Python scipy fsolve“func参数的输入和输出形状不匹配”

Question

在我进入问题之前，我已经搜索了stackoverflow上的相关线程，发现了相同的问题：

• input/output error in scipy.optimize.fsolve
• Python fsolve() complains about shape. Why?
• fsolve - mismatch between input and output
• I/O shape mismatch when using scipy.optimize.fsolve on 2-dimensional anonymous function array variable

根据我对这个错误的理解

raise TypeError(msg)
TypeError: fsolve: there is a mismatch between the input and output shape of the 'func' argument 'fsolve_function'

问题是输入和输出的形状是不同的。

在下面的代码示例中，我有以下内容：

• 输入，initialGuess（要在scipy.optimize中的fsolve函数中使用的起始估计）。输入initialGuess对坐标x、y和z有3个初始估计值。因此，我希望我的初始输入估计值始终有3个输入值。
• 输出，out（非线性联立方程）。在这个例子中，我有4个非线性方程。
• scipy.optimize.fsolve引发上面突出显示的错误，因为输入和输出的形状不同。在我的特殊情况下，我希望我的输入总是有三个值（猜测x、y和z的初始起点）。在这种情况下，输出有4个非线性方程需要使用初始输入估计来求解。
• 旁注：使用相同的输入和输出形状，例如3[x，y，z]的输入形状和3个非线性方程的输出，fsolve将相应地进行计算。我只是想知道，如何扩展fsolve来使用等于或大于4个非线性联立方程，并且只有3个输入初始估计？

• 代码如下：

  from scipy.optimize import fsolve
  
  def fsolve_function(arguments):
      x = arguments[0]
      y = arguments[1]
      z = arguments[2]
  
      out = [(35.85 - x)**2 + (93.23 - y)**2 + (-39.50 - z)**2 - 15**2]
      out.append((42.1 - x)**2 + (81.68 - y)**2 + (-14.64 - z)**2 - 27**2)
      out.append((-70.90 - x)**2 + (-55.94 - y)**2 + (-68.62 - z)**2 - 170**2)
      out.append((-118.69 - x)**2 + (-159.80 - y)**2 + (-39.29 - z)**2 - 277**2)
  
      return out
  
  initialGuess = [35, 93, -39]
  result = fsolve(fsolve_function, initialGuess)
  print result