Teufelskreis (eBook)

Aus dem Teufelskreis ausbrechen, komplexe Systeme verstehen und fundierte Entscheidungen treffen

Fouad Sabry (Autor)

eBook Download: EPUB

2024 | 1. Auflage
332 Seiten
Eine Milliarde Sachkundig [German] (Verlag)
978-0-00-052546-8 (ISBN)

Infos

Was ist ein Teufelskreis?

Ein Teufelskreis ist eine komplexe Kette von Ereignissen, die sich durch eine Rückkopplungsschleife verstärkt und zu Situationen führt, die für den Einzelnen schädlich sind. Anders ausgedrückt handelt es sich kurzfristig um ein System, das keinerlei Tendenz zum Gleichgewicht hat. Ein Beispiel für positives Feedback ist die Art und Weise, wie jede Iteration des Zyklus die vorangegangene stärkt. Die Dynamik eines Teufelskreises bewegt sich in derselben Richtung weiter, bis eine äußere Kraft eingreift, um den Teufelskreis zu stoppen und zu durchbrechen. Hyperinflation ist ein bekanntes Beispiel für einen Teufelskreis, der in der Wirtschaft entstehen kann.

Wie Sie davon profitieren

(I) Einblicke, und Validierungen zu den folgenden Themen:

Kapitel 1: Teufelskreis

Kapitel 2: Positives Feedback

Kapitel 3: Zwangsvollstreckung

Kapitel 4: Nouriel Roubini

Kapitel 5: Haushaltsverschuldung

Kapitel 6: Immobilienblase in den USA der 2000er Jahre

Kapitel 7: Jumbo-Hypothek

Kapitel 8: Kausalschleifendiagramm

Kapitel 9: Leverage-Point-Modellierung

Kapitel 10: Hypothekendarlehen

Kapitel 11: Subprime-Hypothekenkrise

Kapitel 12: Zeitleiste der US-Immobilienblase der 2000er Jahre

Kapitel 13: Ursachen der US-Immobilienblase der 2000er Jahre

Kapitel 14: Hintergrundinformationen zur Subprime-Krise

Kapitel 15: Regulatorische Reaktionen auf die Subprime-Krise

Kapitel 16: Indirekte wirtschaftliche Auswirkungen der Subprime-Hypothekenkrise

Kapitel 17: Lösungsdebatte für die Subprime-Hypothekenkrise

Kapitel 18: Systemarchetyp

Kapitel 19: Strategischer Standard

Kapitel 20: Ursachen der Großen Rezession

Kapitel 21: Ein Zuhause bezahlbar machen

(II) Beantwortung der häufigsten öffentlichen Fragen zum Teufelskreis.

(III) Beispiele aus der Praxis für die Verwendung des Teufelskreises in vielen Bereichen.

Wer das? Das Buch richtet sich an

Profis, Studenten und Doktoranden, Enthusiasten, Hobbyisten und diejenigen, die über Grundkenntnisse oder Informationen für jede Art von Teufelskreis hinausgehen möchten.

 

 

Textauszug

Kapitel 2: Positives Feedback

Positives Feedback (verschlimmerndes Feedback, sich selbst verstärkendes Feedback) ist ein Prozess in einer Feedbackschleife, der die Auswirkungen einer winzigen Störung verstärkt. Daher ist eine der Auswirkungen einer Störung auf ein System eine Zunahme der Größe der Störung. Beide Prinzipien sind für Natur- und Ingenieurwissenschaften, einschließlich Biologie, Chemie und Kybernetik, von wesentlicher Bedeutung.

Kausales Schleifendiagramm, das die Ursachen eines Ansturms als positive Rückkopplungsschleife darstellt.

Alarm oder Panik können manchmal durch positives Feedback unter einer Tierherde verbreitet werden, um einen Ansturm auszulösen.

In der Soziologie kann ein Netzwerkeffekt schnell die positive Rückkopplung eines Bank-Runs hervorrufen.

Oben sehen Sie ein Bild des britischen Northern Rock Bank Run von 2007.

Positive Rückkopplung ist mathematisch definiert als eine positive Schleifenverstärkung innerhalb eines geschlossenen Kreislaufs von Ursache und Wirkung. Positives Feedback ist also in dem Sinne in Phase mit dem Input, dass es dazu beiträgt, den Input zu vergrößern. Positives Feedback führt in der Regel zu einer Instabilität des Systems. Wenn die Schleifenverstärkung positiv und größer als 1 ist, sind exponentielles Wachstum, eskalierende Oszillationen, chaotisches Verhalten und andere Abweichungen vom Gleichgewicht üblich. In der Regel beschleunigen sich die Systemparameter in extreme Werte, die das System beschädigen oder zerstören oder dazu führen können, dass es in einen neuen stabilen Zustand übergeht. Positive Rückkopplungen können durch Filtern, Dämpfen oder Begrenzen von Systemsignalen bewältigt oder durch negatives Feedback eliminiert oder gesenkt werden.

