万加特纳优化选择模型

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简述优化模型的标准形式,类别

简述优化模型的标准形式,类别

简述优化模型的标准形式,类别
优化模型的标准形式通常是指线性规划(LP)和整数规划(IP)模型的标准形式。

这些模型通常包括以下几个类别:
1. 线性规划(LP)的标准形式:
-目标函数:目标函数是线性的,旨在最大化或最小化某种目标。

-约束条件:约束条件也是线性的不等式或等式,用于限制决策变量的取值范围。

-决策变量:决策变量是连续的,即可以取任意实数值。

2. 整数规划(IP)的标准形式:
-目标函数:与线性规划相同,目标函数是线性的,旨在最大化或最小化某种目标。

-约束条件:同样是线性的不等式或等式,用于限制决策变量的取值范围。

-决策变量:决策变量是整数型的,即只能取整数值。

在实际应用中,优化模型的标准形式有助于利用现有的优化算法和工具进行求解。

线性规划和整数规划是一类非常常见且重要的优化问题,它们在供应链管理、生产调度、资源分配等领域有着广泛的应用。

通过将问题转化为标准形式,可以更容易地应用现有的优化工具来求解模型,从而得到最优的决策方案。

数据科学中的最优化模型选择方法

数据科学中的最优化模型选择方法

数据科学中的最优化模型选择方法在数据科学领域,选择合适的最优化模型是解决问题的关键步骤之一。

不同的问题需要不同的模型来解决,因此,选择合适的最优化模型对于数据科学家来说是至关重要的。

本文将介绍一些常用的最优化模型选择方法,帮助读者更好地理解和应用这些方法。

第一,根据问题类型选择模型在选择最优化模型之前,首先需要明确问题的类型。

数据科学中的问题可以分为分类问题、回归问题和聚类问题等。

对于分类问题,常用的模型有逻辑回归、支持向量机和决策树等;对于回归问题,常用的模型有线性回归、多项式回归和岭回归等;对于聚类问题,常用的模型有K均值聚类、层次聚类和DBSCAN等。

根据问题的类型,选择相应的模型可以提高模型的准确性和可解释性。

第二,考虑数据的特征和规模在选择最优化模型时,还需要考虑数据的特征和规模。

如果数据具有线性关系,那么线性模型可能是一个不错的选择;如果数据具有非线性关系,那么非线性模型可能更适合。

此外,数据的规模也是选择模型的重要因素。

对于小规模数据,可以选择一些计算复杂度较高的模型,如支持向量机和神经网络;对于大规模数据,可以选择一些计算复杂度较低的模型,如逻辑回归和决策树。

考虑数据的特征和规模,可以帮助我们选择更加合适的最优化模型。

第三,评估模型的性能在选择最优化模型之前,我们还需要评估模型的性能。

常用的评估指标包括准确率、精确率、召回率和F1值等。

准确率是指模型预测正确的样本数占总样本数的比例;精确率是指模型预测为正类的样本中真正为正类的比例;召回率是指模型正确预测为正类的样本占真正为正类的样本的比例;F1值是精确率和召回率的调和平均值。

评估模型的性能可以帮助我们判断模型是否合适,并根据评估结果进行调整和优化。

第四,考虑模型的复杂度和解释性在选择最优化模型时,还需要考虑模型的复杂度和解释性。

复杂的模型通常能够更好地拟合数据,但也容易过拟合,导致在新数据上的表现不佳。

相反,简单的模型通常具有较好的解释性,但可能无法很好地拟合复杂的数据。

多方案比选

多方案比选

由于
ΔNPV i 12 c
n
CI
CI
CO
CO
1 i
t
t0
1
2
1
2t
c
n
CI
CO
1 i
t
n
C
I
CO
1 i
t
t0
1
1
c
t0
2
2
c
NPV i NPV i
1c
2c
ΔNPV i 0NPV i NPV i
12 c
1c
2c
所以NPV指标具有可加、可减性
§5.2互斥型方案的比选
因此在实际计算过程中,求ΔNPV的过程实际 上就变成求NPV2-NPV1的过程。故当在用 NPV指标进行互斥方案比选时,可直接计算各备 选方案的NPV,取最大者即为最优方案。
1 0.1510 1 1 0.1510 0.15
= 5000 1400 (P / A,15%,10)
= 5000 1400 5.0188
=2026.32 (万元)
§5.2互斥型方案的比选
比较方案3与2,根据现金流量差额评价原则, 应有
ΔNPV15 8000 5000 32 1900 1400 P A,15%,10
= -490.6(万元)<0 说明方案2优于3。
§5.2互斥型方案的比选
再比较方案2和4。
ΔNPV 1542 10000 5000
2500 1400 P A,15%,10
=520.68(万元)>0 说明方案4优于2。 因为方案4是最后一个方案,故4是最佳方案。
§5.2互斥型方案的比选
企业在进行项目群选优时,首先必须分析各 项目方案之间的相互关系,同时选择正确的评 价指标,才能以简便的方法做出科学决策。

