创建 Python 包来优化成本方程

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创建 Python 包来优化成本方程

支持的平台：Windows^®、Linux^®、Mac

此示例演示了如何使用 MATLAB^® 函数 fminsearch 来解决一个优化问题。然后，您使用 MATLAB Compiler SDK™ 创建一个 Python^® 包，并将其集成到一个调用该函数的 Python 应用程序中。

创建 MATLAB 函数

在这个库存管理示例中，您的公司需要确定最佳订购数量以最大限度地降低成本，并且对订购数量没有特定的约束。

假设贵公司的成本函数（表示与管理库存相关的总成本）定义如下：

$C (Q) = D / Q * S + Q / 2 * H + D * P$

D 是年需求量
Q 是订单数量
S 是每笔订单的订单成本
H 是每年每单位的持有成本
P 是每单位的采购成本

创建一个名为 fms.m 的函数，该函数接受订单数量、年需求量、每笔订单的成本、每年每单位的持有成本和每单位的采购成本的初始猜测值，并输出最优订单数量和成本。您可以使用函数 MATLAB 和 fminsearch 来找到使总成本 C(Q) 最小的订单数量 Q。

function [Q_optimal, cost_optimal] = fms(Q_initial_guess, D, S, H, P)
 cost_function = @(Q) D/Q * S + Q/2 * H + D * P;
 [Q_optimal, cost_optimal] = fminsearch(cost_function, Q_initial_guess);
end

生成 Python 包

使用以下方式构建 Python 包 compiler.build.pythonPackage 函数。

buildResults = compiler.build.pythonPackage('fms.m','PackageName','fminsearch');

compiler.build.Results 对象 buildResults 包含有关编译类型、生成的文件、包含的支持包和编译选项的信息。

该函数在您当前工作目录中名为 fminsearchpythonPackage 的文件夹中生成 Python 文件。

另外，如果您想使用图形界面创建 Python 包，请参阅使用 Python 包编译器创建 Python 包。

在 Python 中运行 MATLAB 函数

创建 Python 包后，您可以从 Python 应用程序调用该包。下面提供了一个使用指定输入调用该函数的简单应用程序。

#!/usr/bin/env python
"""
Sample script that uses the fminsearch package created using
MATLAB Compiler SDK.
Refer to the MATLAB Compiler SDK documentation for more information.
"""

import fminsearch
# Import the matlab module only after you have imported 
# MATLAB Compiler SDK generated Python modules.
import matlab
try:
    my_fminsearch = fminsearch.initialize()
except Exception as e:
    print('Error initializing fminsearch package\\n:{}'.format(e))
    exit(1)
try:
    initial_guess = matlab.double([100], size=(1, 1))
    D = matlab.double([10000], size=(1, 1)); # Annual demand
    S = matlab.double([50], size=(1, 1)); # Order cost per order
    H = matlab.double([0.5], size=(1, 1)); # Holding cost per unit per year
    P = matlab.double([10], size=(1, 1)); # Purchase cost per unit
    Out1, Out2 = my_fminsearch.fms(initial_guess, D, S, H, P, nargout = 2)
    print("Order Quantity:", Out1, "\n", "Order Cost:", Out2)
except Exception as e:
    print('Error occurred during program execution\\n:{}'.format(e))
my_fminsearch.terminate()

此代码在 Python 中生成以下输出。

Order Quantity: 1414.2135620117188 
Order Cost: 100707.10678118655

另请参阅

compiler.build.pythonPackage | Python 包编译器