Järjestelmien vakaus: käsite, kriteerit ja ehdot

Sisällysluettelo:

Järjestelmien vakaus: käsite, kriteerit ja ehdot
Järjestelmien vakaus: käsite, kriteerit ja ehdot
Anonim

Yksi dynaamisten ohjausjärjestelmien analyysin päätehtävistä on niiden vakausongelman ratkaiseminen. Niiden vakaus on yksi johtamiskonseptin tärkeimmistä ominaisuuksista. Järjestelmää pidetään epävakaana, jos se ei palaa alkuperäiseen asentoonsa, vaan jatkaa värähtelyä sen jälkeen, kun siihen on tehty joitain muutoksia tulossa tai se on ei-toivotun häiriön vaikutuksen alaisena.

Pääkäsitteen määritelmä

Järjestelmän vakauden käsitteen mukaan sen tasapainotila johtuu häiritsevien tekijöiden vaikutuksen puuttumisesta siihen. Tässä tilanteessa ero asetetun ja todellisen tilan välillä on yleensä nolla. Vakaus on sen kykyä palata alkuperäiseen tasapainotilaansa sen jälkeen, kun sen rikkomiseen johtanut häiriö on päättynyt. Epävakaa järjestelmä häiriön vaikutuksesta siirtyy pois tasapainotilasta tai värähtelee, jonka amplitudi vähitellennousussa.

vakautta ja rahoitusta
vakautta ja rahoitusta

Vakausolosuhteet

Vakioaikaisen järjestelmän vakauden varmistamiseksi seuraavat kaksi ehtoa on täytettävä:

  1. Hän luo rajoitetun tulosteen jokaiselle tulolle; jos tuloa ei ole, lähdön on oltava nolla alkuehdoista riippumatta.
  2. Järjestelmän vakautta voidaan kutsua absoluuttiseksi tai suhteelliseksi vakaudeksi. Esitettyä termiä käytetään liittyen tutkimukseen, jossa verrataan tiettyjä määriä, niiden toimintaolosuhteita. Vakaus on tuloksen luoma lopputulos.

Jos järjestelmän lähtö on ääretön, vaikka siihen kohdistetaan äärellinen tulo, sen sanotaan olevan epästabiili, eli sillä on luonnostaan stabiili, sillä on rajoitettu pääte, kun järjestelmään sovelletaan rajoitettua alkua. itse.

Tässä tapauksessa syötteellä tarkoitetaan ulkoisen ympäristön vaikutuksen järjestelmään erilaisia sovelluskohteita. Tuotos on sen toiminnan lopputuote, joka on muunnetun syöttötiedon muodossa.

Jatkuvassa lineaarisessa aikajärjestelmässä vakausehto voidaan kirjoittaa tietylle impulssivasteelle.

Kun se on diskreetti, vakausindeksi voidaan kirjoittaa myös tietylle impulssivasteelle.

Epävakaassa ehdossa sekä jatkuvissa että rajoitetuissa järjestelmissä nämä lausekkeet ovat äärettömiä.

Vakaus- ja häiriötyypit

StaattinenJärjestelmän vakaus ymmärretään sen kyvyksi varmistaa alkuperäisen (tai alkuperäisen lähelle) järjestelmän palautuminen pienen häiriön jälkeen. Tässä yhteydessä esitellyn konseptin mukaan he tarkastelevat vaihtelua, joka vaikuttaa sen käyttäytymiseen, riippumatta siitä, missä a alto tai pudotus ilmenee ja mikä on niiden suuruus. Tämän perusteella nämä tilat, jotka ovat lähellä alkuperäistä, antavat meidän pitää sitä lineaarisena.

Järjestelmien dynaaminen vakaus on järjestelmien kyky palauttaa alkutila suuren häiriön jälkeen.

Suurella vaihtelulla ymmärretään sellainen liike, jonka vaikutuksen luonne ja sitä vastaava käyttäytyminen määräävät olemassaolon ajan, suuruuden ja esiintymispaikan.

Tämän perusteella tämän alueen järjestelmä on määritelty epälineaariseksi.

suljettu järjestelmä
suljettu järjestelmä

Kestävän kehityksen kriteerit

Lineaarisen järjestelmän vakauden pääehto ei ole häiriön luonne, vaan sen rakenne. Uskotaan, että tämä vakaus "pienessä" määräytyy, jos sen rajoja ei ole vahvistettu. Vakaus "isossa" määräytyy rajojen ja todellisten poikkeamien vastaavuudesta näihin asetettuihin rajoihin.

