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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) : O7 a: y7 b) Y& `% q. n
- % [p_opt,fval]=dynprog(x,DecisFun,ObjFun,TransFun)
+ ?4 f# o2 ]\" J4 v: s0 l - % 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
8 S: @! g5 Q) c# n0 C - % 计算程序。x是状态变量,一列代表一个阶段状态;M-函数 R3 ~6 f! f0 G# l0 S* h+ a$ b$ v% \
- % DecisFun(k,x)由阶段k的状态变量x求出相应的允许决策变量;
* R5 v4 T7 b1 X - % M-函数ObjFun(k,x,u)是阶段指标函数,M-函数TransFun(k,x,u)2 |' b( R+ k\" `9 ?
- % 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;
. D! g( o+ ~# 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;; ^$ ^7 V' j& c8 A) K
- % 指标函数值组];fval是一个列向量,各元素分别表示p_opt各
. M! c+ D7 k. G. u8 s5 e% B2 I - % 最优策略组对应始端状态x的最优函数值;
+ b3 X( K0 d( O U, b9 ]/ t1 E( N - %
\" M: @: F$ T5 d - %例(参看胡良剑等编《数学实验--使用MATLAB》P1804 c! \; ?3 a( z4 F
- %先写3个函数
7 A- E% S7 b: E\" a% Q6 _ - % eg13f1_2.m m; c& z& E! J8 W8 z9 `2 r1 @
- % function u=DecisF_1(k,x)1 Y! I0 W7 I, q! ]\" Q' o* Y- d
- % 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
# _6 ?: F6 q* ~ q# t7 U Q/ I5 V - % c=[70,72,80,76];q=10*[6,7,12,6];& E% x; |' u- B: R% ^\" _
- % if q(k)-x<0,u=0:100; %决策变量不能取为负值
/ g/ s\" S# J( v. U }1 S& A1 ^ - % else,u=q(k)-x:100;end; %产量满足需求且不超过100
% `% J0 A: n2 q' l/ d ?( N. n: H - % u=u(:);
% J! k7 }( X* S1 L/ G& F. \ - % eg13f2_2.m\" @) _) D) O% R% I0 e2 H
- % function v=ObjF_1(k,x,u)9 d, |' @- W% M' f6 \) Y1 D
- % 阶段k的指标函数
! z8 T. D' Y) L: P1 n - % c=[70,72,80,76];v=c(k)*u+2*x;! Z) J; F8 |0 `/ u0 g+ n( u
- % eg13f3_2.m
; g, p* u4 V' p) R$ w+ z& G - % function y=TransF_1(k,x,u)- {( C* I& |% E/ |) l' K
- % 状态转移方程
! @! x6 G3 d# r4 b; \ - % q=10*[6,7,12,6];y=x+u-q(k);
) w4 f3 V) z# b7 r; o9 b - %调用DynProg.m计算如下:
; U9 Q( [; t6 `: E- J, R - % clear;x=nan*ones(14,4);% x是10的倍数,最大范围0≤x≤130,6 g3 V p1 M K g6 e
- % %因此x=0,1,...13,所以x初始化取14行,nan表示无意义元素$ N% X& q$ t4 \; F, p1 g
- % x(1:7,1)=10*(0:6)'; % 按月定义x的可能取值- J) T- w2 |& S: H
- % x(1:11,2)=10*(0:10)';x(1:12,3)=10*(2:13)';
5 q8 O- ^7 C# Q4 k% X - % x(1:7,4)=10*(0:6)';
! n8 k% K0 O7 |* { - % [p,f]=dynprog(x,'eg13f1_2','eg13f2_2','eg13f3_2')5 i1 E# t/ H# q
0 [, k; Z- j( q5 I# K* \6 |' |- % By X.D. Ding June 2000
3 U- N7 N& }' I. Y( v' X* a( }* l - ; n# d x, s8 y: G
- k=length(x(1,:));f_opt=nan*ones(size(x));d_opt=f_opt;
# h8 r6 u3 P+ P/ K) o - t_vubm=inf*ones(size(x));x_isnan=~isnan(x);t_vub=inf;\" Z) e8 c9 G0 j
- % 计算终端相关值
( x) D& q5 v+ @* \ - tmp1=find(x_isnan(:,k));tmp2=length(tmp1);' f: T2 M: {8 a1 f+ k; X
- for i=1:tmp2
& R _2 u$ _1 f2 | - u=feval(DecisFun,k,x(i,k));tmp3=length(u);
0 j. R7 s) q) ?, }8 K9 n - for j=1:tmp3
: _) N! @& F% q: A$ y( ~& C - tmp=feval(ObjFun,k,x(tmp1(i),k),u(j));
1 f6 S1 u3 U2 e \ - if tmp<=t_vub,
, `6 b, M0 V2 ?, R - f_opt(i,k)=tmp;d_opt(i,k)=u(j);t_vub=tmp; 8 i) Z w3 A1 Q/ H$ M
- end;end;end. r5 }% p8 [; ^/ `% s& B
- % 逆推计算各阶段的递归调用程序- V% x7 P$ F6 @0 Z' S8 E c4 ?
