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[编程技巧] 求教:非线性方程组迭代解法的编程问题

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发表于 2007-5-7 20:19 | 显示全部楼层 |阅读模式

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x
方程组如附件,X1=VA,X2=6A

按照书上的例子,先编写bro:
function [y,n]=bro(x0,eps)
%布鲁顿迭代法
if nargin==2, eps=1.0e-6
elseif nargin<2,  error, return; end
A=eye(length(x0)); x1=x0-fbro(x0)/A; j=1;
while (norm(x1-x0)>=eps) & (j<=1000)
    x0=x1; x1=x0-fbro(x0)/A;
    p=x1-x0; q=fbro(x1)-fbro(x0);
    A=A+(q-p*A)'*p/norm(p); j=j+1;
end
y=x1; n=j;

%% 再编写fbro
function y=fbro(x)
d=5; ve=3; ro=0.4;
y(1)=(x(1)*normcdf((log(x(1)/d)+0.02+0.5*x(2)*x(2))/x(2))-exp(-0.02)*d*normcdf((log(x(1)/d)+0.02-0.5*x(2)*x(2))/x(2)))-ve;
y(2)=(x(1)*x(2)*normcdf((log(x(1)/d)+0.02+0.5*x(2)*x(2))/x(2)))/ve-ro;
y=[y(1) y(2)];


计算不出来结果,请大侠指点一二。谢谢
bro.JPG

[ 本帖最后由 ChaChing 于 2010-3-1 08:26 编辑 ]

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 楼主| 发表于 2007-5-7 20:22 | 显示全部楼层
再命令窗口输入>>[y,n]=bro([2 0.5],eps)

算出结果。。。。。
y =
  1.0e+003 *
    0.4800   -9.1507

n =
        1001


可是X2应该是大于零的才对。。。。。。

[y,n]=bro([1 0.5],eps)

y =
    8.3036    0.0006

n =
     1001

参数不同,答案也不同。。。。。很多时候参数输入,就报错


上面的也不是答案,是我J值设定的太小了,1000


方程里含正态分布,可以用牛顿法解麽??

[ 本帖最后由 xinyuxf 于 2007-5-8 09:28 编辑 ]
 楼主| 发表于 2007-5-7 22:08 | 显示全部楼层
请高手指点,用fsolve可以解决麽?

如果这个问题解决了,再变d/ve/ro为变量,读取一个2000*3的矩阵,求得x1/x2的2000个答案。

我用循环语句控制,i=i+1,可以求解,问题是我不会把答案输入,每次都是拷贝屏幕上的答案到TXT里整理半天,好傻哦,请高手指点如何保存答案?

*************************
我就这么整理,删除其他文字,只保留答案,再贴进EXCEL里面。。。。
va =

  1.0e+007 *

  Columns 1 through 5

                   0   0.000015191744873   0.000001959011473   0.000004423352757   0.000007518352076

  Columns 6 through 10

   0.000004005238744   0.000004556613173   0.000015579341581   0.000006500117041   0.000002330693525

  Columns 11 through 15

   0.000003743739380   0.000022860635561   0.000093524485905   0.000003339738823   0.000002639275663

  Columns 16 through 20

   0.000010126396430   0.000008367559064   0.000012712029811   0.000004602640151   0.000002300267011

  Columns 21 through 25
 楼主| 发表于 2007-5-8 00:46 | 显示全部楼层
用牛顿、布鲁顿迭代,都出不来结果

换成fsolve,JIU :victory:

