# S
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
    2 h% d6 n) U: D
  2. wfcreate (wf=temp) u 1007 V3 C/ z0 [, h0 u$ D& O  L6 B8 N
  3. $ E6 W2 R" x$ i. v3 Y9 [0 J
  4. '定义自变量,并在[-100,100]上随机赋初始值,计算函数值
    ; E7 @( K; o7 D% }! h# k& J* _
  5. scalar m, ~9 ^& R+ n+ W" c
  6. scalar n
    , ^& L8 ]! }8 D
  7. m=-100+200*@rnd
    " S7 x; ?& z* M* P) {
  8. n=-100+200*@rnd
    ; N1 M! h% G6 Q' u5 o

  9. 8 p) s' O  z: S: O) c' ^1 P" L
  10. '定义关键的几个变量
    / `6 O+ f  U' |4 ?& B3 @
  11. scalar jw=0.999! x5 i: Y: D( m8 \; b
  12. scalar torl=0.001
    " G7 Q- A0 D$ X( _$ N% b& s
  13. scalar f0 '最终函数值
    7 J# X5 z& h6 s
  14. scalar f1 '旧函数值; `: U6 b( Y0 H2 A! \
  15. scalar f2 '新函数值4 u' ~) ?7 O/ }& B. j4 X
  16. scalar delta '新旧函数值差异( ?" o: p+ [; P" A. c& j
  17. scalar temp1 '扰动后的自变量1) J- s2 _( `3 ?; \* {. W) T
  18. scalar temp2 '扰动后的自变量2* X# C, q! r) z' h2 F$ Y
  19. scalar tc=0 '记录降温次数2 o( e, r' B3 |2 y
  20. matrix(16111,1) values6 r: M* D& F, ]0 d, \

  21. 3 @/ g3 R% E6 M* M+ a
  22. '设置初始温度
    1 z2 P4 ]- R9 q9 }* c
  23. scalar temperature=10000
    : L4 O3 ^& q( C1 V0 f5 ]
  24. - d! l8 v$ ~7 V- ~; p
  25. '主程序" a6 m: t1 ]) T6 P
  26. while temperature>torl
    ) ]. g! }; O) ~% h: u4 b
  27.   call tfun(f1,m,n)  '计算初始函数值: L5 N1 v) P6 a  v, t. g4 O
  28.   call rchange(temp1,temp2,m,n) '产生扰动3 ~' \, C4 \5 f6 o% @5 G) s: [: ?; B
  29.   call tfun(f2,temp1,temp2) '重新计算函数值
      D; ?) z0 O3 F5 _# I
  30.    delta=f2-f1 '比较函数值的大小
    8 H6 |6 O) _1 B" W7 U1 v, x; `
  31.   if delta<0 then '如果新的函数值更小,则用新的替代旧的# @# p8 r! i4 N* }) h
  32.     m=temp1
    7 k" E4 Y: `6 Q# [. l
  33.     n=temp2# r6 \; m) m' J
  34.   else '如果新值并不小于旧值,则以概率接受新值
    ! @2 ]) I  m) m3 O4 f
  35.     if @exp(-delta/temperature)>@rnd then
    4 \4 w6 B: J* _1 y1 f
  36.       m=temp19 ?, |4 q2 `( D- I& z7 {/ a9 Y
  37.       n=temp22 o% y# X) C7 n7 D
  38.     endif
    9 ?7 d: x# G) Z- M' y' g! B9 Y, g
  39.   endif
    # u( i# }4 S5 W1 g0 w- w
  40.   temperature=jw*temperature '降温
    8 A$ L% k8 M9 \% a: U
  41.   tc=tc+11 R1 Z& }  k" K( h( N6 t
  42.   values(tc,1)=f1
    & w! L0 H- u* h! G/ j
  43. wend3 x* C6 U1 R, ?- J( u) N0 V
  44. call tfun(f0,m,n)7 V  u# {; Y7 ~  t: g) k
  45. 4 b* c& g7 X$ ]
  46. table(4,3) result2 ?, Z; D; i. _
  47. result(1,1)="Optimal Value"
    5 J, u- q+ c! h
  48. result(2,1)="Variable1"
    / h( ]+ G2 |; z* R2 a! ^
  49. result(3,1)="Variable2"1 W& [$ L7 R! o9 `
  50. result(4,1)="Iter"3 a0 E8 e! V' Q8 V8 e) T

