多阶段报童问题动态规划求解,Python 实现
使用 python 编写了多阶段报童模型的动态规划算法。
- 使用了 python 的装饰器 @dataclass ,方便定义类
- 尝试使用并行计算,没有成功,极易出错。动态规划中使用并行计算,还是挺有挑战的;而且并行计算不一定总是比非并行运算速度快。
#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Thu Nov 28 00:00:35 2024@author: zhenchen@Python version: 3.10@disp: stochastic dynamic programming to compute multi-period newsvendor problems;use @dataclass for ease of defining classes;parallel computing unsucessful, highly prone to make mistakes;
"""import scipy.stats as sp
from dataclasses import dataclass
from functools import lru_cache
import time@dataclass(frozen=True)
class State:"""state in a period: initial inventory """t: intiniInventory: float@dataclass
class Pmf:"""probability mass function for the demand distribution in each period"""truncQuantile: floatdistribution_type: str def get_pmf(self, distribution_parameters):"""Parameters----------distribution_parameters: list, may be multi dimensionalDESCRIPTION. parameter values of the distributionReturns-------pmf : 3-D listDESCRIPTION. probability mass function for the demand in each period"""if (self.distribution_type == 'poisson'): mean_demands = distribution_parametersmax_demands = [sp.poisson.ppf(self.truncQuantile, d).astype(int) for d in mean_demands]T = len(mean_demands)pmf = [[[k, sp.poisson.pmf(k, mean_demands[t])/self.truncQuantile] for k in range(max_demands[t])] for t in range(T)]return pmf@dataclass(eq = False)
class StochasticInventory:"""multi period stochastic inventory model class""" T: int capacity: float # maximum ordering quantityfixOrderCost: floatvariOrderCost: floatholdCost: floatpenaCost: floattruncationQ: floatmax_inventory: floatmin_inventory: floatpmf: [[[]]]cache_actions = {}def get_feasible_action(self, state:State):"""feasible actions for a certain state""" return range(self.capacity + 1)def state_tran(self, state:State, action, demand):"""state transition function""" nextInventory = state.iniInventory + action - demandnextInventory = self.max_inventory if self.max_inventory < nextInventory else nextInventorynextInventory = self.min_inventory if self.min_inventory > nextInventory else nextInventoryreturn State(state.t + 1, nextInventory)def imme_value(self, state:State, action, demand):"""immediate value function"""fixCost = self.fixOrderCost if action > 0 else 0variCost = self.variOrderCost * actionnextInventory = state.iniInventory + action - demandnextInventory = self.max_inventory if nextInventory > self.max_inventory else nextInventorynextInventory = self.min_inventory if nextInventory < self.min_inventory else nextInventoryholdingCost = self.holdCost * max(0, nextInventory)penaltyCost = self.penaCost * max(0, -nextInventory)return fixCost + variCost + holdingCost + penaltyCost# recursion@ lru_cache(maxsize = None)def f(self, state:State):"""recursive function"""bestQValue = float('inf')bestQ = 0for action in self.get_feasible_action(state):thisQValue = 0for randDandP in self.pmf[state.t - 1]:thisQValue += randDandP[1] * self.imme_value(state, action, randDandP[0])if state.t < T:thisQValue += randDandP[1] * self.f(self.state_tran(state, action, randDandP[0]))if thisQValue < bestQValue:bestQValue = thisQValuebestQ = actionself.cache_actions[str(state)] = bestQreturn bestQValuedemands = [10, 20, 10, 20]
distribution_type = 'poisson'
capacity = 100 # maximum ordering quantity
fixOrderCost = 0
variOderCost = 1
holdCost = 2
penaCost = 10
truncQuantile = 0.9999 # trancated quantile for the demand distribution
maxI = 500 # maximum possible inventory
minI = -300 # minimum possible inventorypmf = Pmf(truncQuantile, distribution_type).get_pmf(demands)
T = len(demands)if __name__ == '__main__': start = time.process_time()model = StochasticInventory(T,capacity, fixOrderCost, variOderCost,holdCost, penaCost, truncQuantile,maxI, minI,pmf)ini_state = State(1, 0)expect_total_cost = model.f(ini_state)print('****************************************')print('final expected total cost is %.2f' % expect_total_cost)optQ = model.cache_actions[str(State(1, 0))]print('optimal Q_1 is %.2f' % optQ)end = time.process_time()cpu_time = end - startprint('cpu time is %.4f s' % cpu_time)相关文章:
多阶段报童问题动态规划求解,Python 实现
使用 python 编写了多阶段报童模型的动态规划算法。 使用了 python 的装饰器 dataclass ,方便定义类尝试使用并行计算,没有成功,极易出错。动态规划中使用并行计算,还是挺有挑战的;而且并行计算不一定总是比非并行运算…...
【C++进阶篇】像传承家族宝藏一样理解C++继承
文章目录 须知 💬 欢迎讨论:如果你在学习过程中有任何问题或想法,欢迎在评论区留言,我们一起交流学习。你的支持是我继续创作的动力! 👍 点赞、收藏与分享:觉得这篇文章对你有帮助吗࿱…...