数据挖掘中的模型选择与调优技巧

数据挖掘中的模型选择与调优技巧

数据挖掘中的模型选择与调优技巧随着大数据时代的到来,数据挖掘成为了一项重要的技术,用于从海量数据中发现有价值的信息和模式。

在数据挖掘的过程中,模型选择和调优是至关重要的环节。

本文将探讨数据挖掘中的模型选择与调优技巧。

一、模型选择在数据挖掘中,选择合适的模型是关键的一步。

不同的问题和数据类型适合不同的模型。

常见的数据挖掘模型包括决策树、支持向量机、朴素贝叶斯、神经网络等。

在选择模型时,我们需要考虑以下几个因素:1. 数据类型:不同的数据类型适合不同的模型。

例如,对于分类问题,决策树和支持向量机可能是较好的选择;对于文本分类问题,朴素贝叶斯模型可能更加适合。

2. 数据量和维度:当数据量较大时,通常可以选择复杂的模型,如神经网络;而当数据量较小时,选择简单的模型可能更为合适,以避免过拟合。

3. 可解释性要求:有些场景下,我们需要对模型的结果进行解释,这时候选择具有较好可解释性的模型,如决策树,可能更加合适。

二、模型调优在选择了适合的模型之后,我们需要对模型进行调优,以提高其性能和准确度。

以下是一些常用的模型调优技巧:1. 特征选择:在数据挖掘中,特征选择是非常重要的一步。

通过选择最相关的特征,可以提高模型的性能。

常用的特征选择方法包括相关系数分析、卡方检验、信息增益等。

2. 数据预处理:在使用模型之前,通常需要对数据进行预处理。

常见的预处理方法包括缺失值处理、异常值处理、数据标准化等。

通过对数据进行预处理,可以提高模型的鲁棒性和准确度。

3. 参数调优:模型中的参数对模型的性能有着重要影响。

通过调整参数,可以提高模型的准确度。

常见的参数调优方法包括网格搜索、随机搜索、遗传算法等。

4. 模型集成:模型集成是一种提高模型性能的有效方法。

常见的模型集成方法包括投票法、堆叠法、Boosting和Bagging等。

通过将多个模型的预测结果进行集成,可以提高模型的准确度和鲁棒性。

总结:数据挖掘中的模型选择和调优是非常重要的环节。

基于3种群lotka-volterra模型的种群动力学函数优化算法

基于3种群lotka-volterra模型的种群动力学函数优化算法

基于3种群lotka-volterra模型的种群动力学函数优化算法种群动力学是指研究种群数量随时间变化的数学模型。

Lotka-Volterra模型是一种经典的种群动力学模型,它基于两个物种的互动关系来描述种群数量的变化。

然而,实际上很多生态系统中存在多种物种的互动,因此将Lotka-Volterra模型扩展到三种物种是一种有趣和重要的研究方向。

为了优化三种群Lotka-Volterra模型的种群动力学函数,可以采用多种方法。

下面将介绍三种常用的优化算法。

1. 粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)粒子群算法是一种启发式优化算法,它模拟了鸟群或鱼群等生物的群体行为。

