请生成该模型的matlab代码

时间: 2024-10-21 19:16:07 浏览: 9
生成基于免疫遗传算法的医疗器械物流园区选址模型的MATLAB代码涉及多个步骤,包括初始化参数、定义适应度函数、编码和解码个体、交叉和变异操作、免疫算子等。以下是一个简化版本的示例代码: ```matlab % 参数设置 num_supply_points = 10; num_candidate_parks = 5; num_customers = 13; population_size = 30; max_generations = 200; cross_prob = 0.8; mutate_prob = 0.1; % 初始化数据 supply_to_park_distances = [30.5, 70.0, 51.0, 72.0, 92.0, 53.2, 71.6, 82.0, 43.0, 61.0; ... 83.3, 74.0, 83.0, 84.0, 29.0, 64.0, 36.0, 76.0, 30.0, 85.0; ... 53.0, 79.0, 71.0, 60.0, 67.0, 27.2, 79.8, 34.0, 46.0, 79.5; ... 66.0, 30.8, 42.0, 53.6, 90.0, 39.0, 27.0, 37.3, 38.0, 92.2; ... 37.0, 69.0, 36.6, 79.2, 38.3, 41.3, 41.0, 31.0, 70.4, 84.4]; park_to_customer_distances = [5.5, 20.2, 11.0, 5.7, 13.2, 4.4, 5.2, 9.0, 3.3, 18.0, 18.2, 24.0, 24.6; ... 4.5, 10.0, 5.6, 14.8, 10.3, 13.3, 16.0, 6.6, 16.4, 17.2, 21.0, 19.2, 19.5; ... 14.0, 19.6, 7.0, 13.0, 18.1, 16.1, 13.4, 20.4, 5.0, 3.5, 25.0, 19.3, 18.5; ... 13.8, 3.0, 14.3, 6.0, 14.5, 12.0, 13.1, 17.8, 4.0, 17.4, 22.0, 20.0, 20.3; ... 15.0, 12.8, 12.2, 13.6, 3.8, 15.2, 8.0, 4.2, 9.3, 15.3, 19.7, 18.3, 19.0]; supply_quantities = [730, 770, 844, 909, 584, 594, 619, 708, 613, 799]; customer_demands = [368, 152, 529, 255, 419, 416, 455, 480, 147, 120, 303, 357, 282]; construction_costs = [10, 12.8, 30.39, 11, 15] * 1e8; variable_costs = [350, 400, 280, 300, 250]; transportation_rate = 0.75; % 权重设置 alpha = 0.3; beta = 0.3; gamma = 0.4; % 初始化种群 population = randi([0, 1], population_size, num_candidate_parks); % 主循环 for generation = 1:max_generations % 计算适应度 fitness_values = zeros(population_size, 1); for i = 1:population_size chromosome = population(i, :); fitness_values(i) = calculate_fitness(chromosome, supply_to_park_distances, park_to_customer_distances, ... supply_quantities, customer_demands, construction_costs, variable_costs, transportation_rate, alpha, beta, gamma); end % 选择操作 selected_population = select_population(population, fitness_values, population_size); % 交叉操作 crossed_population = crossover(selected_population, cross_prob); % 变异操作 mutated_population = mutate(crossed_population, mutate_prob); % 免疫操作 population = immune_operator(mutated_population, supply_to_park_distances, park_to_customer_distances, ... supply_quantities, customer_demands, construction_costs, variable_costs, transportation_rate, alpha, beta, gamma); end % 输出最优解 best_chromosome = population(find(fitness_values == max(fitness_values), 1)); best_fitness = max(fitness_values); disp('最优选址方案:'); disp(best_chromosome); disp(['目标函数值: ', num2str(best_fitness)]); % 计算适应度函数 function fitness = calculate_fitness(chromosome, supply_to_park_distances, park_to_customer_distances, ... supply_quantities, customer_demands, construction_costs, variable_costs, transportation_rate, alpha, beta, gamma) fixed_cost = sum(chromosome .* construction_costs); variable_cost = sum(chromosome .