  51. 8 x- n- A% h1 J& Z5 }
  52. result(1,2)="f0") ^8 v. n* ]; I  [$ V  {4 |
  53. result(2,2)="m"1 {( e' c0 a+ o8 O
  54. result(3,2)="n"0 @" D4 P. F+ X9 W
  55. result(4,2)="tc"' w. q9 P& R* O/ e! g( ?" m" n7 Y- n

  56. ) e, _+ Q/ h  m& C- Z& ~
  57. result(1,3)=f0# |: d$ |  W$ B7 l1 T8 j/ D& f
  58. result(2,3)=m  P, I5 C* d- I
  59. result(3,3)=n& x+ F' Q+ a2 }
  60. result(4,3)=tc
    6 G& X6 c$ T. @0 y

  61. ( N" S* W4 b- I
  62. show result
    / K; j5 B5 k# d& X; m
  63. show values.line
    ; Q, {; b& I% ]2 `+ [' u; e- F

  64. ) Z/ ]/ p. E; T' w$ t
  65. '测试函数
      B0 N9 S, X) G8 T0 y# c' [/ W; T
  66. subroutine tfun(scalar z, scalar x, scalar y)8 a1 V8 e9 b: L* @- |3 `# N4 @
  67.     z=0.5+((@sin(x^2+y^2))^2-0.5)/(1+0.001*(x^2+y^2))^2
    . N! u  S0 l# W# I* @& W0 \# D
  68. endsub! ^: ^- [7 J  d9 ]3 @

  69. * k: R7 b6 L$ j+ S- ?$ v) Z
  70. '领域产生函数,使用高斯变异
    . ~, G1 w* p+ C" a7 `2 p
  71. subroutine rchange(scalar p1,scalar p2, scalar q1, scalar q2)
    ' i2 X5 ^+ [- r! y1 K: @" u
  72.     p1=q1+5*@nrnd
    1 g: S6 S1 j$ d1 J" H- k
  73.     p2=q2+5*@nrnd # h; G# M: D* X1 r- Z& W/ v8 Z
  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
    ' v8 i! j6 R3 |1 \
  75.           p1=q1+5*@nrnd
    4 v0 z, G  C4 u  I! _0 S+ a
  76.         p2=q2+5*@nrnd . d6 H  V8 e8 y; v- I* G: z! _$ Y1 z
  77.     wend* s5 k' H$ I3 d. w0 W$ i
  78. endsub
复制代码
运行的结果如下:5 W: i2 W4 h( t' T0 t3 p/ e
QQ截图20161116174354.jpg
$ n7 I1 c  s" d7 b, G9 [; ?" u: M' Q$ O
函数值的变化如下:
6 t- r. l" O8 H, F" U- X+ l% s  [ QQ截图20161116174345.jpg
: y, I+ i; x9 \6 Z
# Q! ~" {. n9 ]/ q! e# F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。8 W. S4 ]: K/ R3 i& y6 p4 F

3 G9 b8 M7 A+ t2 b- d+ |/ K- g) \6 i) }# w" _: }
9 J6 e+ n' C9 T3 j8 z

6 l( G3 O3 Q. W

SAA.prg

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SA代码


作者: 春秋两不沾    时间: 2016-11-17 09:01
666665 Q3 Z+ T6 M, o! ?! J" T1 o

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 !
, g  S+ V8 }" m/ B0 B- @
作者: 715168941    时间: 2020-5-12 11:17
6666666666666
% u" B0 i$ w- P/ ?1 u' K
作者: 715168941    时间: 2020-5-12 11:17
好厉害!写的非常的详细哦!- C' W$ C* @# H2 I# @& t6 E  l





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