在PSO中,每个个体被看作是粒子,个体的位置表示解空间中的一个解,粒子的速度表示方向和速度。

通过更新速度和位置,粒子群逐渐收敛到最优解。

在三种群Lotka-Volterra模型中,可以将每个粒子的位置看作是物种数量,通过更新速度和位置,找到最优的物种数量组合。

2. 遗传算法(Genetic Algorithm,GA)遗传算法是一种模拟自然界生物进化过程的优化算法。

在遗传算法中,每个个体被编码为一串基因,通过选择、交叉和变异等操作,不断优化个体的适应度。

在三种群Lotka-Volterra模型中,可以将每个个体的基因编码为物种数量,通过选择、交叉和变异等操作,寻找最优的物种数量组合。

3. 蚁群算法(Ant Colony Optimization,ACO)蚁群算法是一种模拟蚁群行为的优化算法。

在ACO中,每个蚂蚁通过释放信息素和选择路径的方式寻找最优解。

信息素表示路径的好坏程度,蚂蚁通过信息素的引导选择路径,并更新信息素浓度。

在三种群Lotka-Volterra模型中,可以将信息素浓度看作是物种数量的评价,蚂蚁在过程中通过更新信息素浓度,找到最优的物种数量组合。

以上三种优化算法都可以应用于优化三种群Lotka-Volterra模型的种群动力学函数,通过不断迭代和更新寻找最优的物种数量组合。

机器学习算法系列项目模型优化四要素

机器学习算法系列项目模型优化四要素

机器学习算法系列项目模型优化四要素在机器学习项目中,模型的优化是十分关键的,它直接影响到算法的性能和准确性。

为了实现高质量的模型优化,有四个主要要素需要考虑:特征工程、模型选择、超参数调优和集成方法。

1.特征工程:特征工程是指对原始数据进行处理和转换,以便更好地适应机器学习算法。

在特征工程中,主要有以下几个方面需要注意:-数据预处理:包括填充缺失值、处理异常值、处理重复值等。

-特征选择:选择与目标变量相关性较高的特征,可以通过相关系数矩阵、特征重要性等指标来评估特征的重要性。

-特征变换:对数据进行编码或转换,以符合模型的要求。

例如,对类别型变量进行独热编码、对连续变量进行标准化等。

-特征创造:通过组合、交互等方式创建新的特征,以提高模型的表现。

2.模型选择:模型选择是指在给定问题中选择最合适的机器学习模型来解决。

在选择模型时,需要考虑以下几个方面:-问题类型:根据问题的类型选择回归、分类或聚类等模型。

-模型复杂度:选择适当的模型复杂度,避免过拟合或欠拟合问题。

-模型优劣评估:根据问题的需求,选择适当的评估指标来评估模型的性能。

-模型的可解释性:根据问题的需求,选择可解释性强的模型,使模型的输出更易理解。

3.超参数调优:超参数是机器学习算法中需要手动设置的参数,它们不能通过模型学习得到,需要通过试验和调优来找到最佳值。

超参数调优的几个常用方法有:-网格:通过穷举超参数的组合来找到最佳的超参数值。

这种方法简单易懂,但是计算代价高。

-随机:随机选择一组超参数的值,并在给定的范围内进行。

相比网格,计算代价较低,但结果可能不够准确。

-贝叶斯优化:使用贝叶斯优化方法来自动调整超参数,以减少计算代价,并寻找最佳的超参数值。

4.集成方法:集成方法是将多个模型的预测结果进行组合,以提高整体预测性能。

-堆叠法:将多个模型的预测结果作为输入,再经过一个次级模型进行整合。

-投票法:将多个模型的预测结果进行投票,选择得票最多的类别作为最终预测结果。

对万加特纳模型及罗瑞—萨维奇问题解法的改进XXX

对万加特纳模型及罗瑞—萨维奇问题解法的改进XXX

ijc (1 + ijc) nj
(1 + ijc) nj - 1
CO j ) t (1 +
ijc) - t ]
约束条件:
m
∑C ij x j ≤ B t
j= 1
m1
∑x j ≤ 1 (互斥关系)
j= 1
m 1+ l
∑ x j ≤ l (独立关系)
j= m 1+ 1
x a - x b ≤ 0 (依赖关系)
[ 8 ] 朱家龙 1 房地产开发项目的经济评价方法研讨 [J ] 1 基建优 化, 19911
[ 9 ] 赵国杰, 冯振环 1 互斥型投资项目评价方法研究 [J ] 1 基建 管理优化, 19971
但是, 万加特纳模型与罗—萨问题的解法都有 值得改进之处。
二、 万加特纳模型存在的问题及其改进
万加特纳模型中存在两个重要问题: 第一, 在
现实经济问题中, 各投资方案的寿命并不一定相等,
而万加特纳模型实际上假设各方案寿命相等, 均为
n; 第二, 各方案间还存在另一种常见关系, 即方案 之间是相互独立的。
m
∑C tj (x j ) ≤ B t
j= 1
(2) 方案关系约束
x 1 + x 2 + … + x k ≤ 1 (互斥关系)
x a ≤ x b 或 x a - x b ≤ 0 (依赖关系)
x c - x d = 0 (紧密互补)
x e + x f + x ef ≤ 1 (互补关系)
(3) 决策变量 x j = 0, 1 式中 C tj 为第 i 个方案在第 t 期末的资源占用 (耗用) 量, B t 为第 t 期该资源可占用 (耗用) 总量。

数学建模最优化模型

数学建模最优化模型

曲线不一定通过那m个测量点,而要产生“偏差”.
将测量点沿垂线方向到曲线的距离的
y
平方和作为这种“偏差”的度量.即
2
x
S
m i 1
yi
a1
1 a3
a2 ln 1 exp
xi a4 a5
显然偏差S越小,曲线就拟合得越好,说明参数值就选择得越好,从而 我们的问题就转化为5维无约束最优化问题。即:
计算机技术的出现,使得数学家研究出了许 多最优化方法和算法用以解决以前难以解决的问 题。
最优化:在一定的条件下,寻求 使得目标最大(最小)的策略
• 约一半以上的问题与最优化问题有关。如: 飞行管理问题(95A) 最优捕鱼策略(96A) 节水洗衣机(96B) 零件的参数设计(97A) 投资收益和风险(98A) 钢管订购和运输(2000B)
2
min
m i 1
yi
a1
1
a3
a2 ln 1 exp
xi
x4 a5
有约束最优化
最优化方法分类
(一)线性最优化:目标函数和约束条件都是线 性的则称为线性最优化。
非线性最优化:目标函数和约束条件如果含 有非线性的,则称为非线性最优化。
(二)静态最优化:如果可能的方案与时间无关, 则是静态最优化问题。
或[x,fval,exitflag,output]= fminsearch(...)
例 用fminsearch函数求解 输入命令:
f='100*(x(2)-x(1)^2)^2+(1-x(1))^2'; [x,fval,exitflag,output]=fminsearch(f,[-1.2 2])
运行结果:
f x* f x 则称 x*是最优化问题的整体最优解。

