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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。
* @. J3 Q1 b9 x+ d. r: d; V
为了演示,这里使用如下函数作为测试函数:
; r3 d; u1 X$ c+ o' E1 A1 {
2016-11-16 17:30 上传
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测试函数
( e' a/ X( _( y% [4 o/ Q2 X# z
此函数在x=0,y=0处取得最小值0.
5 d8 S6 i: v O1 i' C* f
- ]' h; o5 Z, H7 T& `
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
& Q2 `- a: L$ T7 |( }9 K b
wfcreate (wf=temp) u 100
% y' F( [$ h) {3 d! B
) |: y5 }+ v( `; b: K- m5 r' O
'定义自变量,并在[-100,100]上随机赋初始值,计算函数值
7 Q: j+ Q2 Z8 P
scalar m
( G1 S: G* T! @5 z4 H# l' Q* Q
scalar n
9 B: w) w8 _+ v; K1 g
m=-100+200*@rnd
% C ?. n1 p1 U2 `
n=-100+200*@rnd
" Y9 V% ~, [* {4 G
4 n) J; a& K; q( i7 H( F1 _% c
'定义关键的几个变量
2 F: i& K9 K* D6 w7 |+ l$ A
scalar jw=0.999
{/ }# j+ Q0 P9 W9 y, ]4 B
scalar torl=0.001
" V8 r& B0 ~8 f* u8 G( u5 S: Y
scalar f0 '最终函数值
8 u1 o0 Y+ p; ]+ }0 ^
scalar f1 '旧函数值
6 y# t6 V: i) \7 P9 C0 _
scalar f2 '新函数值
' T& |) V- |% `, X
scalar delta '新旧函数值差异
4 _9 L/ `5 Z* J* M' l
scalar temp1 '扰动后的自变量1
( v* @- c# d" J6 [, O
scalar temp2 '扰动后的自变量2
4 a3 B) O. q% v8 I Q- Q7 s
scalar tc=0 '记录降温次数
3 a1 w- M, b; H
matrix(16111,1) values
( D5 ] H9 X+ h1 Y0 t
% G7 H# }- N5 @9 `; k
'设置初始温度
3 g h; R7 k( y2 ~. [ ~& t
scalar temperature=10000
i- r5 Q6 \2 {2 ^1 a
: |$ g; P1 ?: D
'主程序
$ ~, P }9 t& _$ X5 H; o
while temperature>torl
; k7 t; f1 |- r/ b# H, ]5 q
call tfun(f1,m,n) '计算初始函数值
, ?% d, Z- f" b
call rchange(temp1,temp2,m,n) '产生扰动
. L6 ^9 a; O2 @4 x
call tfun(f2,temp1,temp2) '重新计算函数值
" ^/ b% P# e V, M% ]5 V
delta=f2-f1 '比较函数值的大小
" B7 `8 S# A0 ?
if delta<0 then '如果新的函数值更小,则用新的替代旧的
0 F X9 T1 N# H& |: F. {
m=temp1
, @& `: r$ |, ?
n=temp2
6 P* E8 Z- n9 |: U! Y! m
else '如果新值并不小于旧值,则以概率接受新值
8 l% `) T6 K! Y$ s5 }- H8 E
if @exp(-delta/temperature)>@rnd then
1 ]7 Y2 _2 ~; K
m=temp1
% F! u: f' l& g( @" Y
n=temp2
) l3 e4 H; V. ?4 m; a
endif
" V, \+ a% v: W3 _9 U
endif
1 w S& s7 q: ?% [. C9 n( C7 Q
temperature=jw*temperature '降温
! h! m6 i# p1 N' z* h J, j% Q0 t
tc=tc+1
2 ^3 v' c. I0 x* U# Y/ R6 z4 D1 T
values(tc,1)=f1
% s8 j- e+ \, v5 m; i2 R+ g6 h
wend
& j: s; y j# j; U$ b1 w( a
call tfun(f0,m,n)
& e5 u6 _( [/ b# u
: X8 o' h J& c
table(4,3) result
0 s' x/ `0 z; w
result(1,1)="Optimal Value"
2 U- n' D; w6 n, A' j
result(2,1)="Variable1"
$ ?7 \4 b8 y$ q2 g e1 O: a
result(3,1)="Variable2"
) O+ l' S) h7 o( ~8 U
result(4,1)="Iter"
" z/ r* B. F; r1 a* D
, G2 _! T: O, o9 J- i! }" x
result(1,2)="f0"
4 q9 o, ?9 [+ Z
result(2,2)="m"
; D, r+ z& v: j9 }- G
result(3,2)="n"
0 j- N: v, C6 h3 W2 G; U
result(4,2)="tc"
* K+ N J; ~' J- Z
( q- O( I Q- @+ R3 w
result(1,3)=f0
/ r$ u* X( K+ h8 Z! i, y g
result(2,3)=m
7 ^. Q0 _; p+ [0 Z
result(3,3)=n
- y1 ^6 |+ k9 G, @$ h
result(4,3)=tc
& l' a: K$ F1 ?3 g
* Y: v! a2 o0 S2 ~# z" B
show result
. x+ J7 H; C: f6 N
show values.line
+ \, T# b7 w$ M0 A$ l+ O% {
9 m$ p0 T d, k' n7 R6 D! }1 \/ k
'测试函数
+ Z0 ] W( R+ v
subroutine tfun(scalar z, scalar x, scalar y)
, O$ A% `/ @ Y
z=0.5+((@sin(x^2+y^2))^2-0.5)/(1+0.001*(x^2+y^2))^2
' o4 `. P! L, L* A$ S2 W( o
endsub
, U2 d& W; i. w
# h, m3 X) [ E+ F! W, G
'领域产生函数,使用高斯变异
( d- H7 D# [9 Z5 q
subroutine rchange(scalar p1,scalar p2, scalar q1, scalar q2)
! K% z5 M, B; W. a- [
p1=q1+5*@nrnd
& K! \: [7 D1 I/ l
p2=q2+5*@nrnd
( d B1 Z" V) I
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
0 B8 g' n& x( w0 e+ {
p1=q1+5*@nrnd
' F' E4 ~' P6 v1 V+ V
p2=q2+5*@nrnd
* U+ S, e6 |$ n. B
wend
6 H: m& ?) D' ^" [% v8 r
endsub
复制代码
运行的结果如下:
, ?4 ?: y2 r& `
2016-11-16 17:39 上传
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) H& ^. p( E& Y: L
% P% @- m. G+ S9 P6 h/ A/ M' K
函数值的变化如下:
; V9 Y* B) D" O
2016-11-16 17:43 上传
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(93.28 KB)
: b% p6 ^) \. y+ A1 Z
: \" K* L$ P$ s' n3 C; 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。
4 w7 V/ t# g! ^ ]! `1 }
9 Y! Q1 S# B {+ b* l: c
& G: z. G' }( t( c+ r. e5 `& m, g
& C7 S. U) F" v) x
* b M3 u5 w7 o P- v% D& A
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
' S+ T# t( | p- n$ _! g& J" 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 !
c' l u$ d! l% a: F' I, C' |
作者:
715168941
时间:
2020-5-12 11:17
6666666666666
0 S. v/ v& I0 x) }. N( V1 N
作者:
715168941
时间:
2020-5-12 11:17
好厉害!写的非常的详细哦!
! E' |+ A* U$ t; N* ^% }7 @
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