Java基础面试题09:Java异常处理完成以后,Exception对象会发生什么变化?
一、Java异常(Exception)基本概念 什么是异常? 简单来说,异常就是程序运行时发生了意外的“错误”或者“不正常现象”,导致程序中断。异常处理的目标是让程序在出现问题时能稳住,不会直接崩溃。 1.1 异常…...
mysql sql语句 between and 是否边界值
在 MySQL 中,使用 BETWEEN 运算符时,边界值是包括在内的。这意味着 BETWEEN A AND B 查询会返回 A 和 B 之间的所有值,包括 A 和 B 自身。 示例 假设有一个表 employees,其中有一个 salary 列,您可以使用以下查询&am…...
Java接收LocalDateTime、LocalDatee参数
文章目录 引言I java服务端的实现1.1 基于注解规范日期格式1.2 json序列化和反序列化全局配置自动处理日期格式化II 知识扩展: 枚举的转换和序列化III 签名注意事项引言 应用场景举例:根据时间段进行分页查询数据 前后端交互日期字符串统一是yyyy-MM-dd HH:mm:ss 或者yyyy-M…...
方差分析、相关分析、回归分析
第一章:方差分析 1.1 方差分析概述 作用: 找出关键影响因素,并进行对比分析,选择最佳组合方案。影响因素: 控制因素(人为可控)和随机因素(人为难控)。控制变量的不同水平: 控制变量的不同取值…...
SQLModel入门
SQLModel 系统性指南 目录 简介 什么是 SQLModel?为什么使用 SQLModel? 安装快速入门 定义模型创建数据库和表 基本 CRUD 操作 创建(Create)读取(Read)更新(Update)删除࿰…...
单片机蓝牙手机 APP
目录 一、引言 二、单片机连接蓝牙手机 APP 的方法 1. 所需工具 2. 具体步骤 三、单片机蓝牙手机 APP 的应用案例 1. STM32 蓝牙遥控小车 2. 手机 APP 控制 stm32 单片机待机与唤醒 3. 智能家居系统 4. 智能记忆汽车按摩座椅 四、单片机蓝牙手机 APP 的功能 1. 多种控…...
PostgreSQL在Linux环境下的常用命令总结
标题 登录PgSQL库表基本操作命令新建库表修改库表修改数据库名称:修改表名称修改表字段信息 删除库表pgsql删除正在使用的数据库 须知: 以下所有命令我都在Linux环境中执行验证过,大家放心食用,其中的实际名称换成自己的实际名称即…...
Unity shaderlab 实现LineSDF
实现效果: 实现代码: Shader "Custom/LineSDF" {Properties{}SubShader{Tags { "RenderType""Opaque" }Pass{CGPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag#include "UnityCG.cginc"struct appdata{floa…...
Ubuntu中的apt update 和 apt upgrade
apt update 和 apt upgrade 是 Debian 及其衍生发行版(如 Ubuntu)中常用的两个 APT 包管理命令,它们各自执行不同的任务: apt update: 这个命令用于更新本地软件包列表。当你运行 apt update 时,APT 会从配置的源&…...
Android 中 Swipe、Scroll 和 Fling 的区别
Android 中 Swipe、Scroll 和 Fling 的区别 Swipe(滑动)Scroll(滚动)Fling(甩动)三者之间的区别代码示例 (Fling)总结 在 Android 应用中,Swipe、Scroll 和 Fling 都是用户在触摸屏幕上进行的滑…...
linux基础2
声明! 学习视频来自B站up主 泷羽sec 有兴趣的师傅可以关注一下,如涉及侵权马上删除文章,笔记只是方便各位师傅的学习和探讨,文章所提到的网站以及内容,只做学习交流,其他均与本人以及泷羽sec团队无关&#…...
如何通过智能生成PPT,让演示文稿更高效、更精彩?
在快节奏的工作和生活中,我们总是追求更高效、更精准的解决方案。而在准备演示文稿时,PPT的制作往往成为许多人头疼的问题。如何让这项工作变得轻松且富有创意?答案或许就在于“AI生成PPT”这一智能工具的广泛应用。我们就来聊聊如何通过这些…...
执法记录仪数据自动备份光盘刻录归档系统
派美雅按需研发的执法记录仪数据自动备份光盘刻录归档系统,为用户提供数据自动上传到刻录服务端、数据上传后自动归类,全自动对刻录端视频文件大小进行实时监测,满盘触发刻录,无需人工干预。告别传统刻录存在的痛点,实…...
启动SpringBoot
前言:大家好我是小帅,今天我们来学习SpringBoot 文章目录 1. 环境准备2. Maven2.1 什么是Maven2.2 创建⼀个Maven项⽬2.3 依赖管理2.3.1 依赖配置2.3.2 依赖传递2.3.4 依赖排除2.3.5 Maven Help插件(plugin) 2.4 Maven 仓库2.6 中…...