机器学习模型的模型选择方法

机器学习模型的模型选择方法

机器学习模型的模型选择方法在机器学习中,模型的选择是一个关键的步骤。

选择合适的模型可以提高机器学习算法的性能和准确性。

本文将介绍一些常见的机器学习模型选择方法,帮助读者在实际应用中做出明智的选择。

一、交叉验证交叉验证是一种常用的模型选择方法。

它将数据集分为训练集和验证集,并多次重复训练和验证模型,以评估模型的性能。

常见的交叉验证方法有k折交叉验证和留一法交叉验证。

k折交叉验证将数据集分为k个相等的子集,每次使用其中k-1个子集作为训练集,剩下的一个子集作为验证集。

通过多次交叉验证,可以得到模型在不同训练集上的性能评估结果,从而选择最优的模型。

留一法交叉验证是一种特殊的k折交叉验证,其中k的取值等于数据集的样本数量。

对于每个样本,都将其余样本作为训练集,进行模型的训练和验证。

尽管留一法交叉验证计算量大,但在样本量较少的情况下,可以更准确地评估模型的性能。

二、正则化方法正则化是一种常用的模型选择方法,用于解决过拟合问题。

过拟合指的是模型在训练集上表现良好,但在测试集上表现较差的情况。

正则化通过在模型的损失函数中引入惩罚项,限制模型的复杂度,减少过拟合的风险。

常见的正则化方法有L1正则化和L2正则化。

L1正则化通过在损失函数中引入模型参数的L1范数惩罚项,使得部分参数变为零,进而实现特征选择的效果。

L2正则化通过引入模型参数的L2范数惩罚项,使参数值尽量小,从而限制模型的复杂度。

正则化方法可以在模型选择时帮助选出更加稳定和泛化能力强的模型。

三、信息准则信息准则是一种评价模型复杂度和性能的方法。

常用的信息准则包括赤池信息准则(AIC)和贝叶斯信息准则(BIC)。

这些准则通过在模型的损失函数中引入一个惩罚项,在保持模型性能的同时,惩罚模型的复杂度。

AIC和BIC的计算公式略有不同,但都考虑了模型的拟合优度和参数数量。

通过比较不同模型的AIC或BIC值,可以选择最优的模型。

四、集成学习方法集成学习方法将多个模型组合起来,通过投票、平均等方式综合考虑各个模型的预测结果,提高模型的性能和鲁棒性。

0-1整数规划模型在混合方案的经济性比选中的应用

0-1整数规划模型在混合方案的经济性比选中的应用

2011年第3期总第201期黑龙江对外经贸HLJ Foreign Economic Relations &TradeNo.3,2011Serial No.201[经济管理]0-1整数规划模型在混合方案的经济性比选中的应用王怀亮(菏泽学院,山东菏泽274015)[摘 要]在技术经济分析评价中,常见一类混合方案的经济性比选,采用传统方法评价比选比较繁琐,通过把混合方案的经济性比选抽象为0-1整数规划模型,并首次利用功能强大的开源、免费统计软件Rglpk 包,结合具体混合方案实例求解模型。

[关键词]0-1整数规划模型;Rglpk 包;R 语言程序;混合方案[中图分类号]F713 [文献标识码]B [文章编号]1002-2880(2011)03-0054-02 作者简介:王怀亮(1981-),男,汉族,山东曹县人,菏泽学院经济系助教,硕士,研究方向:计量经济统计。

在方案众多的情况下,方案间相关关系可能包括多种类型,称之为混合方案,传统的混合方案选择的程序如下:1.按组际间的方案互相独立、组内方案互相排斥的原则,形成所有各种可能的方案组合;2.以互斥型方案比选的原则筛选组内方案;3.在总的投资有限额下,以独立型方案比选原则选择最优的方案组合;一般来说比较复杂,很繁琐,容易出错;如果借助于0-1整数规划模型———万加特纳优化选择模型并结合R 程序则简单容易操作。

一、0-1整数规划模型0-1整数规划模型———万加特纳优化选择模型以净现值最大为目标函数。

在该目标函数及一定的约束条件下,力图寻求某一项目组合方案,使其净现值比其他任何可能的组合方案的净现值都大。

该模型将影响项目方案相关性的各种因素以约束方程的形式表达出来,这些因素有六类:1.资金、人力、物力等资源可用量限制2.方案之间的互斥性3.方案之间的依存关系4.方案之间的紧密互补关系5.方案之间的非紧密互补性6.方案的不可分性模型的目标函数:所选方案的净现值最大,即max Z =∑n j =1NPV jXj其中,j —项目方案序号,X j —决策变量,X j =0,拓绝,j 项目1,接受,j 项目二、有关R 语言程序混合方案简化为数学语言如下:max(或min)Z =CX 使得AX ≤(或≥,或=)bX ≥0X 中的元素取整数或0-1整数(Ⅰ)利用Rglpk 包可求解(I)形式的整数规划或0—1整数规划———万加特纳优化选择模型Rglpk_solve_LP(obj,mat,dir,rhs,types =NULL,max =FALSE,Bounds =NULL,verbose =FALSE)其中,obj 为(I)中的向量C,mat 为(I)中的矩阵A,dir 为矩阵A 右边的符号,rhs 为(I)中的向量b,types 为变量类型,可选“B”、“I”,分别表示为0-1整数变量和正整数,默认为正整数。