* variable_costs); total_transport_cost = 0; for j = 1:num_candidate_parks if chromosome(j) == 1 for i = 1:num_supply_points transport_cost_i_j = supply_quantities(i) * supply_to_park_distances(j, i) * transportation_rate; total_transport_cost = total_transport_cost + transport_cost_i_j; end for k = 1:num_customers transport_cost_j_k = customer_demands(k) * park_to_customer_distances(j, k) * transportation_rate; total_transport_cost = total_transport_cost + transport_cost_j_k; end end end max_distance = max(park_to_customer_distances(:, find(chromosome == 1))); fitness = alpha * (fixed_cost + variable_cost) + beta * total_transport_cost + gamma * max_distance; end % 选择操作 function selected_population = select_population(population, fitness_values, population_size) probabilities = fitness_values / sum(fitness_values); selected_indices = randsample(1:population_size, population_size, true, probabilities); selected_population = population(selected_indices, :); end % 交叉操作 function crossed_population = crossover(population, cross_prob) crossed_population = population; for i = 1:2:population_size-1 if rand < cross_prob cross_point = randi([1, num_candidate_parks-1]); temp = crossed_population(i, cross_point+1:end); crossed_population(i, cross_point+1:end) = crossed_population(i+1, cross_point+1:end); crossed_population(i+1, cross_point+1:end) = temp; end end end % 变异操作 function mutated_population = mutate(population, mutate_prob) mutated_population = population; for i = 1:population_size for j = 1:num_candidate_parks if rand < mutate_prob mutated_population(i, j) = 1 - mutated_population(i, j); end end end end % 免疫操作 function population = immune_operator(population, supply_to_park_distances, park_to_customer_distances, ... supply_quantities, customer_demands, construction_costs, variable_costs, transportation_rate, alpha, beta, gamma) for i = 1:population_size chromosome = population(i, :); fitness = calculate_fitness(chromosome, supply_to_park_distances, park_to_customer_distances, ... supply_quantities, customer_demands, construction_costs, variable_costs, transportation_rate, alpha, beta, gamma); % 注射疫苗 vaccine = generate_vaccine(supply_to_park_distances, park_to_customer_distances, supply_quantities, customer_demands, construction_costs, variable_costs, transportation_rate, alpha, beta, gamma); vaccinated_chromosome = chromosome + vaccine; vaccinated_chromosome(vaccinated_chromosome > 1) = 1; vaccinated_chromosome(vaccinated_chromosome < 0) = 0; vaccinated_fitness = calculate_fitness(vaccinated_chromosome, supply_to_park_distances, park_to_customer_distances, ... supply_quantities, customer_demands, construction_costs, variable_costs, transportation_rate, alpha, beta, gamma); if vaccinated_fitness < fitness population(i, :) = vaccinated_chromosome; end end end % 生成疫苗 function vaccine = generate_vaccine(supply_to_park_distances, park_to_customer_distances, supply_quantities, customer_demands, construction_costs, variable_costs, transportation_rate, alpha, beta, gamma) num_parks = size(supply_to_park_distances, 1); vaccine = zeros(1, num_parks); for j = 1:num_parks if rand < 0.1 vaccine(j) = 1; end end end ``` ### 说明 1. **参数设置**:定义了问题的基本参数,如供应点、候选园区、客户点的数量,种群大小,最大迭代次数等。 2. **初始化数据**:加载了各个点之间的距离、供应量、需求量、建设成本、可变成本等数据。 3. **主循环**:执行遗传算法的主要迭代过程,包括适应度计算、选择、交叉、变异和免疫操作。 4. **适应度函数**:计算每个个体的适应度值,考虑了固定成本、可变成本、运输成本和客户满意度。 5. **选择操作**:根据适应度值选择个体。 6. **交叉操作**:通过单点交叉生成新的个体。 7. **变异操作**:通过随机翻转某些基因位来引入变异。 8. **免疫操作**:通过注射疫苗来增强个体的适应性。 这个代码是一个基本的实现,可以根据实际需求进行调整和优化。
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