重定向操作和不同脚本的互相调用
文章目录 前言重定向操作和不同脚本的互相调用 前言 声明 学习视频来自B站UP主 泷羽sec,如涉及侵权马上删除文章 笔记的只是方便各位师傅学习知识,以下网站只涉及学习内容,其他的都与本人无关,切莫逾越法律红线,否则后果自负 重定向操作和不同脚本的互相调用 1.不同脚本的互相…...
51单片机教程(九)- 数码管的动态显示
1、项目分析 通过演示数码管动态显示的操作过程。 2、技术准备 1、 数码管动态显示 4个1位数码管和单片机如何连接 a、静态显示的连接方式 优点:不需要动态刷新;缺点:占用IO口线多。 b、动态显示的连接方式 连接:所有位数码…...
golang支持线程安全和自动过期map
在 Golang 中,原生的 map 类型并不支持并发安全,也没有内置的键过期机制。不过,有一些社区提供的库和方案可以满足这两个需求:线程安全和键过期。 1. 使用 sync.Map(线程安全,但不支持过期) Go…...
机器学习之RLHF(人类反馈强化学习)
RLHF(Reinforcement Learning with Human Feedback,基于人类反馈的强化学习) 是一种结合人类反馈和强化学习(RL)技术的算法,旨在通过人类的评价和偏好优化智能体的行为,使其更符合人类期望。这种方法近年来在大规模语言模型(如 OpenAI 的 GPT 系列)训练中取得了显著成…...
基础测试工具使用经验
背景 vtune,perf, nsight system等基础测试工具,都是用过的,但是没有记录,都逐渐忘了。所以写这篇博客总结记录一下,只要以后发现新的用法,就记得来编辑补充一下 perf 比较基础的用法: 先改这…...
【算法训练营Day07】字符串part1
文章目录 反转字符串反转字符串II替换数字 反转字符串 题目链接:344. 反转字符串 双指针法,两个指针的元素直接调转即可 class Solution {public void reverseString(char[] s) {int head 0;int end s.length - 1;while(head < end) {char temp …...
现代密码学 | 椭圆曲线密码学—附py代码
Elliptic Curve Cryptography 椭圆曲线密码学(ECC)是一种基于有限域上椭圆曲线数学特性的公钥加密技术。其核心原理涉及椭圆曲线的代数性质、离散对数问题以及有限域上的运算。 椭圆曲线密码学是多种数字签名算法的基础,例如椭圆曲线数字签…...
C++八股 —— 单例模式
文章目录 1. 基本概念2. 设计要点3. 实现方式4. 详解懒汉模式 1. 基本概念 线程安全(Thread Safety) 线程安全是指在多线程环境下,某个函数、类或代码片段能够被多个线程同时调用时,仍能保证数据的一致性和逻辑的正确性…...
在web-view 加载的本地及远程HTML中调用uniapp的API及网页和vue页面是如何通讯的?
uni-app 中 Web-view 与 Vue 页面的通讯机制详解 一、Web-view 简介 Web-view 是 uni-app 提供的一个重要组件,用于在原生应用中加载 HTML 页面: 支持加载本地 HTML 文件支持加载远程 HTML 页面实现 Web 与原生的双向通讯可用于嵌入第三方网页或 H5 应…...
Mysql中select查询语句的执行过程
目录 1、介绍 1.1、组件介绍 1.2、Sql执行顺序 2、执行流程 2.1. 连接与认证 2.2. 查询缓存 2.3. 语法解析(Parser) 2.4、执行sql 1. 预处理(Preprocessor) 2. 查询优化器(Optimizer) 3. 执行器…...
Java编程之桥接模式
定义 桥接模式(Bridge Pattern)属于结构型设计模式,它的核心意图是将抽象部分与实现部分分离,使它们可以独立地变化。这种模式通过组合关系来替代继承关系,从而降低了抽象和实现这两个可变维度之间的耦合度。 用例子…...
STM32HAL库USART源代码解析及应用
STM32HAL库USART源代码解析 前言STM32CubeIDE配置串口USART和UART的选择使用模式参数设置GPIO配置DMA配置中断配置硬件流控制使能生成代码解析和使用方法串口初始化__UART_HandleTypeDef结构体浅析HAL库代码实际使用方法使用轮询方式发送使用轮询方式接收使用中断方式发送使用中…...
群晖NAS如何在虚拟机创建飞牛NAS
套件中心下载安装Virtual Machine Manager 创建虚拟机 配置虚拟机 飞牛官网下载 https://iso.liveupdate.fnnas.com/x86_64/trim/fnos-0.9.2-863.iso 群晖NAS如何在虚拟机创建飞牛NAS - 个人信息分享...
从“安全密码”到测试体系:Gitee Test 赋能关键领域软件质量保障
关键领域软件测试的"安全密码":Gitee Test如何破解行业痛点 在数字化浪潮席卷全球的今天,软件系统已成为国家关键领域的"神经中枢"。从国防军工到能源电力,从金融交易到交通管控,这些关乎国计民生的关键领域…...