就出来了,太好了

******************
>> x0=[1;1];
>> options=optimset('Display','iter');
>> [x,fv]=fsolve(@myfun,x0,options)
                                         Norm of      First-order   Trust-region
Iteration  Func-count     f(x)          step         optimality    radius
     0          3         8.83889                         0.721               1
     1          6         5.56837              1           1.36               1
     2          9         2.13659            2.5          0.363             2.5
     3         10         2.13659           6.25          0.363            6.25
     4         13         1.41694         1.5625          0.499            1.56
     5         14         1.41694        3.90625          0.499            3.91
     6         17        0.905391       0.976562          0.225           0.977
     7         18        0.905391        2.44141          0.225            2.44
     8         21        0.633925       0.610352          0.493            0.61
     9         24        0.398121        1.52588          0.949            1.53
    10         27     0.000471548       0.546743         0.0569            1.53
    11         30    1.98947e-009     0.00828717      8.48e-005            1.53
    12         33    7.81081e-020    3.3332e-005      6.61e-010            1.53
Optimization terminated: first-order optimality is less than options.TolFun.
x =
    7.9008
    0.1520

fv =
  1.0e-009 *
    0.1175
   -0.2536
**************************

下面再接着研究如何带入2000*3的变量矩阵,呵呵

还有导出答案
 楼主| 发表于 2007-5-8 00:47 | 显示全部楼层
function F=myfun(x)
d=5; ve=3; ro=0.4;
F=[((x(1)*normcdf((log(x(1)/d)+0.02+0.5*x(2)*x(2))/x(2))-exp(-0.02)*d*normcdf((log(x(1)/d)+0.02-0.5*x(2)*x(2))/x(2)))-ve);((x(1)*x(2)*normcdf((log(x(1)/d)+0.02+0.5*x(2)*x(2))/x(2)))/ve-ro)];

[ 本帖最后由 ChaChing 于 2010-3-1 08:32 编辑 ]
 楼主| 发表于 2007-5-8 02:41 | 显示全部楼层
搞定了第二步,可以带入变量了

>> mymain
Optimization terminated: first-order optimality is less than options.TolFun.
Optimization terminated: first-order optimality is less than options.TolFun.  (repeat)

ans =

   39.4965   13.7142   27.6819   30.1427  146.0034   15.6690   29.6886   43.6006   30.3374   54.3623   48.7404

>>

[ 本帖最后由 ChaChing 于 2010-3-1 08:27 编辑 ]
 楼主| 发表于 2007-5-8 02:44 | 显示全部楼层
function [x1,x2,dd]=mymain
i=1;
x1=[];
x2=[];
dd=[];
ld=[32.878;10.915;23.233;28.777;141.119;12.671;24.729;39.577;28.41;52.58;46.987];
ro=[0.427;0.393;0.488;0.407;0.493;0.342;0.516;0.387;0.415;0.353;0.41];
ve=[7.274;3.016;4.919;1.937;7.708;3.249;5.466;4.809;2.492;2.824;2.686];
std=[32.878;10.915;18.96;28.777;136.364;12.671;23.027;38.354;21.049;52.482;46.725];
while i<=11
    x0=[1;1];
    x=fsolve(@myfun2,x0,'[]',ro(i),ve(i),ld(i));
    x1(i)=x(1);
    x2(i)=x(2);
    dd(i)=(x(1)-std(i))/(x(1)*x(2));
    i=i+1;
end

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

function F=myfun2(x,ro,ve,ld)
F=[((x(1)*normcdf((log(x(1)/ld)+0.02+0.5*x(2)*x(2))/x(2))-exp(-0.02)*ld*normcdf((log(x(1)/ld)+0.02-0.5*x(2)*x(2))/x(2)))-ve);((x(1)*x(2)*normcdf((log(x(1)/ld)+0.02+0.5*x(2)*x(2))/x(2)))/ve-ro)];
 楼主| 发表于 2007-5-8 02:46 | 显示全部楼层
现在已经解决了参数的传递问题,最后一步,就是参数的导入,以及方程解的导出

这个该用什么命令呢?


为什么10楼的程序,会出来9楼的结果???只显示了X1,没有显示X2......

修改了options
options=optimset('Display','off');
    x=fsolve(@myfun2,x0,options,ro(i),ve(i),ld(i));

结果就没有前面的信息了,只有X1的解,可是X2呢??

