均值-方差组合优化求解器的选择与控制- MATLAB & Simulink

均值-方差组合优化求解器的选择与控制

均值-方差组合优化的默认解算器是lcprog，实现了线性互补规划(LCP)算法。虽然lcprog适用于大多数问题，你可以调整参数来控制算法。或者，均值-方差投资组合优化工具允许您使用的任何变量quadprog从优化工具箱™软件。比如优化工具箱，它使用interior-point-convex算法作为默认算法quadprog，组合优化工具也使用interior-point-convex算法为默认值。有关详情quadprog和二次规划算法和选项，见二次规划算法．

使用`“lcprog”`而且`“quadprog”`

修改任一项lcprog或者具体来说quadprog作为求解器，使用setSolver函数设置隐藏属性solverType而且solverOptions指定和控制求解器。方法设置这些选项，因为解算器属性是隐藏的投资组合对象。默认的解算器是lcprog所以你不需要使用setSolver指定这个求解器。使用quadprog，可设置默认值interior-point-convex算法的quadprog使用以下代码:

p =投资组合;p = setSolver(p，“quadprog”）;显示器(p.solverType)显示器(p.solverOptions)

quadprog options:当前算法(' internal -point-convex')使用的选项:(其他可用算法:'active-set'， 'trust- zone -reflective')设置属性:Algorithm: ' internal -point-convex' Display: 'off' OptimalityTolerance: 1.0000 -12默认属性:ConstraintTolerance: 1.0000 -08线性解算法:'auto' MaxIterations: 200 StepTolerance: 1.0000 -12

你可以切换回lcprog下面的代码:

p = setSolver(p，“lcprog”）;显示(p.solverType);显示器(p.solverOptions)

lcprog MaxIter: [] TieBreak: [] TolPiv: 5.0000 -08

在这两种情况下，setSolver设置与任一求解器关联的默认选项。如果您想指定与给定求解器关联的其他选项，setSolver在函数调用中接受带有名称-值参数的这些选项。例如，如果你打算使用quadprog并且想要使用“trust-region-reflective”算法,称之为setSolver下面的代码:

p =投资组合;p = setSolver(p，“quadprog”，“算法”，“trust-region-reflective”）;显示器(p.solverOptions)

quadprog options:当前算法('trust-region-reflective')使用的选项:(其他可用算法:'active-set'， ' internal -point-convex')设置属性:算法:'trust-region-reflective'默认属性:显示:'final' FunctionTolerance: '默认依赖于问题' HessianMultiplyFcn: [] MaxIterations: '默认依赖于问题' OptimalityTolerance: '默认依赖于问题' StepTolerance: 2.2204e-14 SubproblemAlgorithm: 'cg' TypicalX: 'ones(numberOfVariables,1)'

此外，如果要指定的任何选项quadprog这是你通常设置的optimoptions从优化工具箱，setSolver接受一个optimoptions对象作为第二个参数。例如，可以从的默认选项开始quadprog设定的setSolver然后把算法改成“trust-region-reflective”没有显示输出:

p =投资组合;选项= optimoptions(“quadprog”，“算法”，“trust-region-reflective”，“显示”，“关闭”）;p = setSolver(p，“quadprog”、选择);显示器(p.solverOptions.Algorithm)显示器(p.solverOptions.Display)

trust-region-reflective掉

使用混合整数非线性规划(MINLP)求解器

混合整数非线性规划(MINLP)求解器，配置使用setSolverMINLP，使您可以指定用于组合优化的关联求解器选项投资组合对象。当任意一个或任意组合时，使用MINLP求解器“条件”BoundType，MinNumAssets,或MaxNumAssets约束是活动的。在这种情况下，您通过添加来制定投资组合问题NumAssets二进制变量，其中0表示未投资，和1是投资。有关使用的更多信息“条件”BoundType,请参阅setBounds．有关指定的更多信息MinNumAssets而且MaxNumAssets,请参阅setMinMaxNumAssets．

当使用估计函数具有投资组合对象“条件”BoundType，MinNumAssets,或MaxNumAssets约束是主动的，自动使用混合整数非线性规划(MINLP)求解器。