投资组合优化模型及算法分析

投资组合优化模型及算法分析

投资组合优化模型及算法分析投资组合优化是投资者在面对多种投资选择时,通过合理配置资金,以达到最大化收益或最小化风险的目标。

在过去的几十年中,投资组合优化模型和算法得到了广泛的研究和应用。

本文将对投资组合优化模型及其相关算法进行分析。

一、投资组合优化模型1.1 均值-方差模型均值-方差模型是投资组合优化中最经典的模型之一。

该模型基于投资者对资产收益率的期望值和方差的假设,通过最小化方差来寻找最优投资组合。

该模型的优点是简单易懂,但也存在一些问题,如对收益率的假设过于简化,无法处理非正态分布的情况。

1.2 均值-半方差模型均值-半方差模型是对均值-方差模型的改进。

该模型将方差替换为半方差,即只考虑收益率小于预期收益率的风险。

相比于均值-方差模型,均值-半方差模型更加关注投资组合的下行风险,更适用于风险厌恶型投资者。

1.3 风险平价模型风险平价模型是基于风险平价原则构建的投资组合优化模型。

该模型将不同资产的风险权重设置为相等,以实现风险的均衡分配。

风险平价模型适用于投资者对不同资产风险敏感度相同的情况,但对于风险敏感度不同的情况,该模型可能无法提供最优解。

二、投资组合优化算法2.1 最优化算法最优化算法是投资组合优化中常用的算法之一。

最优化算法通过数学优化方法,如线性规划、二次规划等,寻找最优投资组合。

这些算法能够在较短的时间内找到最优解,但对于大规模的投资组合问题,计算复杂度较高。

2.2 蒙特卡洛模拟蒙特卡洛模拟是一种基于随机抽样的方法,通过生成大量样本来近似计算投资组合的风险和收益。

该方法能够处理非线性和非正态分布的情况,并且可以考虑到不同资产之间的相关性。

但蒙特卡洛模拟也存在一些问题,如计算时间较长和结果的随机性。

2.3 遗传算法遗传算法是一种模拟生物进化的优化算法。

该算法通过模拟自然选择、交叉和变异等过程,逐步优化投资组合。

遗传算法能够处理非线性和非凸优化问题,并且对于大规模投资组合问题具有较好的适应性。

分析投资组合优化的模型和算法

分析投资组合优化的模型和算法

分析投资组合优化的模型和算法投资组合优化是指在多种不同资产中选择某些组合,以期望获得最大化的收益和最小化的风险。

在实际的投资中,不同的资产在不同的时间段内的表现是不同的,因此投资组合的优化成为了必不可少的投资策略之一。

投资组合优化的模型主要有两种:均值-方差模型和风险价值模型。

均值-方差模型是指通过计算资产的平均收益率和方差,求出某一组合的期望收益和标准差,从而进行决策。

通常采用马科维茨模型对均值-方差模型进行优化,也就是最小化投资组合风险,同时最大化投资组合收益。

风险价值模型则是通过计算各个资产的风险价值,以及投资组合的总投资额和总风险价值,最终计算出最优的投资组合。

在投资组合优化中,最重要的算法是有效前沿算法。

有效前沿是指全部风险和全部收益构成的曲线,在这条曲线上的任意点表示了一种风险和收益的组合。

有效前沿算法通过对有效前沿上的点进行分析,找到满足期望收益和风险要求的最优投资组合。

有效前沿算法的基本思路是通过调整各个资产的权重,使投资组合的风险降到最低,而同时期望收益率保持在一定水平。

具体而言,有效前沿算法会进行多次模拟,尝试不同的资产权重组合,计算每个组合的投资风险和收益的期望。

通过这样的反复尝试,最终找到一个最佳的资产权重组合,以实现投资组合的最优化。

除了有效前沿算法之外,投资组合优化还有其他的算法,比如层次分析法和跟踪误差最小算法。

层次分析法是指通过将不同资产之间的关系建模,计算每个资产的权重,从而实现最优化。

跟踪误差最小算法则是指通过调整各个资产的权重,使得投资组合的回报率尽可能地接近一个给定的指标,同时跟踪误差最小。

综上所述,投资组合优化是一项复杂的工作,需要根据市场的情况和自己的投资需求进行定制化的策略。

投资组合优化的模型和算法可以帮助投资者降低风险,同时获得更高的收益率。

在实际的投资中,理性和耐心也是非常重要的,需要保持冷静,并在长期的持续性投资中坚持信仰。

机器学习技术中的特征选择与模型解释方法详解

机器学习技术中的特征选择与模型解释方法详解

机器学习技术中的特征选择与模型解释方法详解特征选择和模型解释是机器学习技术中的两个重要方面,它们在提高模型性能、理解模型和数据中隐藏的特征方面起着关键作用。

本文将详细介绍特征选择的定义、方法以及模型解释的意义和常见技术。

特征选择是机器学习中的一个基本任务,它的目标是从原始数据中选择出最具代表性的特征子集。

特征选择的目的是减少特征空间的维度,提高模型的效率和预测性能,避免特征冗余和噪声干扰。

在实际应用中,常常会遇到高维数据,如文本分类、图像识别等领域,这时特征选择变得尤为重要。

常见的特征选择方法包括过滤法、包装法和嵌入法。

过滤法是通过对各个特征进行评估,然后根据某种准则选择重要的特征。

常用的评估指标有互信息、信息增益、卡方检验等。

包装法则将特征选择问题转化为优化问题,通过给定的目标函数来搜索最佳特征子集。

典型的算法有遗传算法、模拟退火等。

而嵌入法则是将特征选择嵌入到模型训练中,通过模型训练的过程得到表示特征重要性的权重。

常见的算法有L1正则化方法、决策树算法等。

特征选择方法的选择要根据具体任务和数据的特点进行综合考虑。

对于高维数据,过滤法通常计算效率较高,但可能存在特征子集无关性的问题。

包装法往往能够找到更优的特征子集,但计算开销较大。

嵌入法则在模型训练中同时学习特征权重和模型参数,对于训练样本较少的情况下可能会过拟合。

因此,选取合适的特征选择方法要综合考虑任务需求、数据特征和计算资源等方面的因素。

模型解释是指解释模型如何进行预测以及模型有哪些特征对预测结果起着关键作用。

模型解释的意义在于增强模型的可解释性,增加对模型预测的信任度,并且帮助人们理解数据模式和问题本质。

特别是在一些应用场景中,模型解释能够帮助决策者了解模型决策的原因和依据,从而更好地进行决策或调整。

常见的模型解释方法包括特征重要性排序、局部可解释性和全局可解释性。

特征重要性排序方法使用模型训练得到的权重或特征重要性指标来对特征进行排序,以确定对预测结果影响最大的特征。

0-1整数规划模型在混合方案的经济性比选中的应用

0-1整数规划模型在混合方案的经济性比选中的应用

0-1整数规划模型在混合方案的经济性比选中的应用作者:王怀亮来源:《对外经贸》2011年第03期[摘要]在技术经济分析评价中,常见一类混合方案的经济性比选,采用传统方法评价比选比较繁琐,通过把混合方案的经济性比选抽象为0-1整数规划模型,并首次利用功能强大的开源、免费统计软件Rglpk包,结合具体混合方案实例求解模型。

[关键词]0-1整数规划模型;Rglpk包;R语言程序;混合方案[中图分类号]F713[文献标识码]B[文章编号]1002-2880(2011)03-0054-02作者简介:王怀亮(1981-),男,汉族,山东曹县人,菏泽学院经济系助教,硕士,研究方向:计量经济统计。

在方案众多的情况下,方案间相关关系可能包括多种类型,称之为混合方案,传统的混合方案选择的程序如下:1.按组际间的方案互相独立、组内方案互相排斥的原则,形成所有各种可能的方案组合;2.以互斥型方案比选的原则筛选组内方案;3.在总的投资有限额下,以独立型方案比选原则选择最优的方案组合;一般来说比较复杂,很繁琐,容易出错;如果借助于0-1整数规划模型——万加特纳优化选择模型并结合R程序则简单容易操作。