[ 本帖最后由 ChaChing 于 2010-3-1 13:36 编辑 ]
 楼主| 发表于 2007-5-8 03:31 | 显示全部楼层
>> mymain

ans =

   39.4965   13.7142   27.6819   30.1427  146.0034   15.6690   29.6886   43.6006   30.3374   54.3623   48.7404


>> [x1,x2,dd]=mymain

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

hahahahah,自己全部搞定!~~~~~~~~~太佩服自己了,接触MATLAB20个小时,就解决了方案。

>> [x1,x2,dd]=mymain

x1 =

   39.4965   13.7142   27.6819   30.1427  146.0034   15.6690   29.6886   43.6006   30.3374   54.3623   48.7404


x2 =

    0.0790    0.0866    0.0877    0.0263    0.0266    0.0709    0.0965    0.0428    0.0343    0.0184    0.0227


dd =

    2.1214    2.3574    3.5911    1.7227    2.4851    2.6968    2.3246    2.8107    8.9279    1.8828    1.8188

:victory: :victory: :victory:

[ 本帖最后由 xinyuxf 于 2007-5-8 09:23 编辑 ]
发表于 2007-5-8 09:39 | 显示全部楼层
自导自演!
 楼主| 发表于 2007-5-8 10:47 | 显示全部楼层
5.8就要交导师, 5.1长假期间,请教了周围的朋友,没有人会MATLAB
昨天被逼急了,上网找,搜索到了这个论坛,20点发贴,也没人帮忙
只好自己翻这个论坛的贴,足足翻了60页,几乎是一年的全部帖子了,
发现自己一开始用布鲁顿是错误的,改用fsolve,就OK了

不过MATLAB的基本的命令都不会,就是看着别人的程序,找葫芦画瓢
一个人,就这么摸索着,在漫漫黑夜里。。真的是黑夜啊,我昨夜通宵

终于自己解决了,难道不高兴么? 楼上的说什么自编自演。呵呵。。

10楼的真狭隘。不过我一点也不生气。论文完成了,真是爽啊!

[ 本帖最后由 ChaChing 于 2010-3-1 08:31 编辑 ]
 楼主| 发表于 2007-5-8 10:52 | 显示全部楼层
评分分数: 振动币 +14 个
操作理由: 虽然你的自说自话让人觉得...
====================
我自説自话,是因为半夜三更的,没人来帮助我,我只好自己记录下来摸索的痕迹,万一不成功,白天有高手看见了可以指点一下。

例如,我现在还不知道如何导入大量的数据,只能事先手工把变量先输入M文件里。
 楼主| 发表于 2007-5-8 11:04 | 显示全部楼层
例如,解出来的X1/X2/DD,我预想的是竖列的,结果答案里是横排的,拷贝回EXCEL出错,超过255列了,我不知道转置的命令。只好一批批的200个200个拷贝进EXCEL,呵呵,自己汗一个。。。。
发表于 2007-5-8 16:28 | 显示全部楼层
你摸索问题的精神很可嘉,如果你有问题或者找到了答案想要分享,都可以发在论坛上,这也正是论坛所提倡的。
    但是,我认为在论坛上发帖、回帖,内容应该都是你所要表达的思想的关键、要点,应该是比较简要、易懂的,而不是把论坛当作你解决问题这一过程的详细的记录本。你也提到了,自己看了60页的网页,肯定很累很繁琐,你可以换个角度思考,试想如果大家都像你这样发帖子,像是个演草本,把所有东西都罗列上去,其他人浏览帖子也会不舒服的。
    我想其他人说的话,没有什么恶意,只是可能表达方式不对。尤其是xjzuo,都已经给你加分,是对你努力的肯定,对你发帖存在的问题提出意见也是应该的,他是本版的版主,有责任指正在本版发帖会员的不当。

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发表于 2007-5-8 23:21 | 显示全部楼层
用1stOpt求解:

代码:
Constant d=5,ve=3,ro=0.4;
Function
(x1*normcdf((log(x1/d)+0.02+0.5*x2*x2)/x2)-exp(-0.02)*d*normcdf((log(x1/d)+0.02-0.5*x2*x2)/x2))-ve;
(x1*x2*normcdf((log(x1/d)+0.02+0.5*x2*x2)/x2))/ve-ro;

结果:
x1: 8.00023237371198
x2: 0.161444269349853
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