- for ii=k-1:-1:1
2 K6 N q( t, f - tmp10=find(x_isnan(:,ii));tmp20=length(tmp10);
5 Y1 d3 [! x5 w5 l y) x3 Y - for i=1:tmp209 P B* X# Y0 i. O' {4 n
- u=feval(DecisFun,ii,x(i,ii));tmp30=length(u);
* G; D. s2 ?! N) H - for j=1:tmp30 @# g( N- p& n3 f& ?
- tmp00=feval(ObjFun,ii,x(tmp10(i),ii),u(j));
# g\" p' x( J+ \0 E* u - tmp40=feval(TransFun,ii,x(tmp10(i),ii),u(j));$ P$ K2 o( z; |3 {6 J
- tmp50=x(:,ii+1)-tmp40;
a i! ~9 L' g0 _+ ?\" P - tmp60=find(tmp50==0);
( N% V/ P3 l V) ? ^ - if ~isempty(tmp60),* h& H9 s s; F' p
- tmp00=tmp00+f_opt(tmp60(1),ii+1); ! `- j' d6 f4 Q; R+ h4 [
- if tmp00<=t_vubm(i,ii)! [\" s, [0 W+ H' p. O; K
- f_opt(i,ii)=tmp00;d_opt(i,ii)=u(j);
\" p# `! {2 O Q& r - t_vubm(i,ii)=tmp00;: a0 ]0 i) K( _, M B
- end;end;end;end;end;\" ~( Q) `! H) @2 Z+ r6 ?
- fval=f_opt(tmp1,1);) G1 X- u3 w/ p* H2 K$ I5 g
- % 记录最优决策、最优轨线和相应指标函数值8 M% F. g0 t: }4 Y O( C
- p_opt=[];tmpx=[];tmpd=[];tmpf=[];+ m2 N2 Q( H6 Q- u
- tmp0=find(x_isnan(:,1));tmp01=length(tmp0);. ~4 R. i @% w; |' f$ U1 Q% q* u5 Y
- for i=1:tmp01,, x4 [- v, s) n8 H4 q/ k
- tmpd(i)=d_opt(tmp0(i),1);
) g9 M+ G! g\" d! K; |) |; `: b - tmpx(i)=x(tmp0(i),1);% U: }\" a; B\" t
- tmpf(i)=feval(ObjFun,1,tmpx(i),tmpd(i));/ W\" V/ o$ B! J. ?$ M* U7 Y\" L4 ?
- p_opt(k*(i-1)+1,[1,2,3,4])=[1,tmpx(i),...8 W2 l! d) e* [/ K5 [ A
- tmpd(i),tmpf(i)];, o/ Q% e, Z' q! K, Z
- for ii=2:k
& ?4 C4 ? ^0 c7 T3 ? e, d - tmpx(i)=feval(TransFun,ii-1,tmpx(i),tmpd(i));
?, t3 K) O: {0 o9 n$ H' Z - tmp1=x(:,ii)-tmpx(i);tmp2=find(tmp1==0);& j$ t9 p% R. _$ D. b0 _( D
- if ~isempty(tmp2)# Y% ^3 @# B* `\" H& @3 v2 O$ e\" _& E
- tmpd(i)=d_opt(tmp2(1),ii);/ |! j' l% v |( z
- end;
7 U. R3 O' o. t - tmpf(i)=feval(ObjFun,ii,tmpx(i),tmpd(i));9 {: V4 Y. K9 T K* ^
- p_opt(k*(i-1)+ii,[1,2,3,4])=[ii,tmpx(i),...+ d, e& r* M& P' v( m
- tmpd(i),tmpf(i)];
) ~) g' g$ K2 L6 ^0 d - end;end;. P3 o$ S+ _/ t% d. o5 ?- I, A
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