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发表于 2014-8-22 10:06
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- function [p_opt,fval]=dynprog(x,DecisFun,ObjFun,TransFun)
' N3 k- _! g' a( W - % [p_opt,fval]=dynprog(x,DecisFun,ObjFun,TransFun)
& V) p6 j( h+ V5 \\" h - % 自由始端和终端的动态规划,求指标函数最小值的逆序算法递归$ n& k9 ]- K( V9 u& l! [4 E) d
- % 计算程序。x是状态变量,一列代表一个阶段状态;M-函数
# r4 U5 c) l; @) n% H8 ~9 P C - % DecisFun(k,x)由阶段k的状态变量x求出相应的允许决策变量;
( Q* o4 s6 n0 u# e/ s - % M-函数ObjFun(k,x,u)是阶段指标函数,M-函数TransFun(k,x,u)% y' p\" R, V9 I7 E, K
- % 是状态转移函数,其中x是阶段k的某状态变量,u是相应的决策变量;* ?3 a& D1 l R' j. l: p- f; }
- % 输出p_opt由4列构成,p_opt=[序号组;最优策略组;最优轨线组;
/ K& t3 n0 e$ y7 B5 K - % 指标函数值组];fval是一个列向量,各元素分别表示p_opt各% w, P. C/ b# P. ~6 s7 n6 F
- % 最优策略组对应始端状态x的最优函数值;
2 O0 F. T* {' s. B - %
5 s; e3 A, d9 @2 [9 x: W - %例(参看胡良剑等编《数学实验--使用MATLAB》P180 i3 l. l1 {& k' \9 H- l1 R
- %先写3个函数
* I: b% j' ]% R\" D0 m* c2 c - % eg13f1_2.m
6 |% z% P7 @- o+ K7 F; v G: h - % function u=DecisF_1(k,x)0 l! J0 o: m0 G; D4 S5 ]' ~
- % 在阶段k由状态变量x的值求出其相应的决策变量所有的取值
% L+ |8 r, E. G+ `7 Q! o: N% ` - % c=[70,72,80,76];q=10*[6,7,12,6];0 u! \0 i! X0 M/ I. [; ^1 {
- % if q(k)-x<0,u=0:100; %决策变量不能取为负值$ }; {& P; s* p& O& c$ V
- % else,u=q(k)-x:100;end; %产量满足需求且不超过100: D) d/ D9 J+ ?
- % u=u(:);
- S- W+ {0 y9 n% P+ B# B$ {) U- L: w - % eg13f2_2.m
9 t& E m. @9 ^! i4 b! X - % function v=ObjF_1(k,x,u)3 H* J! n0 f0 C7 ]% e
- % 阶段k的指标函数
7 d- s: W2 V# F( B; T - % c=[70,72,80,76];v=c(k)*u+2*x;
2 c) H' R }/ u6 Q% x/ ` - % eg13f3_2.m) k% y) }0 m7 M' F, H8 J/ k
- % function y=TransF_1(k,x,u)
* `0 P# G* O/ F/ f' U: p; H4 K - % 状态转移方程 u' ?0 ?. F8 ^\" Z
- % q=10*[6,7,12,6];y=x+u-q(k);3 M! o+ R O- I\" B1 x\" o4 x
- %调用DynProg.m计算如下:
6 p) ~- F8 Y( p\" L+ M5 ~ - % clear;x=nan*ones(14,4);% x是10的倍数,最大范围0≤x≤130,
* S; s, w& \: F7 L' w\" \2 q m, I - % %因此x=0,1,...13,所以x初始化取14行,nan表示无意义元素8 g3 {1 `. s\" y
- % x(1:7,1)=10*(0:6)'; % 按月定义x的可能取值- f6 z# J* h2 B\" J7 _- w
- % x(1:11,2)=10*(0:10)';x(1:12,3)=10*(2:13)';
\" ~* E3 X9 E2 \1 d4 d5 H& I - % x(1:7,4)=10*(0:6)';
5 s# C, E* d# p# t3 b, O\" u - % [p,f]=dynprog(x,'eg13f1_2','eg13f2_2','eg13f3_2')
6 C3 T3 {0 ~+ k, d - 6 J. K8 C/ r8 J
- % By X.D. Ding June 2000% B9 z4 }+ ^# o' f
- ' t4 v% x, D# @6 D# e8 _: \, h
- k=length(x(1,:));f_opt=nan*ones(size(x));d_opt=f_opt;
/ j' ^\" d! u& F8 o2 G$ E3 `/ g - t_vubm=inf*ones(size(x));x_isnan=~isnan(x);t_vub=inf;. ^( A- Z+ U+ ^; ~* ]
- % 计算终端相关值