组合对象的求解指南

下表提供了使用指南setSolver而且setSolverMINLP．

投资组合问题	组合功能	优化问题的类型	主要解决	帮助解决者
没有跟踪错误约束的投资组合	`estimateFrontierByRisk`	针对特定风险水平优化投资组合引入了非线性约束。因此，该问题具有线性目标和线性和非线性约束。	`“fmincon”`使用`setSolver`	为`“最小值”`:二次目标，`“quadprog”`或`“lcprog”`使用`setSolver` 为`“马克斯”`:线性目标，`“linprog”`或`“lcprog”`使用`setSolver`
没有跟踪错误约束的投资组合	`estimateFrontierByReturn`	带有线性约束的二次目标	`“quadprog”`或`“lcprog”`使用`setSolver`	为`“最小值”`:二次目标，`“quadprog”`或`“lcprog”`使用`setSolver` 为`“马克斯”`:线性目标，`“linprog”`或`“lcprog”`使用`setSolver`
没有跟踪错误约束的投资组合	`estimateFrontierLimits`	带有线性约束的二次或线性目标	为`“最小值”`:二次目标，`“quadprog”`或`“lcprog”`使用`setSolver` 为`“马克斯”`:线性目标，`“linprog”`或`“lcprog”`使用`setSolver`	不适用
没有跟踪错误约束的投资组合	`estimateMaxSharpeRatio`	带有线性约束的二次目标	`“quadprog”`使用`setSolver`	因为`estimateMaxSharpeRatio`在内部调用`estimateFrontierLimits`的所有解算器`estimateFrontierLimits`辅助解算器是求解器吗
带有跟踪误差约束的投资组合	`estimateFrontierByRisk`	线性目标与线性和非线性约束	`“fmincon”`使用`setSolver`	不适用
带有跟踪误差约束的投资组合	`estimateFrontierByReturn`	线性目标与线性和非线性约束	`“fmincon”`使用`setSolver`	不适用
带有跟踪误差约束的投资组合	`estimateFrontierLimits`	具有线性和非线性约束的二次(最小风险问题)或线性(最大收益问题)目标	`“fmincon”`使用`setSolver`	不适用
带有跟踪误差约束的投资组合	`estimateMaxSharpeRatio`	带有线性和非线性约束的二次目标	`“fmincon”`使用`setSolver`	不适用
活跃的投资组合`“条件”BoundType`，`MinNumAssets`,`MaxNumAssets`	`estimateFrontierByRisk`	这个问题是通过引入来表述的`NumAssets`二元变量，表示是否投资相应的资产。因此，它需要一个混合整数非线性规划求解器。提供了三种类型的MINLP求解器，请参见`setSolverMINLP`．	混合整数非线性规划求解器(MINLP)`setSolverMINLP`	`“quadprog”`或`“fmincon”`时使用。`估计`函数将问题简化为NLP。这两个求解器可以通过`setSolver`．
活跃的投资组合`“条件”BoundType`，`MinNumAssets`,`MaxNumAssets`	`estimateFrontierByReturn`	这个问题是通过引入来表述的`NumAssets`二元变量，表示是否投资相应的资产。因此，它需要一个混合整数非线性规划求解器。提供了三种类型的MINLP求解器，请参见`setSolverMINLP`．	混合整数非线性规划求解器(MINLP)`setSolverMINLP`	`“quadprog”`或`“fmincon”`时使用。`估计`函数将问题简化为NLP。这两个求解器可以通过`setSolver`．
活跃的投资组合`“条件”BoundType`，`MinNumAssets`,`MaxNumAssets`	`estimateFrontierLimits`	这个问题是通过引入来表述的`NumAssets`二元变量，表示是否投资相应的资产。因此，它需要一个混合整数非线性规划求解器。提供了三种类型的MINLP求解器，请参见`setSolverMINLP`．	混合整数非线性规划求解器(MINLP)`setSolverMINLP`	`“quadprog”`或`“fmincon”`时使用。`估计`函数将问题简化为NLP。这两个求解器可以通过`setSolver`．
活跃的投资组合`“条件”BoundType`，`MinNumAssets`,`MaxNumAssets`	`estimateMaxSharpeRatio`	这个问题是通过引入来表述的`NumAssets`二元变量，表示是否投资相应的资产。因此，它需要一个混合整数非线性规划求解器。提供了三种类型的MINLP求解器，请参见`setSolverMINLP`．	混合整数非线性规划求解器(MINLP)`setSolverMINLP`	`“quadprog”`或`“fmincon”`时使用。`估计`函数将问题简化为NLP。这两个求解器可以通过`setSolver`．

使用投资组合对象的自定义目标问题求解指南

下表提供了使用指南setSolver而且setSolverMINLP当使用estimateCustomObjectivePortfolio．

投资组合问题	组合功能	优化问题的类型	主要解决	帮助解决者
投资组合与自定义线性目标没有跟踪误差约束	`estimateCustomObjectivePortfolio`	带有线性约束的线性目标	`“linprog”`使用`setSolver`	不适用
投资组合与自定义二次目标没有跟踪误差约束	`estimateCustomObjectivePortfolio`	带有线性约束的二次目标	`“quadprog”`使用`setSolver`	不适用
投资组合与自定义非线性目标没有跟踪误差约束	`estimateCustomObjectivePortfolio`	带线性约束的非线性目标	`“fmincon”`使用`setSolver`	不适用
带有跟踪误差约束的自定义线性目标的投资组合	`estimateCustomObjectivePortfolio`	线性目标与线性和非线性约束	`“fmincon”`使用`setSolver`	不适用
带有跟踪误差约束的自定义二次目标的投资组合	`estimateCustomObjectivePortfolio`	带有线性和非线性约束的二次目标	`“fmincon”`使用`setSolver`	不适用
带有跟踪误差约束的自定义非线性目标组合	`estimateCustomObjectivePortfolio`	带有线性和非线性约束的非线性目标	`“fmincon”`使用`setSolver`	不适用
活跃的投资组合`“条件”BoundType`，`MinNumAssets`,或`MaxNumAssets`无跟踪误差约束	`estimateCustomObjectivePortfolio`	这个问题是通过引入来表述的`NumAssets`二元变量，表示是否投资相应的资产。因此，它需要一个混合整数非线性规划求解器。提供了三种类型的MINLP求解器，请参见`setSolverMINLP`．	混合整数非线性规划求解器(MINLP)`setSolverMINLP`	`“intlinprog”`当问题简化为混合整数线性问题时使用。此求解器可以使用`setSolverMINLP`和它的名称-值参数`IntMasterSolverOptions`．