In digitalen Schaltungen wird eine positive Rückkopplung verwendet, um Spannungen von den Zwischenwerten weg und in die Zustände "0" und "1" zu treiben. Thermal Runaway hingegen ist eine Art positive Rückkopplung, die in der Lage ist, Halbleiterübergänge zu zerstören. Positive Rückkopplungen bei chemischen Reaktionen können die Reaktionsgeschwindigkeit erhöhen und unter extremen Umständen Explosionen verursachen. Eine positive Rückkopplung in der mechanischen Konstruktion führt dazu, dass Kipppunkt- oder "Überzentrums"-Vorrichtungen, wie z. B. in Schaltern und Verriegelungszangen, einrasten. Unkontrolliert kann es zum Einsturz von Brücken führen. In Wirtschaftssystemen kann eine positive Rückkopplung zu Boom-and-Bust-Zyklen führen. Ein gängiges Beispiel für positive Rückkopplung ist das laute Kreischen oder Heulen, das durch Audiorückkopplung in Beschallungsanlagen erzeugt wird: Das Mikrofon nimmt den Schall seiner eigenen Lautsprecher auf, verstärkt ihn und überträgt ihn dann über die Lautsprecher zurück.

Die Blutplättchengerinnung zeigt eine positive Rückkopplung.

Die verletzte Blutarterienwand setzt Substanzen frei, die durch die Aggregation von Blutplättchen die Bildung eines Blutgerinnsels induzieren.

Je mehr Blutplättchen sich ansammeln, desto schneller wird der Prozess durch die Freisetzung zusätzlicher Substanzen.

Bis die Blutgefäßwand vollständig verschlossen ist und die positive Rückkopplungsschleife endet, beschleunigt sich der Prozess.

Die exponentielle Struktur des Diagramms stellt den positiven Rückkopplungsprozess dar.

Positives Feedback verstärkt oder verstärkt eine Wirkung, indem es den Prozess beeinflusst, der es hervorgebracht hat. Zum Beispiel wird die Systemverstärkung erhöht, wenn ein Teil eines elektronischen Ausgangssignals zum Eingang zurückkehrt und mit ihm in Phase ist. Ein entscheidendes Merkmal positiver Rückkopplung ist die Verstärkung winziger Störungen. Wenn ein System eine Veränderung erfährt, ermutigt positives Feedback zu weiteren Veränderungen in die gleiche Richtung.

Ein grundlegendes Feedback-System kann durch dieses Blockdiagramm dargestellt werden.

Das Pluszeichen ist ein Addierer im Diagramm, während A und B beliebige kausale Funktionen sind.

Das Diagramm veranschaulicht eine einfache Rückkopplungsschleife. Wenn die Schleifenverstärkung AB positiv ist, dann liegt eine positive oder regenerative Rückkopplung vor.

Wenn die Funktionen A und B linear sind und AB kleiner als eins ist, dann ist die Gesamtsystemverstärkung vom Eingang zum Ausgang endlich, kann aber extrem groß werden, wenn sich AB eins nähert. In diesem Szenario kann gezeigt werden, dass die Gesamt- oder "Closed-Loop"-Verstärkung vom Eingang zum Ausgang wie folgt aussieht:

Wenn AB größer als 1 ist, ist das System instabil und es fehlt eine klar definierte Verstärkung. Der Gewinn kann als unbegrenzt bezeichnet werden.

Folglich können Zustandsänderungen je nach Eingabe konvergent oder divergent sein. Positive Rückkopplung hat den Effekt, dass Veränderungen verstärkt werden, so dass bescheidene Störungen zu großen Störungen führen können.

Für den Fall, dass ein System im Gleichgewicht mit positiver Rückkopplung auf jede Änderung seines aktuellen Zustands instabil ist, wird es als instabil bezeichnet. Die Menge der Kräfte, die wirken, um ein solches System aus dem Gleichgewicht zu treiben, ist proportional zur "Entfernung" des Systems vom Gleichgewicht.

Positive Rückkopplung impliziert nicht notwendigerweise eine Instabilität des Gleichgewichts; Beispielsweise können Systeme mit positiver Rückkopplung stabile Ein- und Ausschaltzustände aufweisen.

Die Hysterese bewirkt, dass der Ausgangswert von der Historie des Eingangs abhängt

In einer Schmitt-Triggerschaltung drückt die Rückkopplung auf den nicht-invertierenden Eingang eines Verstärkers den Ausgang direkt von der angelegten Spannung weg in Richtung der maximalen oder minimalen Spannung, die der Verstärker erzeugen kann.