一、0-1整数规划模型0-1整数规划模型——万加特纳优化选择模型以净现值最大为目标函数。

在该目标函数及一定的约束条件下,力图寻求某一项目组合方案,使其净现值比其他任何可能的组合方案的净现值都大。

该模型将影响项目方案相关性的各种因素以约束方程的形式表达出来,这些因素有六类:1.资金、人力、物力等资源可用量限制2.方案之间的互斥性3.方案之间的依存关系4.方案之间的紧密互补关系5.方案之间的非紧密互补性6.方案的不可分性模型的目标函数:所选方案的净现值最大,即其中, j—项目方案序号,Xj—决策变量,Xj=0,拓绝,j项目1,接受,j项目二、有关R语言程序混合方案简化为数学语言如下:max(或min)Z=CX使得AX≤(或≥,或=)bX≥0X中的元素取整数或0-1整数(Ⅰ)利用Rglpk包可求解(I)形式的整数规划或0—1整数规划——万加特纳优化选择模型Rglpk_solve_LP(obj,mat,dir,rhs,types=NULL,max=FALSE,Bounds=NULL,verbose=FALSE)其中,obj为(I)中的向量C,mat为(I)中的矩阵A,dir为矩阵A右边的符号,rhs为(I)中的向量b,types为变量类型,可选“B”、“I”,分别表示为0-1整数变量和正整数,默认为正整数。

电力负荷预测模型中的特征选择与优化

电力负荷预测模型中的特征选择与优化

电力负荷预测模型中的特征选择与优化电力负荷预测一直被视为电力系统中的重要问题。

能够准确地预测电力负荷可以帮助电力系统管理者有效地进行发电计划和资源分配,以便满足用户的需求并优化系统的运行。

在电力负荷预测模型中,特征选择和优化是两个关键步骤,对预测精度和效果具有重要影响。

特征选择是指从众多可能的特征中选择出最相关和有用的特征。

在电力负荷预测中,特征可以是很多方面的数据,如天气数据、历史负荷数据、节假日数据等。

选择合适的特征可以减少模型的复杂性,加快训练和预测的速度,并提高预测的准确度和稳定性。

在进行特征选择时,常用的方法有过滤法、包装法和嵌入法。

过滤法是根据特征与目标变量之间的相关性进行选择,常用的指标有相关系数、卡方检验、信息增益等。

包装法则使用具体的预测算法来评估特征子集的性能,常用的方法有递归特征消除和基于遗传算法的特征选择。

嵌入法是将特征选择嵌入到模型训练过程中,常用的方法有L1正则化和决策树的特征重要性评估。

一般来说,特征选择的目标是保留与目标变量相关的特征,剔除与目标变量无关或冗余的特征,同时保持模型的简洁性和稳定性。

在电力负荷预测中,天气因素往往与负荷密切相关,因此在特征选择时,通常会考虑各种天气数据。

例如,气温、湿度、降水量等天气因素可以反映用户的用电需求和使用习惯,对电力负荷预测具有一定的指导意义。

除了特征选择,优化也是电力负荷预测模型中不可忽视的一环。

优化的目标是通过调整模型的参数和结构,进一步提高预测的准确度和效果。

优化方法主要有参数调整和模型选择两个方面。

参数调整是指对模型参数进行调整,以使模型在预测中表现最佳。

常用的方法有网格搜索和随机搜索。

网格搜索通过穷举模型参数的所有可能取值来寻找最优参数组合,而随机搜索通过随机选取参数值的方式来进行寻优。

这些方法可以帮助寻找到使模型拟合数据最好的参数值,并提高预测的准确度。

模型选择是指从多个可选的预测模型中选择最合适的模型。

在电力负荷预测中,常用的模型有线性模型、神经网络模型、支持向量机模型等。

万加特纳优化选择模型

万加特纳优化选择模型
考虑寿命期不等的情况后,本模型将以净年值(NAV)最大为目标函数,具体表达式如下:
该目标函数表示从m个待选方案中选择若干个以使项目最终的NAV最大。式中,i为方案的序号,i=1,2,…,m;xi为决策变量。
(2)需要满足的约束方程
①资金、人力、物力等资源约束方程
式中, 为方案i所需的初始投资额;C为项目整体的最大初始投资额。
①互斥型
若a、b为互斥方案,则两方案不能同时被选择,只选择a或者只选择b或者两者都不选择。
②依存型
若a为依存于b的方案,这种依存关系是:如果b不被选取,则a肯定也被不选取;如果b被选取,才可以考虑a的选取。
③紧密互补型
若a和b为紧密互补型方案,则它们的关系是:两者或者都不选取或者同被选取。
④非紧密互补型
(1)独立方案
独立方案指项目的各个方案的现金流都是独立的,各方案的费用和收益在决策前可以独立地确定。每个方案是否被采纳,只取决于其本身的可行性如何,与其他方案最终选取与否无关。
(2)相关方案
相关方案指在项目的多个方案间,接受或否决某一方案,将会改变其他方案的现金流量,或影响其他方案的取舍。相关的类型主要有:互斥型、依存型、紧密互补型、非紧密互补型等。
步骤二:填写项目情况表
根据当前可选方案(本实验中为5个)以及每个方案的初始投资额、净年值,方案直接的关系,项目允许的总投资填写项目情况表,具体如下:
图1模型实验项目情况表
步骤三:点击图1中的“计算”按钮,生成实验的目标函数及约束方程,并求解上述方程组
图2模型实验结果输出
步骤四:对结果进行经济解释
由图2可知,最终被选择的方案为方案2、方案3、方案4,此时的净年值最大为45万元。
(2)平台的使用详细说明
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目录一、背景知识 (1)1.模型背景 (1)2.相关概念介绍 (1)二、模型介绍 (2)1.模型假设 (2)2.模型建立 (2)3.模型求解及其经济解释 (4)三、模型实验设计 (4)1.实验目的 (4)2.实验要求 (4)3.实验原理 (5)4.实验过程 (5)5.实验操作 (5)6.实验总结 (9)四、应用案例 (10)五、思考题 (11)六、参考文献 (11)万加特纳优化选择模型一、背景知识1.模型背景项目群方案选优是项目经济评价中重要的组成部分,更是投资者做出最终项目决策的重要依据。

