ترجمه فارسی عنوان مقاله
چشم اندازی جدید در کنترل بهینه مدلهای اقتصاد سنجی دینامیکی غیرخطی: کاربرد یک رویکرد اکتشافی
عنوان انگلیسی
New insights into optimal control of nonlinear dynamic econometric models: Application of a heuristic approach
کد مقاله | سال انتشار | تعداد صفحات مقاله انگلیسی |
---|---|---|
19611 | 2014 | 17 صفحه PDF |
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)
Journal : Journal of Economic Dynamics and Control, Volume 37, Issue 4, April 2013, Pages 821–837
فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
- مقدمه
- پیشینه تحقیق
- - انواع مسائل
- محدودیت های نسبی
- الگوریتم بهینه سازی
- OPTCON
- چارت جریان OPTCON ، راه حل حلقه باز
- بهینه سازی اکتشافی
- تکامل دیفرنسیلی
- کالیبراسیون DE
- نتایج شبیه سازی
- مقایسه OPTCON و DE
- نمودار: توزیع تجربی مقادیر تابع هدف برای g مختلف
- جدول یک : الگوریتمهای بهینهسازی شده با تنظیمات مختلف
- کاربرد توابع هدف نامتقارن
- جدول دو: مقادیر هدف و دامنه
- نمودار: تابع هدف نامتقارن
- نمودار: انحرافات نسبی در گروه کنترل
- نمودار: انحرافات نسبی در گروه کنترل
- نمودار: انحرافات نسبی در گروه کنترل
- نمودار: انحرافات نسبی به حالتها برای
- نمودار: انحرافات نسبی در حالتها
- نمودار: انحرافات نسبی در حالتها
- نمودار:عناصر تشکیل دهنده مقدار تابع هدف
- نتیجه گیری
- ضمیمه
- جدول A1: وزن متغیرها در مدل SLOVNL.
- جدول A2: وزن متغیرها در مدل SLOPOL.
- جدول A3: وزن متغیرها در مدل SLOPOL8.
ترجمه کلمات کلیدی
تحول دیفرانسیلی - برنامه نویسی پویا - بهینه سازی غیر خطی - کنترل بهینه -
کلمات کلیدی انگلیسی
Differential evolution, Dynamic programming, Nonlinear optimization, Optimal control,
ترجمه چکیده
کنترل بهینه مدلهای اقتصاد سنجی دینامیک طیف گستردهای از برنامههای کاربردی از جمله مسائل مربوط به سیاست های اقتصادی را در برمیگیرد. چندین الگوریتم برای توسعه موارد پایهای بهینه سازی خطی-درجه دوم و غیر خطی و اتفاقی وجود دارد، اما هنوز در روشهای گوناگون، به عنوان مثال، تقارن تابع هدف و تعداد دادههای یکسان متغیرهای کنترل محدود شده است. برای غلبه بر این مشکلات، یک روش جایگزین بر اساس رویکرد اکتشافی پیشنهاد شده است. به این منظور، ما یک الگوریتم کلاسیک (OPCON) و یک رویکرد اکتشافی (تکامل دیفرانسیلی ) را در سه مدل مختلف اقتصاد سنجی اعمال می کنیم و عملکرد آنها را مقایسه می کنیم. در این مقاله ما توابع هدف درجه دوم متقارن و نامتقارن را در نظر میگیریم. نتایج حاصل دلایل محکمی را برای استفاده آتی از رویکرد اکتشافی در بهینه سازی مسائل کنترل فراهم می کند.
ترجمه مقدمه
در بسیاری از علوم از مهندسی تا اقتصاد، تعیین راه بهینه کنترل یک سیستم در تعداد زیادی از برنامههای کاربردی مورد نیاز است. در علم اقتصاد، یک سوال متداول این است که چگونه یک سیاست گذار باید مقادیر مناسبی برای کنترلهای داده شده، مانند مالیات و یا مصارف عمومی به منظور، مثلا افزایش نرخ رشد تولید ناخالص داخلی ، کاهش نرخ بیکاری و یا رسیدن به اهداف دیگر انتخاب کند. در این مورد، محاسبه متغیرهای حالت هدف توسط یک سیستم معادلات نشان دهنده یک مدل اقتصاد سنجی مورد علاقه کشور محدود شده است.
