Python scipy minimize_scalar求解体积高度结果不符及变量调用问题

问题核心原因 #

你的代码存在两处逻辑错误，导致结果不符合预期：

• 目标函数逻辑错误：minimize_scalar的作用是求传入函数返回值的最小值，你代码中(length * width * x) - target这行的计算结果没有被返回，函数直接返回了自变量x本身，优化器自然会寻找x的最小允许值，也就是你设置的区间下边界1附近，所以返回结果接近1。
• 结果取值错误：x是目标函数内部的形参，仅在函数内部作用域生效，你直接执行print(x)会触发未定义变量报错，优化结果存储在minimize_scalar返回的结果对象的x属性中。

修正后的代码 #

from scipy.optimize import minimize_scalar

def objective_function(x):
    target = 1300
    length = 10
    width = 10
    # 返回计算体积和目标体积的差的平方，最小化这个值来让体积尽可能等于目标值
    return (length * width * x - target) ** 2

res = minimize_scalar(objective_function, method='bounded', bounds=(1, 100))
# 从返回结果中取优化后的x值
print(res.x)

运行后输出结果约为13，符合预期。

外部使用求解结果的方法 #

求解得到的x值可以在函数外部使用，直接读取res.x即可，这是全局作用域下的变量，你可以直接赋值给其他变量使用，比如height = res.x后续调用height即可。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Rockport Redfish