. h/ F/ N0 Q+ B* v) } a: Z. R - tmp1=find(x_isnan(:,k));tmp2=length(tmp1);& G) }4 |5 A3 d- |
- for i=1:tmp23 P; v5 W1 t; Z9 Z) s2 l8 A _
- u=feval(DecisFun,k,x(i,k));tmp3=length(u);
* ?, c( j# F$ S1 t' p& ] - for j=1:tmp3
4 R% `: O/ U4 Q\" r: P - tmp=feval(ObjFun,k,x(tmp1(i),k),u(j));
7 y* K8 z' t C2 H: ~' } - if tmp<=t_vub, \" D, c* _; @' n& p& _$ i
- f_opt(i,k)=tmp;d_opt(i,k)=u(j);t_vub=tmp; / ^. I% X/ F% X5 [# f) H
- end;end;end
3 {1 g+ U5 H, u' S2 w\" g7 h& r7 S - % 逆推计算各阶段的递归调用程序9 Y' C0 s( M7 x% j. o N, H5 I- S, a
- for ii=k-1:-1:1: n8 a! N' o$ w4 C9 G2 G
- tmp10=find(x_isnan(:,ii));tmp20=length(tmp10);
+ _% `; t9 v+ p, O( a& C' R - for i=1:tmp20; j0 E; t6 V9 d9 Z; V% G
- u=feval(DecisFun,ii,x(i,ii));tmp30=length(u);
5 c8 I# k& F/ j: x - for j=1:tmp30
1 w3 w2 D4 d% r* `3 R* W$ ?# f+ d - tmp00=feval(ObjFun,ii,x(tmp10(i),ii),u(j));
. p+ P5 G) w% I0 l1 c: a - tmp40=feval(TransFun,ii,x(tmp10(i),ii),u(j));
/ g, U4 o/ B! y5 I7 N/ e/ C - tmp50=x(:,ii+1)-tmp40;' ]4 S. q. G6 h0 j \: J
- tmp60=find(tmp50==0);6 l, Y$ N1 T# Q7 l# w; v% c
- if ~isempty(tmp60),6 F$ u+ [) \( A# C' e1 e
- tmp00=tmp00+f_opt(tmp60(1),ii+1);
6 B: A5 w2 ~2 {2 g/ n - if tmp00<=t_vubm(i,ii)
! E( j& |0 L; d ?6 ^ - f_opt(i,ii)=tmp00;d_opt(i,ii)=u(j);
8 G$ S {9 x$ l' i: l - t_vubm(i,ii)=tmp00;
% g0 T. b, `2 g- @6 x* ]( S; g - end;end;end;end;end;
! H\" Q# R1 S6 W) x& w7 W5 u* g! l - fval=f_opt(tmp1,1);
2 L- \+ l' \- g9 J: f1 i8 v4 J) E' ? - % 记录最优决策、最优轨线和相应指标函数值! v/ x6 O' Y g
- p_opt=[];tmpx=[];tmpd=[];tmpf=[];4 p i, J. S3 x e\" _) Y& R3 x! i
- tmp0=find(x_isnan(:,1));tmp01=length(tmp0);
- K! p4 T2 v1 V2 A - for i=1:tmp01,
. f e, v+ a5 Z4 z6 N- m - tmpd(i)=d_opt(tmp0(i),1); : C5 a5 L; F# n+ ]
- tmpx(i)=x(tmp0(i),1);
k c\" `, j' b* {# ~ - tmpf(i)=feval(ObjFun,1,tmpx(i),tmpd(i));
/ s. v; [) ]5 e# W5 T - p_opt(k*(i-1)+1,[1,2,3,4])=[1,tmpx(i),...1 _% ], t4 ^7 C1 O
- tmpd(i),tmpf(i)];9 j6 ^ R1 }) l ~; _5 g' J
- for ii=2:k
/ f6 V9 J* p( q' ^ - tmpx(i)=feval(TransFun,ii-1,tmpx(i),tmpd(i));
' I0 A- O: u# X p9 b/ l( n - tmp1=x(:,ii)-tmpx(i);tmp2=find(tmp1==0);% Y2 \5 u5 T6 O2 `
- if ~isempty(tmp2)\" V- B( ]( w\" }1 X: @+ g; H% \
- tmpd(i)=d_opt(tmp2(1),ii);
, ?& B) b7 x; ?\" f' a - end;% i0 r$ _* h, H$ e3 g; \8 x
- tmpf(i)=feval(ObjFun,ii,tmpx(i),tmpd(i));
, _% z U1 e$ b' V' O5 T$ |6 k - p_opt(k*(i-1)+ii,[1,2,3,4])=[ii,tmpx(i),...$ [7 q K w& a- z4 E
- tmpd(i),tmpf(i)];3 d& o' X, p' C
- end;end;) z; ]2 e- \ L( F, J; u
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