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楼主: majiancumt
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[问题求助] 求动态规划的MATLAB程序,要通用性强的

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danieldu        

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    1. function [p_opt,fval]=dynprog(x,DecisFun,ObjFun,TransFun)       , O4 B% e/ \4 b/ u
    2. % [p_opt,fval]=dynprog(x,DecisFun,ObjFun,TransFun)
      % |- E0 [9 l5 Z. N
    3. % 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+ D! L$ L0 H! p& b
    4. % 计算程序。x是状态变量,一列代表一个阶段状态;M-函数
      ( {4 z2 n4 f- ?2 @9 m  o
    5. % DecisFun(k,x)由阶段k的状态变量x求出相应的允许决策变量;
      ) e. B7 }# P/ m4 r4 N% n! L, G
    6. % M-函数ObjFun(k,x,u)是阶段指标函数,M-函数TransFun(k,x,u)
      % C  U( T7 x3 g3 |# E
    7. % 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;
      ) g9 }0 {: g3 }. x
    8. % 输出p_opt由4列构成,p_opt=[序号组;最优策略组;最优轨线组;
      6 ^- D, y2 Z2 \8 k( I
    9. % 指标函数值组];fval是一个列向量,各元素分别表示p_opt各
      2 U3 T/ f# ]% ]2 X4 m+ L$ M
    10. % 最优策略组对应始端状态x的最优函数值;
      # j4 i5 {5 W' p$ `7 i
    11. %
      8 s9 W5 E; _! O8 I. o/ r
    12. %例(参看胡良剑等编《数学实验--使用MATLAB》P1806 o% d! W3 D! N' j5 K
    13. %先写3个函数
      \" @\" Y- o& e, t5 [/ k
    14. %                 eg13f1_2.m6 I$ B) L/ a$ M% x( Q
    15. %    function u=DecisF_1(k,x)
      / M, N9 k0 Z% ]* S  X3 Q
    16. %    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
      , a* V( g3 v. q# X) w
    17. %    c=[70,72,80,76];q=10*[6,7,12,6];
      0 [+ C+ t5 m* \* ?6 J: T( z$ |  b
    18. %    if q(k)-x<0,u=0:100;       %决策变量不能取为负值
      / Q\" P4 u* k  [\" {6 x
    19. %    else,u=q(k)-x:100;end;     %产量满足需求且不超过100
      : o7 @- K& _# I$ |7 d
    20. %    u=u(:);
      6 S, p- }- t, `8 J9 F  f
    21. %                 eg13f2_2.m1 N# I/ {9 h- l5 z  L
    22. %    function v=ObjF_1(k,x,u)  B: x, o  b: E) V. W$ v+ c+ N) ~3 _
    23. %    阶段k的指标函数
      , n% P\" s1 a: m0 H6 K4 ?* H
    24. %    c=[70,72,80,76];v=c(k)*u+2*x;
      / W9 `+ J  l/ j9 J5 A, L
    25. %                 eg13f3_2.m. h8 s+ _6 P/ p
    26. %    function y=TransF_1(k,x,u)
      7 _\" r+ d\" W' F4 |\" v7 m
    27. %     状态转移方程
      ) V& E5 t' y3 B\" ]- }% @
    28. %     q=10*[6,7,12,6];y=x+u-q(k);
      / b/ i) @7 n! w* P
    29. %调用DynProg.m计算如下:# t9 j+ o3 a: t2 f( m* U1 u7 n
    30. %    clear;x=nan*ones(14,4);% x是10的倍数,最大范围0≤x≤130,9 f/ _$ n- o\" x5 W1 Y
    31. %       %因此x=0,1,...13,所以x初始化取14行,nan表示无意义元素
      . l, M2 J5 y5 `! W! S) K\" F9 W! D% e
    32. %    x(1:7,1)=10*(0:6)';     % 按月定义x的可能取值
      9 L- u9 ~& {9 H! \! I+ G  ]; B4 _, R
    33. %    x(1:11,2)=10*(0:10)';x(1:12,3)=10*(2:13)';
      ' A7 o+ N8 ~0 [) P9 ?: [9 x1 S2 V
    34. %    x(1:7,4)=10*(0:6)';
      ) t4 c5 A( V$ o6 O  e8 l& }' {
    35. %    [p,f]=dynprog(x,'eg13f1_2','eg13f2_2','eg13f3_2')  z& ?/ E/ @3 P; U2 Q\" q

