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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。
* 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
2016-11-16 17:30 上传
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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:
'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
wfcreate (wf=temp) u 100
7 V3 C/ z0 [, h0 u$ D& O L6 B8 N
$ E6 W2 R" x$ i. v3 Y9 [0 J
'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* _
scalar m
, ~9 ^& R+ n+ W" c
scalar n
, ^& L8 ]! }8 D
m=-100+200*@rnd
" S7 x; ?& z* M* P) {
n=-100+200*@rnd
; N1 M! h% G6 Q' u5 o
8 p) s' O z: S: O) c' ^1 P" L
'定义关键的几个变量
/ `6 O+ f U' |4 ?& B3 @
scalar jw=0.999
! x5 i: Y: D( m8 \; b
scalar torl=0.001
" G7 Q- A0 D$ X( _$ N% b& s
scalar f0 '最终函数值
7 J# X5 z& h6 s
scalar f1 '旧函数值
; `: U6 b( Y0 H2 A! \
scalar f2 '新函数值
4 u' ~) ?7 O/ }& B. j4 X
scalar delta '新旧函数值差异
( ?" o: p+ [; P" A. c& j
scalar temp1 '扰动后的自变量1
) J- s2 _( `3 ?; \* {. W) T
scalar temp2 '扰动后的自变量2
* X# C, q! r) z' h2 F$ Y
scalar tc=0 '记录降温次数
2 o( e, r' B3 |2 y
matrix(16111,1) values
6 r: M* D& F, ]0 d, \
3 @/ g3 R% E6 M* M+ a
'设置初始温度
1 z2 P4 ]- R9 q9 }* c
scalar temperature=10000
: L4 O3 ^& q( C1 V0 f5 ]
- d! l8 v$ ~7 V- ~; p
'主程序
" a6 m: t1 ]) T6 P
while temperature>torl
) ]. g! }; O) ~% h: u4 b
call tfun(f1,m,n) '计算初始函数值
: L5 N1 v) P6 a v, t. g4 O
call rchange(temp1,temp2,m,n) '产生扰动
3 ~' \, C4 \5 f6 o% @5 G) s: [: ?; B
call tfun(f2,temp1,temp2) '重新计算函数值
D; ?) z0 O3 F5 _# I
delta=f2-f1 '比较函数值的大小
8 H6 |6 O) _1 B" W7 U1 v, x; `
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
m=temp1
7 k" E4 Y: `6 Q# [. l
n=temp2
# r6 \; m) m' J
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
if @exp(-delta/temperature)>@rnd then
4 \4 w6 B: J* _1 y1 f
m=temp1
9 ?, |4 q2 `( D- I& z7 {/ a9 Y
n=temp2
2 o% y# X) C7 n7 D
endif
9 ?7 d: x# G) Z- M' y' g! B9 Y, g
endif
# u( i# }4 S5 W1 g0 w- w
temperature=jw*temperature '降温
8 A$ L% k8 M9 \% a: U
tc=tc+1
1 R1 Z& } k" K( h( N6 t
values(tc,1)=f1
& w! L0 H- u* h! G/ j
wend
3 x* C6 U1 R, ?- J( u) N0 V
call tfun(f0,m,n)
7 V u# {; Y7 ~ t: g) k
4 b* c& g7 X$ ]
table(4,3) result
2 ?, Z; D; i. _
result(1,1)="Optimal Value"
5 J, u- q+ c! h
result(2,1)="Variable1"
/ h( ]+ G2 |; z* R2 a! ^
result(3,1)="Variable2"
1 W& [$ L7 R! o9 `
result(4,1)="Iter"
3 a0 E8 e! V' Q8 V8 e) T
8 x- n- A% h1 J& Z5 }
result(1,2)="f0"
) ^8 v. n* ]; I [$ V {4 |
result(2,2)="m"
1 {( e' c0 a+ o8 O
result(3,2)="n"
0 @" D4 P. F+ X9 W
result(4,2)="tc"
' w. q9 P& R* O/ e! g( ?" m" n7 Y- n
) e, _+ Q/ h m& C- Z& ~
result(1,3)=f0
# |: d$ | W$ B7 l1 T8 j/ D& f
result(2,3)=m
P, I5 C* d- I
result(3,3)=n
& x+ F' Q+ a2 }
result(4,3)=tc
6 G& X6 c$ T. @0 y
( N" S* W4 b- I
show result
/ K; j5 B5 k# d& X; m
show values.line
; Q, {; b& I% ]2 `+ [' u; e- F
) Z/ ]/ p. E; T' w$ t
'测试函数
B0 N9 S, X) G8 T0 y# c' [/ W; T
subroutine tfun(scalar z, scalar x, scalar y)
8 a1 V8 e9 b: L* @- |3 `# N4 @
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
endsub
! ^: ^- [7 J d9 ]3 @
* k: R7 b6 L$ j+ S- ?$ v) Z
'领域产生函数,使用高斯变异
. ~, G1 w* p+ C" a7 `2 p
subroutine rchange(scalar p1,scalar p2, scalar q1, scalar q2)
' i2 X5 ^+ [- r! y1 K: @" u
p1=q1+5*@nrnd
1 g: S6 S1 j$ d1 J" H- k
p2=q2+5*@nrnd
# h; G# M: D* X1 r- Z& W/ v8 Z
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 \
p1=q1+5*@nrnd
4 v0 z, G C4 u I! _0 S+ a
p2=q2+5*@nrnd
. d6 H V8 e8 y; v- I* G: z! _$ Y1 z
wend
* s5 k' H$ I3 d. w0 W$ i
endsub
复制代码
运行的结果如下:
5 W: i2 W4 h( t' T0 t3 p/ e
2016-11-16 17:39 上传
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$ n7 I1 c s" d7 b, G
9 [; ?" u: M' Q$ O
函数值的变化如下:
6 t- r. l" O8 H, F" U- X+ l% s [
2016-11-16 17:43 上传
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(93.28 KB)
: 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
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
5 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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