在可选项目数量较少时,投资者可以用列举等直观的方法得到满意的答案。

但在实际的投资项目中,经常包括几个独立型项目而且每个项目中又有众多方案可供选择,这时若列举、比较所有可能的组合并从中选优则非常费时费力。

如果受限制的不仅是资金,还有设备、人员,再加上方案间的约束关系,要想直观的进行项目的选择就更力不从心了。

这种情况下,建立万加特纳优化选择模型是最佳选择。

万加特纳(Weingartner)优化选择模型是将项目中各种约束条件进行分类表述的0-1整数规划模型。

该模型具有不可分性,对原本独立项目的选择只有两种可能:被选取或者被拒绝。

该模型的建立使方案间复杂的相关关系数学化,并在计算机及相应软件的辅助下大大简化了选择过程,提高了工作效率。

2.相关概念介绍从方案比选的角度看,投资方案可分为独立方案和相关方案。

(1)独立方案独立方案指项目的各个方案的现金流都是独立的,各方案的费用和收益在决策前可以独立地确定。

每个方案是否被采纳,只取决于其本身的可行性如何,与其他方案最终选取与否无关。

(2)相关方案相关方案指在项目的多个方案间,接受或否决某一方案,将会改变其他方案的现金流量,或影响其他方案的取舍。

相关的类型主要有:互斥型、依存型、紧密互补型、非紧密互补型等。

①互斥型若a、b为互斥方案,则两方案不能同时被选择,只选择a或者只选择b或者两者都不选择。

②依存型若a为依存于b的方案,这种依存关系是:如果b不被选取,则a肯定也被不选取;如果b被选取,才可以考虑a的选取。

③紧密互补型若a和b为紧密互补型方案,则它们的关系是:两者或者都不选取或者同被选取。

④非紧密互补型若a和b为非紧密互补型方案,则ab同时被选取分别与a和b之间是互斥关系,即ab 和a中只能选取一个,ab与b中只能选取一个。

二、模型介绍1985年,L·E·布西教授在他的《工业投资项目的经济分析》一书中提出了万加特纳优化选择模型。

该模型的目标是从多个可行的组合方案中选取经济效果最好的组合,在项目群选优中应用广泛。

1.模型假设该模型将影响方案相关性的因素分为六类,将各因素以约束方程的形式予以表达。

这六类因素为:①资金、人力、物力等资源可用量的限制;②方案间的互斥性;③方案间的依存关系;④方案间的紧密互补关系;⑤方案间的非紧密互补关系;⑥项目方案的不可分性。

2.模型建立(1)目标函数传统的万加特纳优化选择模型以净现值(NPV)最大为目标函数,假设各项目拥有相同的寿命期,在此我们将对其进行改进。

考虑寿命期不等的情况后,本模型将以净年值(NA V)最大为目标函数,具体表达式如下:1max mi i i NAV x NAV ==⋅∑该目标函数表示从m 个待选方案中选择若干个以使项目最终的NA V 最大。

式中,i 为方案的序号,i=1,2,…,m ;x i 为决策变量。

(2)需要满足的约束方程①资金、人力、物力等资源约束方程10,1,mi ii x CC i =⋅≤=∑…,m式中,i C 为方案i 所需的初始投资额;C 为项目整体的最大初始投资额。

②互斥方案约束方程1...≤+++k b a x x x式中,a x ,b x ,…,k x 是m 个待选中的互斥方案a ,b ,…,k 的决策变量。

各互斥方案中,最多只能选一个。

③依存关系约束方程ba x x ≤式中,a 为依存于b 的项目或方案。

如果b 不选取(b x =0),则a 肯定也不选取(a x =0);如果b 杯选取(b x =1),才可以考虑a 的选取(a x =0或a x =1)。

④紧密互补型约束方程dc x x =式中,c 和d 为紧密互补型的项目或方案。

两者或者都不选取,或者同被选取。

⑤非紧密互补型约束方程11≤+≤+ef f ef e x x x x式中,e 和f 为非紧密互补型方案。

例如,e 为生产橡胶的项目方案,f 是生产轮胎的方i x =01i 拒绝方案接受i方案案,与此同时,两者同被选取(ef )也可以成为一个待选组合方案,因为橡胶和轮胎联合生产可能产生某些额外的节约和收益。

备注:出于模型操作的方便性,本模型不单独考虑非紧密互补型方案,而是通过将其拆分成3个方案并结合互斥型间接实现。

具体的操作:若e 和f 为非紧密互补型方案,则把e 、f 同时实现看成方案g ,三者关系为 e 与g 互斥,f 与g 互斥。

⑥项目不可分性约束方程0,11,2,i x i ==…,m该方程的意义是指:任一方案j ,或者被选取(1i x =),或者被拒绝(0i x =),不允许只取完整的一个局部而扯起其余部分,即不允许01i x <<。