    36. 1 _, C3 j9 {# [& t4 x) `/ x
    37. % By X.D. Ding June 2000
      ' }* i6 A7 g2 T2 E9 Z
    38. 6 f+ q  Q' u3 g! J6 [/ G6 y% U
    39. k=length(x(1,:));f_opt=nan*ones(size(x));d_opt=f_opt;
      , f0 o\" n3 h4 y\" r& i/ j9 g/ Y
    40. t_vubm=inf*ones(size(x));x_isnan=~isnan(x);t_vub=inf;4 e1 K7 A& K* r\" S$ \/ H- \9 j
    41. % 计算终端相关值
      $ B, l\" t# K% }. A) M- |
    42. tmp1=find(x_isnan(:,k));tmp2=length(tmp1);
      , `- f, z/ N4 b2 o, P
    43. for i=1:tmp2
      - u5 C1 ?+ I* Q\" r1 _$ v
    44.    u=feval(DecisFun,k,x(i,k));tmp3=length(u);
      7 l6 J* F9 u8 p0 }' ^- S
    45.    for j=1:tmp3$ i5 \) J8 o2 }; N4 a) Y6 T+ N* ^
    46.          tmp=feval(ObjFun,k,x(tmp1(i),k),u(j));
      4 s6 w  \$ {# N
    47.          if tmp<=t_vub,
      ) f+ g& _' p0 ]6 c
    48.             f_opt(i,k)=tmp;d_opt(i,k)=u(j);t_vub=tmp; 9 }: r! Q! Z6 J$ `  B# B4 l3 C
    49. end;end;end
      , f# ~' ]: l0 b) A: e
    50. % 逆推计算各阶段的递归调用程序
      * }4 b8 p1 N0 J9 S3 R, b) s6 P$ K7 S
    51. for ii=k-1:-1:1\" |! D( ?9 `, L8 W- y# K5 O
    52.    tmp10=find(x_isnan(:,ii));tmp20=length(tmp10);
      2 r4 A; I+ @: k' \9 g
    53.    for i=1:tmp206 q: }4 ^: b+ H$ F. ]
    54.       u=feval(DecisFun,ii,x(i,ii));tmp30=length(u);
      / I& j/ i& L' L$ q
    55.       for j=1:tmp30
      & I; k( R( {- `8 j6 X
    56.          tmp00=feval(ObjFun,ii,x(tmp10(i),ii),u(j));' p7 `1 z9 ^, l) N+ h: y
    57.          tmp40=feval(TransFun,ii,x(tmp10(i),ii),u(j));
      & L5 J3 r2 o+ G
    58.          tmp50=x(:,ii+1)-tmp40;/ \  _8 i& H9 `1 L2 m5 d
    59.          tmp60=find(tmp50==0);\" v! ?1 Z. w, N
    60.          if ~isempty(tmp60),
      2 c. R1 u0 q: y. o0 {9 {9 {\" G
    61.             tmp00=tmp00+f_opt(tmp60(1),ii+1);   
      8 q: ]0 s; }2 j! H% Q2 s) ]
    62.             if tmp00<=t_vubm(i,ii)# E+ Q4 o! |: F8 i9 J
    63.                f_opt(i,ii)=tmp00;d_opt(i,ii)=u(j);
      # j  z\" q# I# a; G( ~1 m- Q
    64.                t_vubm(i,ii)=tmp00;
      7 H5 y! D* e+ H, p7 [
    65. end;end;end;end;end;# Z! m$ d2 Y- x8 H3 I# z
    66. fval=f_opt(tmp1,1);& @5 J- C$ R- A
    67. % 记录最优决策、最优轨线和相应指标函数值
      & U: o0 T  }- \
    68. p_opt=[];tmpx=[];tmpd=[];tmpf=[];
      2 F1 l/ f  ~# v( G& w+ c5 S
    69. tmp0=find(x_isnan(:,1));tmp01=length(tmp0);
      * l) i+ O8 z4 O6 p
    70. for i=1:tmp01,
      ( @! R+ Y: C! \6 ~( W% V: G
    71.   tmpd(i)=d_opt(tmp0(i),1);
      ' @6 |$ J- P6 J( v) A  a1 |4 Q9 {
    72.   tmpx(i)=x(tmp0(i),1);
      . c& b3 x5 o* r+ l
    73.   tmpf(i)=feval(ObjFun,1,tmpx(i),tmpd(i));
      7 q  D5 u# [6 j
    74.   p_opt(k*(i-1)+1,[1,2,3,4])=[1,tmpx(i),...
      ' N. F6 ]- E\" ^! X
    75. tmpd(i),tmpf(i)];
      ) X1 I5 H$ V9 X0 x/ h0 f\" T) ?
    76.   for ii=2:k
      ( Z\" A& w6 [2 I7 W/ {
    77.      tmpx(i)=feval(TransFun,ii-1,tmpx(i),tmpd(i));
      , S. f) H$ t+ K: M% u2 B4 _( O
    78.      tmp1=x(:,ii)-tmpx(i);tmp2=find(tmp1==0);6 q' L( @+ M0 A9 d# T! k, [4 h
    79.      if ~isempty(tmp2)  ^' q$ |7 G) B& P- a5 v! Y
    80.         tmpd(i)=d_opt(tmp2(1),ii);
      . }4 M- F! U\" d9 {: J
    81.      end;
      4 N  ?. B5 M! M3 o\" P: ?
    82.      tmpf(i)=feval(ObjFun,ii,tmpx(i),tmpd(i));
      $ k& Y2 t, c$ ^' r) g1 v
    83.      p_opt(k*(i-1)+ii,[1,2,3,4])=[ii,tmpx(i),...
      , r- j, ]- d9 |; O3 j
    84. tmpd(i),tmpf(i)];
        U1 c+ g7 Y1 S$ f  q8 s
    85. end;end;
      8 E' L) \. U3 v9 D  r
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    hugoczx 发表于 2009-12-21 23:20 / H# W- V; x( d6 l1 @6 Q) I
    有是有                                P: w% m& I% A8 E6 X$ p
    不过不能白给!
    ; v1 e2 A# q8 v& r: T: j
    同求动态规划的源程序,现在其他的算法基本上都可以集成,就是动态规划没有了。希望大神赐教,我的qq邮箱1240258213@qq.com,谢谢。关于其他算法的集成, 可以与大神共享。
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