基于对位学习的差分算法及其在投资组合问题中的应用

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ocean_30
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
群体智能算法是智能优化算法的一类重要分支,面对大规模优化问题,尤其是一些NP难问题,有着比传统优化算法显而易见的优势。但是也存在局限性,所以如何改进这类算法成为了广大学者研究的重点。差分进化算法就是一种群体智能算法,可以看成是对生物进化过程的模拟模型。它通过变异、交叉操作不断地迭代,选择适应度高的即最适应环境的个体进入下一代。相较于其他的群体智能算法,它有着结构相对简单,运行速度快,鲁棒性强的特点,已经被广泛应用于车间调度、工程设计等诸多领域。本文详细介绍了差分进化算法的操作步骤,并就对位学习策略引入差分算法后,所产生的对位差分进化算法进行了介绍。并在经典的对位差分算法的基础上,提出了一种基于邻域对位学习的自适应差分进化算法(NODE)。此算法引入了基于对位点附近邻域的均匀变异算子,它充分利用当前个体和群体的双重信息,可以通过当前种群实时的最大和最小值来自适应调节搜索区间,不光有效扩大搜索区域,还可以在算法的后期提高运行速度。此外,还引入了多阶段扰动策略,将算法运行过程平均的分为三个阶段,在每个阶段都可以更好的调节收敛速度。为验证改进算法的性能,选取10个测试函数,将本文所提算法与差分算法、经典对位差分算法进行对比仿真实验,结果发现本文提出的改进算法总体性能更好,更容易避免“早熟”,收敛精度更高,鲁棒性也更好。资产组合问题本质是将有限的资本进行合理的最佳分配,以实现收益与风险之间的平衡。投资组合理论将抽象的现实问题转化成了数学问题,通过改进数学模型,使得大众在投资过程中可以有效的分散资产风险,提高自己的收益率。本文介绍了投资组合问题的大框架,并对四个模型:均值-方差模型、均值-VAR模型、均值-CVAR模型和高阶矩模型,进行详细描述与证明。引入风险厌恶系数,得到均值-方差、均值-VAR这两个最重要模型的有效前沿,发现后者的有效前沿是前者的子集,还讨论了均值-VAR模型在不同置信水平下的有效前沿。本文将改进的差分进化算法应用于投资组合问题中,随机选取了沪深300中的50支股票的一年收盘数据进行实验分析,拓宽了差分进化算法在现实问题中的应用范围,发现本文所提出的改进算法较经典差分算法有更快的收敛速度和更大的跳出局部陷阱的可能。还通过改进算法的运行结果进一步比较了均值-方差模型和均值-VAR模型两者的性能,发现与方差相比,实验指标VAR对风险的度量把控效果更好,更适合风险厌恶型的投资者,且置信水平越大,模型对风险的掌控越好,此外,所有的运行结果都满足了实际的投资目标和约束条件,为广大投资者提供了一种实用的解决问题的工具。
其他文献
超级电容器具有适应温度范围广、维护简单、浮充寿命长、供能稳定及低污染等优点,适合作为配电自动化系统后备电源.针对超级电容器在配电网中的应用实例,对不同运行年限及运行环境的超级电容器电容值、剩余容量、内阻等指标进行了分析,验证了超级电容器在免维护或低维护状态下作为配电自动化设备备用电源的优越性和可行性.
