GAMS通用代數(shù)建模軟件之GAMS Transfer R

時(shí)間：2024-12-10作者：北京天演融智軟件有限公司瀏覽：25

GAMS Transfer R于2022年8月**與GAMS主要版本一起發(fā)布，并已包含在所有后續(xù)的GAMS版本中。較近，我們將GAMS Transfer R開源并發(fā)布在CRAN上。在這篇文章中，將簡要概述GAMS Transfer R，它是什么，它旨在幫助誰，以及如何使用它。




什么是gamstransfer，我們?yōu)槭裁葱枰?/p>

雖然GAMS語法很強(qiáng)大，但它不是一種通用的編程語言。用戶可能較喜歡依賴他們的偏好語言來執(zhí)行任務(wù)不一定需要GAMS語言，例如來自各種數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)處理I/O。對于使用R作為可以選擇語言的用戶來說，gamstransfer是一個(gè)能夠與GAMS進(jìn)行無縫數(shù)據(jù)交換的軟件包。它提供了面向?qū)ο蠛椭庇^的語法，用于讀取和寫入GDX文件，理解、分析和修改R中的GAMS數(shù)據(jù)。通過內(nèi)部C++功能調(diào)用，gamstransfer具有很高的性能，能夠?qū)⒋罅繑?shù)據(jù)傳輸?shù)紾AMS，而不是處理單個(gè)符號的記錄。




如何安裝gamstransfer？

gamstransfer在CRAN上可用，可以通過R控制臺中的單個(gè)命令安裝：

install.packages("gamstransfer")




設(shè)計(jì)理念

gamstransfer與transfer家族中的其他產(chǎn)品（如transfer Python和transfer Matlab）的理念相一致。其**思想是使用一個(gè)Container來封裝所有數(shù)據(jù)。Container具有狀態(tài)感知能力，維護(hù)符號之間的鏈接（例如域鏈接），并支持跨多個(gè)符號的分析和操作。讀寫操作通過容器方法進(jìn)行read和write。




示例說明

讀取GDX文件gams_data.GDX只需要一次power調(diào)用。以下是從GAMS模型庫讀取運(yùn)輸模型數(shù)據(jù)的示例。

library(gamstransfer)

m = Container$new("trnsport.gdx")




為了從這些數(shù)據(jù)中訪問包含距離的參數(shù)，可以執(zhí)行m[“d”]。要訪問記錄，可以使用m[“d”]$記錄。目前，符號記錄以R數(shù)據(jù)幀格式存儲。




假設(shè)數(shù)據(jù)是R格式的（來自Excel、SQL等任何來源），將其寫入GDX文件很*，如下例所示。在這里，我們再次使用運(yùn)輸模型的數(shù)據(jù)。執(zhí)行此操作的步驟如下：

1. 創(chuàng)建容器

2. 向容器中添加符號

3. 使用$write power調(diào)用

library(gamstransfer)

m = Container$new()

 

# create the sets i, j

i = Set$new(m, "i", records = c("seattle", "san-diego"), description = "supply")

j = Set$new(m, "j", records = c("new-york", "chicago", "topeka"), description = "markets")

 

# add "d" parameter -- domain linked to set objects i and j

d = Parameter$new(m, "d", c(i, j), description = "distance in thousands of miles")

 

# create some data as a generic data frame

dist = data.frame(

   from = c("seattle", "seattle", "seattle", 

   "san-diego", "san-diego", "san-diego"),

   to = c("new-york", "chicago", "topeka",

     "new-york", "chicago", "topeka"),

   thousand_miles = c(2.5, 1.7, 1.8, 2.5, 1.8, 1.4)

)

 

# setRecords will automatically convert the dist data frame into 

# a standard data frame format

d$setRecords(dist)

 

注意，對于集合，記錄作為向量傳遞，對于參數(shù)d，則作為data.frame傳遞。一旦數(shù)據(jù)被加載到Container中，將其寫入GDX文件就很*了。

 

gamstransfer利用R6包提供的面向?qū)ο缶幊坦δ堋Ｋ蟹柡腿萜鞫际荝6對象，使gamstransfer能夠通過引用傳遞數(shù)據(jù)并保持符號之間的可靠鏈接。此外，gamstransfer使用了新的、開源的基于C++的GDX API和R中的Rcpp包，保證了較高的讀寫操作性能。我們經(jīng)常在擁有上億條記錄的數(shù)據(jù)集上測試gamstransfer。

 

從GDXRRW過渡

到目前為止，R用戶一直依賴GDXRRW工具。隨著gamstransfer的出現(xiàn)，GDXRRW現(xiàn)在已被棄用，將不再包含在GAMS中。




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