حل مسائل کنترل بهینه برای مدلهای اقتصاد سنجی غیر خطی محور اصلی این مقاله است. به این منظور، دو روش مختلف در نظر گرفته شده، یکی الگوریتم OPTCON (متوکا و گردن، 1992؛ بلیشکا- نیکولایوا و همکاران، 2012)، که در آن تکنیکهای کلاسیک بهینه سازی خطی درجه دوم استفاده شده و دیگری تکامل دیفرانسیلی (DE، استورن و پرایس، 1997)، که یک روش بهینه سازی تصادفی بر پایه جمعیت است. از مزایای اصلی مدل DE توانایی کشف فضاهای جستجوی پیچیده با حداقلهای متعدد محلی در نتیجه همکاری و رقابت راه حل های فردی در جمعیت DE، و سهولت کاربرد به دلیل تنظیم پارامتر کمی نیاز دارد (مارینجر، 2008). از سوی دیگر، روش غیر اکتشافی، الگوریتم OPTCON، یک ابزار قابل اعتماد و سریعتر در حل مسائل کنترل بهینه در برنامههای کاربردی استاندارد است.
با این حال، مانند تقریبا تمام روشهای کلاسیک، الگوریتم OPTCON چندین محدودیت دارد. اول تقارن مورد نیاز تابع هدف است. برای مسائل این مقاله، توابع هدف، درجه دوم بوده و به طور یکسان انحراف مثبت و منفی از مقدار هدف داده شده را جبران میکند. در بسیاری از موارد، با این حال، ترکیب روشهای مختلف جبران برای انحراف مثبت و منفی (به شکل ضرایب وزن اضافی) و یا گنجاندن برخی بازههای یکسان مطلوب خواهد بود. در حالی که تقریبا این گسترش در الگوریتم های کلاسیک غیر ممکن است و میتواند با روش اکتشافی به دست آید.
قبل از رسیدن به تابع هدف نامتقارن، اول باید مطمئن شوید که DE میتواند یک راه حل خوب برای مساله کنترل بهینه ارائه دهد. برای نشان دادن این مسئله، DE و OPTCON در سه مدل اقتصاد سنجی کلان اعمال شده (با یک سناریو قطعی) و عملکرد دو استراتژی مقایسه شده است. هر دو روش در نرم افزار متلب 7/11 برای سادگی مقایسه، اجرا شده است. با توجه به ماهیت تصادفی DE و نتایج و نیاز به راه اندازی مجدد چندباره استراتژی، زمان بیشتری برای محاسبات لازم است. به همین دلیل، چندین امکان برای افزایش بازده محاسباتی DE نیز بحث شده است.
زمانی قابلیت کاربرد روش اکتشافی برای حل مسائل پایه نشان داده شد، سپس گسترش یافت و برای حل مسائل کنترل بهینه با تابع هدف نامتقارن با سه مدل اقتصاد سنجی کلان نشان داده شده، به کار رفت. به این منظور، آستانههای خاصی در مقادیر هدف معرفی شدهاند، که در آن، تابع هدف می تواند برای انحراف مثبت و منفی به طور متفاوتی به کار رود. تغییرات حاصل در راه حلها به دقت تجزیه و تحلیل شده و از دیدگاه فنی و اقتصادی بحث شدهاند.
مقاله حاضر به شرح زیر است: در بخش2 انواع مسائلی که توسط الگوریتمها حل میشود تعریف کرده و به توصیف محدودیتهایی که در الگوریتم OPTCON وجود دارند و به نوعی برای روشهای بهینه سازی کلاسیک، معمول هستند، میپردازیم. بخش 3 به طور خلاصه الگوریتم OPTCON به عنوان یک روش کلاسیک معرفی کرده و DE را به عنوان یک استراتژی اکتشافی جایگزین معرفی میکند. در بخش 4 نتایج شبیه سازی به دست آمده از دو روش با توابع هدف متقارن را تحلیل کنیم و DE را به تابع هدف نامتقارن گسترش میدهیم و دو استراتژی را بر اساس سه مدل اقتصادسنجی (SLOVNL، SLOPOL4 و SLOPOL8) آزمایش میکنیم. بخش 5 با خلاصهای از یافته های اصلی و نگاهی به تحقیقات آینده نتیجبه پایان میرسد.