3.模型求解及其经济解释将目标函数及上述约束方程连列,利用数学中的线性规划方法即可求相应的i x 及NA V 的值。

其中0i x =,表示该方案被拒绝;1i x =,则表示该方案被接受。

最终项目将由所有被接受的方案(1i x =)组成,且项目整体的净年值即为所求的NA V 值。

三、模型实验设计1.实验目的①加深对万加特纳优化选择模型的理解和领会;②锻炼利用万加特纳选择优化模型解决现实问题的能力,掌握具体的解决思路及步骤。

2.实验要求已知有4个备选方案1、2、3,各方案之间的关系如下:1与2互斥,1依赖于4,2与3紧密互补,3与4非紧密互补。

方案1、2、3、4的初始投资分别为300万,210万,400万,100万,净年值分别为20万,16万,21万,8万。

若3、4同时进行,则需要投资500万,净年值为15万元。

若现有800万元可供投资,请为投资者设计最优的投资方案。

3.实验原理①将实际问题转化为目标函数及约束条件的过程依据的是万加特纳选择优化模型;②万加特纳选择优化模型的求解应用的是数学中的线性规划方法。

4.实验过程①识别方案间的相关关系;②填写项目情况表;③利用实验平台生成目标函数及约束方程,并求解上述方程组;④对结果进行经济解释。

5.实验操作此部分先根据实验要求进行相应实验操作,之后将对整个计算平台的使用进行详细介绍。

(1)实验操作(针对实验要求)步骤一:识别方案间的相关关系结合实际情况,对方案间的相关关系做出判断。

根据本实验要求,可知4个备选方案间的相关关系为:1与2互斥,1依赖于4,2与3紧密互补,3与4非紧密互补。

由于3与4非紧密互补,此处新构建方案5,表示3与4组合实现。

步骤二:填写项目情况表根据当前可选方案(本实验中为5个)以及每个方案的初始投资额、净年值,方案直接的关系,项目允许的总投资填写项目情况表,具体如下:图1 模型实验项目情况表步骤三:点击图1中的“计算”按钮,生成实验的目标函数及约束方程,并求解上述方程组图2 模型实验结果输出步骤四:对结果进行经济解释由图2可知,最终被选择的方案为方案2、方案3、方案4,此时的净年值最大为45万元。

(2)平台的使用详细说明 ① 数据输入图2图3 项目情况表使用说明图4 方案数目选择框说明图5 方案间相关关系选择框说明②结果输出点击图2中的“计算”按钮,便可实现目标函数及约束方程及最终方案选择结果的输出(图中蓝色部分)。

同时,需要说明,点击“数据演示”按钮,显示的是图1、2中的数据。

图6 结果输出说明☆目标函数及约束方程的输出根据项目情况表及万加特纳选择优化模型的原理输出,具体输出配合下表进行说明。

图7 目标函数及约束方程输出结果说明目标函数是项目整体的NA V 值最大,即 12max +cXn NAV aX bX =++…(公式1) 约束条件条件,首先为资金约束。

资金约束条件为各被选择方案的初始投资额总和小于项目允许总投资。

即12+AX BX CXn M ++≤…(公式2)方案相关性约束,根据方案间相关关系表,假设方案e (横向)、f (纵向),若显示两者为独立关系,则无约束方程;若为互斥关系,则约束方程为:1e f X X +≤;若显示为依赖1,则为:e f X X ≤;若显示为依赖2,则为f e X X ≤;若显示紧密相关,则e f X X =。

将表中所以方案关系的约束方程列出,设为公式3。

将公式1、公式2、公式3连列即为目标函数及约束方程的输出结果。

☆ 最终结果的输出利用数学软件对目标函数及约束方程进行求解,并相应的输出结果,其中NA V 值即目标函数的最大值。

6.实验总结通过实验加深了对万加特纳优化选择模型的理解和领会,同时也锻炼利用万加特纳选择优化模型解决现实问题的能力,掌握具体的解决思路及步骤。

四、应用案例某地区高速公路部门正在考虑进行项目投资。

现有1000万可用资金及5个备选方案。

方案间的相关关系为:1与2、5不能同时进行,1必须在4的基础上才能被实施,2与3必须同时进行,3与4可独立实现或组合实现。

方案1-5的初始投资额分别为300、540、180、410、70万元,净年值(NA V)分别为27、58、15、36、7万元。

若3、4同时进行,则所需投资为590万元,净年值为51万元。

请为该部门制定最好的投资组合。

解题步骤:步骤一:识别方案间的相关关系根据本案例情况可知5个备选方案间的相关关系为:1与2、5互斥,1依赖于4,2与3紧密互补,3与4非紧密互补。

由于3与4非紧密互补,此处新构建方案6,表示3与4组合实现。

步骤二:填写项目情况表根据当前可选方案(本实验中为5个)以及每个方案的初始投资额、净年值,方案直接的关系,项目允许的总投资填写项目情况表,具体如下:图8 应用案例项目情况表步骤三:点击图1中的“计算”按钮,生成实验的目标函数及约束方程,并求解上述方程组图9 应用案例最终结果输出步骤四:对结果进行经济解释由图9可知,最终被选择的方案为方案2、方案3、方案4,此时的净年值最大为57万元。

五、思考题万加特纳优化选择模型考虑到了方案选择时的哪些约束条件?答:该模型考虑到了下述6个约束条件。

①资金、人力、物力等资源可用量的限制;②方案间的互斥性;③方案间的依存关系;④方案间的紧密互补关系;⑤方案间的非紧密互补关系;⑥项目方案的不可分性。

六、参考文献[1]成其谦.投资项目评价[M].北京:中国人民大学,2003:107-109.[2]刘清志,柴佳丽,张家辉.万加特纳模型在项目群方案优选中的应用[J].商场现代化,2009,17:103-104.。

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