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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。
* p$ {& j, d1 V8 l% I+ w
为了演示,这里使用如下函数作为测试函数:
z0 N; ~& _6 g% ~. L& b- B6 k( k
2016-11-16 17:30 上传
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测试函数
8 N2 h* Z& f; Z! {
此函数在x=0,y=0处取得最小值0.
! {( X7 v4 R B$ ^
% X, a8 x3 a1 W* i3 B0 j+ E5 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
6 N3 X5 T5 n, ^% I: M
wfcreate (wf=temp) u 100
# N- ^. n' i0 f" C) b6 J8 h& |0 \
% G5 V7 Q2 k# c; Y. i; Y
'定义自变量,并在[-100,100]上随机赋初始值,计算函数值
) y7 j. \3 h; G( q# J8 N
scalar m
: z! s( O, R8 j7 w& e; r) |+ L
scalar n
0 K1 ~9 {# D7 w- Q: t! |& m
m=-100+200*@rnd
Y `9 [4 \: l! {" n- z+ H
n=-100+200*@rnd
* `4 c/ ?% s# {
0 f8 I1 Z" a+ ]6 P% G: d
'定义关键的几个变量
# y! p& }" [3 A' C) A, @
scalar jw=0.999
$ d2 j# x; l4 d2 A9 ~# |% ]
scalar torl=0.001
# r" w& ]! a7 O% E# l' x
scalar f0 '最终函数值
6 P \; g- V: ^0 X8 ]2 \
scalar f1 '旧函数值
* @8 A, `; b. H K a3 d
scalar f2 '新函数值
% S1 S0 e$ H' l
scalar delta '新旧函数值差异
' I- n$ _. m' M. B# H4 }; n' Q
scalar temp1 '扰动后的自变量1
% {6 @; }0 n8 o: [
scalar temp2 '扰动后的自变量2
# c6 g/ I* w) F
scalar tc=0 '记录降温次数
1 F8 S7 J. Y( x$ A' L W/ x
matrix(16111,1) values
, X: j2 C% W, V8 c, a( G
$ e0 [0 u4 O! K( i D
'设置初始温度
/ T6 A' `& n. I8 R# a l. f( Z
scalar temperature=10000
0 j9 G6 ?- U9 E; S8 \
. X$ I6 w% _8 H( w2 h% B, t: s; S7 U8 G
'主程序
4 l4 f: x( t2 h5 H, T) f' R
while temperature>torl
8 V, N$ F* o, ?; y: Q
call tfun(f1,m,n) '计算初始函数值
& A2 m; |+ L$ ]1 d6 H
call rchange(temp1,temp2,m,n) '产生扰动
5 h/ b9 A' L% N c) O# b
call tfun(f2,temp1,temp2) '重新计算函数值
: {3 O& q; d8 v, c7 i( E
delta=f2-f1 '比较函数值的大小
$ y& B8 I- U/ K; U& c
if delta<0 then '如果新的函数值更小,则用新的替代旧的
$ f( `/ P" U1 F, h
m=temp1
8 P# p9 g; G' r
n=temp2
0 j s; K1 X2 I, t
else '如果新值并不小于旧值,则以概率接受新值
2 p$ R/ V: B( H1 L7 q$ Z B& n6 |/ |
if @exp(-delta/temperature)>@rnd then
; k0 |, W& k7 x( @6 ~
m=temp1
- t2 \( z' R2 g2 J7 @) c
n=temp2
`+ ~- z+ x9 a
endif
& n& a+ p. Q" g0 u9 T$ e$ F
endif
! j7 G7 f. ^1 s
temperature=jw*temperature '降温
2 i, Z9 r1 `5 H/ F, r- {3 N8 v
tc=tc+1
; R f7 E2 e: m3 t$ k9 H* q
values(tc,1)=f1
# ]9 z) n5 n, g7 g5 E
wend
# `2 j; s- W5 V! }' f
call tfun(f0,m,n)
" y; A3 _+ u( l6 `( f+ ~
. w8 X+ {; l2 w S- u2 j n
table(4,3) result
[" Z) _/ t( _2 s" |! M( Z7 z
result(1,1)="Optimal Value"
$ Q' D5 F, |( u0 }' K Y0 X, s
result(2,1)="Variable1"
% A* S+ B7 ]* \# @, l) Y) q
result(3,1)="Variable2"
: p" U/ A7 _7 W4 y
result(4,1)="Iter"
3 @1 L1 M0 q3 ~7 z- K
" F+ G2 l( i2 K; ^9 R
result(1,2)="f0"
3 f7 Y$ ^5 m- H: T" ^2 ^
result(2,2)="m"
& h. _2 E3 g0 w, S" p6 i
result(3,2)="n"
) X: r7 P% q' m/ F. K" {6 |( l) N
result(4,2)="tc"
9 ?7 C3 u( Q `+ z0 O5 ?* }! z
' S0 L$ N* D0 i
result(1,3)=f0
3 r. N3 H4 |+ F+ Q
result(2,3)=m
: G7 z: t3 o6 p
result(3,3)=n
5 y/ L0 P3 z, X0 r/ z5 [
result(4,3)=tc
+ J u" z6 o7 a' \: D
# U5 g8 S" ~/ ^3 [
show result
. h* ]- x/ H* }7 S" a
show values.line
0 I1 y' |/ E: M) y8 r8 b
, Z4 X. c# n* ]2 V! L; L
'测试函数
) F; w2 s0 C. z! E* r/ u: N
subroutine tfun(scalar z, scalar x, scalar y)
) d3 \$ }/ S9 @, i) N+ h
z=0.5+((@sin(x^2+y^2))^2-0.5)/(1+0.001*(x^2+y^2))^2
. l/ e. G: T: t' x- z* |
endsub
% o; m+ F* j) |* t4 _
) E8 }2 O' Y: m0 F+ c
'领域产生函数,使用高斯变异
1 j; L6 o; R P+ y" w
subroutine rchange(scalar p1,scalar p2, scalar q1, scalar q2)
( \7 w- O' ^6 _: g" u
p1=q1+5*@nrnd
7 y% R3 w8 n0 o5 \9 Y7 t( y3 G
p2=q2+5*@nrnd
2 h! x7 I& M9 v& a/ m: e
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
' A8 y- P% X+ w% A, m2 M: f$ u( `5 M
p1=q1+5*@nrnd
7 X" D* f- k1 |9 Y
p2=q2+5*@nrnd
' u1 O2 r7 o0 r3 |
wend
& ?" s. t% F% A! O. y( q
endsub
复制代码
运行的结果如下:
" l0 D* F/ \ y* x8 P
2016-11-16 17:39 上传
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4 w# U. R' F) N! o1 E- f1 [: _
6 Q, E+ [- m$ G+ Q2 E
函数值的变化如下:
1 E: {6 n0 J9 J0 Q* B' o
2016-11-16 17:43 上传
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j5 V; t3 o- x3 Q4 m/ ~& q; Q
5 l$ ?+ B2 H1 ]: w
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。
+ o" Q' x) Z! r( Z8 x+ e
' c H: }0 W1 C0 g+ ~2 Y/ J( @
4 x* X& G1 J: }3 M
& {5 z1 V: Y/ S" n; I; X
( u' R7 e5 r: f9 S
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
* | Z, {) W( x& R
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 !
2 w. n5 R6 W% ?# k, _
作者:
715168941
时间:
2020-5-12 11:17
6666666666666
$ q3 J( e. ]6 ~ @ f
作者:
715168941
时间:
2020-5-12 11:17
好厉害!写的非常的详细哦!
6 |% o- d- h$ R
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