In der realen Welt führen positive Rückkopplungsschleifen oft nicht zu exponentiellem Wachstum, sondern werden durch limitierende Einflüsse reguliert. In Übereinstimmung mit Donella Meadows:

"Quellen des Wachstums sind positive Rückkopplungsschleifen", Explosion, Erosion und systemischer Zusammenbruch.

Ein System mit einer unregulierten positiven Rückkopplungsschleife wird sich schließlich selbst zerstören.

Deshalb gibt es so wenige davon.

Normalerweise wird früher oder später eine negative Schleife aktiviert."

Eine positive Rückkopplung kann eine Hysterese hervorrufen, bei der der Startpunkt den Endzustand des Systems beeinflusst. Wenn die Verstärkung der Rückkopplungsschleife größer als 1 ist, entfernt sich der Ausgang vom Eingang: Wenn er über dem Eingang liegt, bewegt er sich in Richtung der nächsten positiven Grenze, und wenn er unter der Eingangsgrenze liegt, bewegt er sich in Richtung der nächsten negativen Grenze.

Sobald das Limit erreicht ist, stellt sich Stabilität ein. Überschreitet der Eingang jedoch den Grenzwert, ändert sich das Vorzeichen der Rückkopplung und der Ausgang bewegt sich in die entgegengesetzte Richtung, bis er den entgegengesetzten Grenzwert erreicht. Daher weist das System ein bistabiles Verhalten auf.

Vor dem Zweiten Weltkrieg wurden Kommentare zunächst mit den Bezeichnungen "positiv" und "negativ" versehen. Mit dem Aufkommen des regenerativen Kreislaufs in den 1920er Jahren war das Konzept der positiven Rückkopplung bereits etabliert. In seiner bahnbrechenden Arbeit aus dem Jahr 1934 beschrieb Harold Stephen Black erstmals die Verwendung negativer Rückkopplungen in elektrischen Verstärkern. Anscheinend Schwarz:

"Eine positive Rückkopplung erhöht die Verstärkung des Verstärkers, während eine negative Rückkopplung sie verringert."

Nach Mindell (2002) kam es kurz darauf zu Verwirrung über die Wörter:

Friis und Jensen hatten die gleiche Unterscheidung zwischen positiver und negativer Rückkopplung getroffen wie Black, und zwar nicht auf der Grundlage des Vorzeichens der Rückkopplung selbst, sondern vielmehr aufgrund ihrer Wirkung auf die Verstärkung des Verstärkers.

Im Gegensatz dazu bezeichneten Bode und Nyquist, als sie auf Blacks Arbeit aufbauten, negatives Feedback als das Gegenteil von positivem Feedback.

Black hatte Schwierigkeiten, andere von der Nützlichkeit seiner Innovation zu überzeugen, was zum Teil auf die Mehrdeutigkeit der grundlegenden Definitionen zurückzuführen war.

Ein regenerativer Radioempfänger im Vintage-Stil.

Aufgrund des strategischen Einsatzes positiver Verstärkung ist eine einzelne Vakuumröhre oder ein einzelnes Ventil in der Lage, eine ausreichende Verstärkung (Mitte) bereitzustellen.

1914 wurden regenerative Schaltkreise entwickelt und patentiert. Auf diese Weise kann ein Signal, das normalerweise eine Verstärkung von 20 bis 50 hätte, in einer einzigen Stufe um das 20.000- bis 100.000-fache verstärkt werden. Bei diesen extrem hohen Verstärkungen sind regenerative Verstärker anfällig für Instabilität und Schwingungen. Der Funker muss bereit sein, die Menge der Rückmeldung für einen optimalen Empfang kontinuierlich anzupassen. Moderne Funkempfänger verwenden das Superheterodyn-Design, das sich durch eine größere Anzahl von Verstärkerstufen, aber eine stabilere Funktion und keine positive Rückkopplung auszeichnet.

Bei elektronischen Oszillatoren wird die Schwingung genutzt, die in einer regenerativen Funkschaltung auftreten kann. Durch die Verwendung von abgestimmten Schaltkreisen oder einem piezoelektrischen Kristall (oft Quarz) bleibt das Signal, das durch positive Rückkopplung verstärkt wird, sinusförmig und linear. Es gibt zahlreiche Designs für harmonische Oszillatoren, wie z. B. den Armstrong-Oszillator, den Hartley-Oszillator, den Colpitts-Oszillator und den...

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 7.2.2024
• Übersetzer: Daniel Hueber
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Wirtschaft
• ISBN-10: 0-00-052546-4 / 0000525464
• ISBN-13: 978-0-00-052546-8 / 9780000525468