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在EViews中实现模拟退火算法（SA）

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liwenhui

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独孤求败

TA的每日心情

	擦汗 2018-4-26 23:29

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[LV.Master]伴坛终老

自我介绍: 紫薇软剑，三十岁前所用，误伤义士不祥，乃弃之深谷。重剑无锋，大巧不工。四十岁前恃之横行天下。四十岁后，不滞于物，草木竹石均可为剑。自此精修，渐进至无剑胜有剑之境。

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发表于 2016-11-16 17:42 |只看该作者 |倒序浏览

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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。
为了演示，这里使用如下函数作为测试函数：

此函数在x=0,y=0处取得最小值0.

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
, y9 D, p. l$ X; E ~8 D\" E
wfcreate (wf=temp) u 100
# U2 K' u; j5 U. R# `\" L4 C% [
% C( X3 Z\" l# k# J- v, z
'定义自变量，并在[-100,100]上随机赋初始值，计算函数值
( D: X% ^: W: V
scalar m( Y& g% @5 J6 t$ {, n( d2 L$ U5 m
scalar n- ~+ }$ E# P3 t, j
m=-100+200*@rnd* I8 @9 O4 \; L& Q: R' ~% [) f R
n=-100+200*@rnd
& \/ B! i4 ~5 e/ J. J4 z
. G- d3 l6 z* D! p
'定义关键的几个变量\" c; v/ \9 h4 e( T
scalar jw=0.999+ Y+ p5 @# a7 [# S
scalar torl=0.0017 V. Z2 j: ]: W; M# v% s
scalar f0 '最终函数值
9 j1 N: _1 \* X3 v& j! b
scalar f1 '旧函数值
( {8 Z1 ? D8 X% q6 `
scalar f2 '新函数值
$ \2 B; D- H: @, l9 \
scalar delta '新旧函数值差异! b' a) `# R0 R# r, n
scalar temp1 '扰动后的自变量1* ]- C+ B5 }- e5 B) A0 F% m$ _5 v
scalar temp2 '扰动后的自变量2\" Q* ~5 b9 Q/ i' Y9 o2 c
scalar tc=0 '记录降温次数$ o' z+ a8 K' v: w! n. |' N
matrix(16111,1) values2 R, W4 ?& C2 z) a1 y/ U
. `\" G( Y2 M' V/ j3 Z
'设置初始温度
6 N- r4 t' e+ b, k0 i) Y
scalar temperature=10000
& k4 J7 [! Z7 b! }6 c- a S; {5 E2 a
B! c2 Z2 k7 U+ c/ F) f
'主程序( Z8 V; O# b4 k B- A
while temperature>torl
' y$ o# f) h$ L: }$ @& {% j' Q
call tfun(f1,m,n) '计算初始函数值4 V\" t\" o\" X6 d, ?% b& |
call rchange(temp1,temp2,m,n) '产生扰动6 F1 r7 S/ m, J; q o# S\" D
call tfun(f2,temp1,temp2) '重新计算函数值
4 x3 w1 H V4 Q7 D9 Y5 O
delta=f2-f1 '比较函数值的大小
6 e3 w* j$ f# D\" R) G; |: |
if delta<0 then '如果新的函数值更小，则用新的替代旧的( U/ x3 G# ^* v
m=temp1
6 g+ J6 s3 p9 O5 \8 A3 z8 _9 M
n=temp2# W( t6 _# _( i6 R6 F1 { W
else '如果新值并不小于旧值，则以概率接受新值
# M) b4 V7 R! x
if @exp(-delta/temperature)>@rnd then2 s' |0 I\" S( \2 N
m=temp1- S5 W: e% r\" z8 a, {7 l9 z/ ~
n=temp22 I. Y. Z7 _0 r! r* f' G B! H
endif$ E% Z* n: X( g5 T# k
endif/ J6 [/ t. ^' V
temperature=jw*temperature '降温6 s1 j0 j1 I: i8 \5 Q! y5 U1 j7 U: C
tc=tc+1
1 J4 ~5 c4 |2 \, |; O% v
values(tc,1)=f1
; H4 R' v0 z* s% R- Z/ ?# t
wend
1 K. q$ t\" h5 c$ p
call tfun(f0,m,n)
! |! W/ ~* o o7 Q$ n/ v5 O8 f
& A' X/ v9 k. M( {7 o
table(4,3) result8 [2 C6 b9 V: p( Y# p
result(1,1)="Optimal Value"
! A1 _: k7 ~. h v+ O0 ^. ?, Q
result(2,1)="Variable1"5 J6 L/ v+ ^\" X
result(3,1)="Variable2"! g! W1 N. h- J
result(4,1)="Iter"
1 Z+ J2 @ {: f3 M. @6 p\" r\" L5 C
, F1 R( u- N+ z5 l
result(1,2)="f0"1 e. I7 s4 u2 W# c+ o! c
result(2,2)="m" o. ?* N* U7 m w6 H
result(3,2)="n"; |& x& k' r# E# I0 a
result(4,2)="tc"
/ x& V1 N\" Z S) m
9 Q0 L\" o. X9 [8 C j: f
result(1,3)=f07 u) ?0 x( M' {9 [$ G3 W5 d/ [
result(2,3)=m/ K- G6 ]3 d, `3 r$ b# Y- ^
result(3,3)=n
\" t7 g9 s( f' B2 U, t; H
result(4,3)=tc, g; ?8 A% p2 F, e
8 W+ \/ `% x4 f# C0 ~
show result
, f6 w9 ~6 @% q- z @. \+ G
show values.line& r5 k* T0 F5 E0 H, I' \% s
- a7 S5 G\" C3 i7 Y
'测试函数
& R5 U, h9 Z& E* [$ G% o( m$ P
subroutine tfun(scalar z, scalar x, scalar y)) ?' A5 n/ v' x* J1 K
z=0.5+((@sin(x^2+y^2))^2-0.5)/(1+0.001*(x^2+y^2))^2
. a: Y# u5 ]) w, w1 i7 b
endsub2 J, B' R! V; z, |7 \
\" l) [$ _\" \; y5 m( N3 @
'领域产生函数，使用高斯变异- P/ n4 m0 }9 ]8 u% v
subroutine rchange(scalar p1,scalar p2, scalar q1, scalar q2)/ K$ s* ~: i8 ~7 l* T: J/ \( A
p1=q1+5*@nrnd; ^: v: r% o# ~. h& ?+ ]4 i6 z0 H
p2=q2+5*@nrnd \" M2 G9 b5 N+ M0 x\" f5 d# P0 u
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3 O u8 o: ]3 S! L& a
p1=q1+5*@nrnd
6 T7 h( s6 }$ \* a2 q
p2=q2+5*@nrnd * P* r( z- w, H, H7 W
wend. `& \( a( o) H# F, c8 M' y
endsub