随着计算机技术的飞速发展,3D打印(增材制造/快速成形)技术基于分层制造原理,采用材料逐层累加的方法,直接将数字化模型制造为实体零件,在多个领域具有广泛的应用前景.3D打印技术与传统加工各有千秋,3D打印与数控加工、铸锻造及模具制造等传统加工手段相结合,正在成为新产品快速成形与制造的方法之一.在民机制造领域,3D打印生产的零件,尤其是金属成形件,需要进一步的后处理(如热处理)才能投入生产使用.对于特定金属材料的3D打印成形零件,形状可以优化控制,并且结构静力性能可与铸锻件媲美.但是,由于无损检测能力的限制
随着科学技术的迅速发展,我国民机事业迎来了发展的黄金期.为研究常见大型民用翼吊飞机吊挂的特点,以某型民用飞机的动力装置和机翼布置为限制条件,研究两种构型对飞机吊挂和机翼的影响.通过研究发现,静定吊挂传力路径清晰且不因某一处破坏而发生传力路径改变;超静定吊挂传力为多路传力模式,在发生一处破损后,传力路径会发生变化,载荷重新分配.通过有限元计算界面内力发现,在吊挂与机翼界面,超静定吊挂内力水平相比静定吊挂界面内力较大,对机翼局部设计影响较大.通过对比两种构型连接方式的界面传力和内力分析,为我国大型民用翼吊飞机
针对螺栓连接件在服役过程中易产生疲劳损伤的问题,采用有限元模拟、理论分析和试验测试相结合的方法探究试验件厚度以及螺栓连接间隙对构件疲劳性能的影响规律.有限元模拟结果表明,由于构件几何形状的不连续性以及螺栓连接间隙的存在使得连接件中的铝合金板孔边产生较为明显的应力集中现象,在循环载荷作用下易在该处萌生疲劳裂纹导致构件的损伤失效,而施加螺栓预紧力可以通过摩擦传载改善孔边的受力情况.在静力分析的基础上,采用有传载紧固件双剪接头结构细节疲劳额定值(DFR)理论计算方法估算不同类型试验件的DFR值.理论估算结果与通
包头电网实行分层分区运行后,东部轻负荷区与西部重负荷区运行的110 kV电网合环倒负荷操作时,电网中会产生较大的合环冲击电流和稳态电磁环网潮流,其中稳态电磁环网潮流会造成110 kV合环线路过载,影响电网的安全稳定运行.通过分析110 kV河西变电站合环操作后出现的合环线路过载情况,结合影响合环电流大小的因素,即合环点电压差、系统阻抗、负荷等,提出不同分区110 kV电网合环操作控制合环电流的措施.
针对轴系参数相近的火电机组在受扰动后因扭振特征相近而导致过多切机的问题,提出了一种新的扭振保护协调控制方法,通过在火电厂侧建立全厂扭振保护决策中心,实时获取影响次同步谐振/振荡的关键因素,分析扭振保护切机动作前后次同步谐振/振荡的发展趋势,实现全厂扭振保护动作的协调.以某电厂送出系统为研究对象,对优化后的保护协调控制方法进行仿真验证.结果表明,该方法能够有效避免机组过多切机问题,提高机组运行的经济性.
随着视频图像的处理分析技术成为当代社会必不可少的一项技术,图像数据的采集技术也逐渐被人们所重视。传统的采集技术主要通过计算机软件、单片机来完成,但因其存在运行速度慢无法满足数据实时性要求、或运行速度过快应用范围有限等不良因素,一系列用于视频图像采集的芯片应运而生。本文的研究与设计主要基于FPGA芯片完成对数据图像的采集、存储、显示及实时传输,主要的工作及创新点如下:(1)基于在数字电路设计中常采用
针对并网信号采集、处理时,通过霍尔元件采样得到的信号无法满足数字信号处理(DSP)片内A/D采样模块采样电压要求的问题,设计了光伏逆变路并网信号检测系统.该系统可通过调理电路把霍尔元件采集的信号调理到DSP片内A/D采样模块采样的电压范围内.介绍了光伏并网发电逆变器中DSP28335内A/D采样模块的电压信号采样和调理电路的设计,并通过仿真验证了所设计的信号采样与调理电路可以满足DSP28335内A/D采样模块采样电压与响应速度的要求.
针对二代在线专用离子色谱分析测量装置存在的水样消耗量大、测量稳定性差、测量指标不全等问题,研制了包含在线超纯水系统、全自动在线取样系统、在线阴阳离子分析系统和控制及数据处理系统在内的三代工业在线专用离子色谱分析测量装置,该装置采用全自动在线取样系统,使用超纯水作为淋洗液,可以检测单个离子的质量浓度,投入运行后,可以准确测量单种阴阳离子的质量浓度,实时反映锅炉水汽系统中离子质量浓度的变化,为机组的稳定运行提供准确、及时的服务.
针对轨道交通直驱传动机车对电机的特性要求,选择永磁电机作为机车牵引电动机,对电机进行了电磁计算、校验参数;建立三维模型,对电机刚度进行仿真,验证结构强度;对温升情况进行仿真,验证冷却效果;最后试制了电机样机,对样机进行试验,验证了电机特性及冷却效果.