Järjestelmän vakauden määrittämiseen käytetään seuraavia kriteerejä:

  • juurikriteeri;
  • Stodola-kriteeri;
  • Hurwitzin kriteeri;
  • Nyquist-kriteeri;
  • Mihailov-kriteeri ja muut

Yksittäisten linkkien stabiiliuden määrittämiseen käytetään juurikriteeriä ja Stodolan arviointitekniikkaaja avoimet järjestelmät. Hurwitz-kriteeri on algebrallinen ja mahdollistaa suljettujen järjestelmien stabiilisuuden määrittämisen viipymättä. Nyquistin ja Mikhailovin kriteerit ovat taajuuskriteerit. Niitä käytetään määrittämään suljettujen järjestelmien vakaus niiden taajuusvasteen perusteella.

Järjestelmän tasapaino
Järjestelmän tasapaino

Pääkriteeri

Sen avulla voit määrittää järjestelmän vakauden siirtofunktion muodon perusteella. Sen käyttäytymisominaisuudet kuvataan ominaispolynomilla (siirtofunktion nimittäjä). Jos määritämme nimittäjän nollaan, tuloksena olevan yhtälön juuret antavat meille mahdollisuuden määrittää stabiilisuusasteen.

Tämän kriteerin mukaan lineaarinen järjestelmä on stabiili, jos kaikki yhtälön juuret ovat vasemmassa puolitasossa. Jos ainakin yksi niistä sijaitsee vakauden rajalla, se on myös rajalla. Jos ainakin yksi niistä on oikeassa puolitasossa, järjestelmää voidaan pitää epävakaana.

Stodola-kriteeri

Se seuraa juuren määritelmästä. Stodola-kriteerin mukaisesti lineaarista järjestelmää voidaan pitää stabiilina, jos kaikki polynomin kertoimet ovat positiivisia.

Stodola-kriteeri
Stodola-kriteeri

Hurwitzin kriteeri

Tätä kriteeriä käytetään suljetun järjestelmän ominaispolynomissa. Tämän tekniikan mukaan stabiiliuden riittävä edellytys on se, että determinantin ja matriisin kaikkien päädiagonaalien molliarvojen arvo on suurempi kuin nolla. Jos ainakin yksi niistä on yhtä suurinolla, sitä pidetään vakauden rajalla. Jos vähintään yksi negatiivinen determinantti on olemassa, sitä on pidettävä epävakaana.

Nyquist-kriteeri

Tämän tekniikan perustana on siirtofunktion näyttävän muuttujan vektorin päät yhdistävän käyrän rakentaminen. Kriteerin muotoilu on seuraava: suljettua järjestelmää pidetään stabiilina, jos funktiokäyrä ei sisällä pistettä, jonka koordinaatit (-1, j0) on kompleksitasolla.

Nyquistin kriteeri
Nyquistin kriteeri

Rahoitusjärjestelmä

Rahoitussietokyky on tila, jossa järjestelmä, eli keskeiset markkinat ja instituutiot, on kestävä taloudellisia sokkeja vastaan ja valmis suorittamaan sujuvasti ydintoimintonsa eli kassavirran välityksen, riskienhallinnan ja maksujärjestelyt.

Tulkkauksen keskinäisen riippuvuussuhteen vuoksi (sekä vertikaalisesti että horisontaalisesti) analyysin tulee kattaa koko rahoituksen välitysjärjestelmä. Toisin sanoen pankkisektorin lisäksi on tarpeen analysoida myös pankkien ulkopuolisia instituutioita, jotka ovat tavalla tai toisella mukana välittäjänä. Näitä ovat monenlaiset laitokset, mukaan lukien pankkiiriliikkeet, sijoitusrahastot, vakuutuksenantajat ja muut (erilaiset) yhteisöt. Rahoitusjärjestelmän vakausjärjestelmää analysoitaessa tutkitaan, missä määrin koko rakenne kestää ulkoisia ja sisäisiä iskuja. Sokit eivät tietenkään aina johda kriiseihin, vaan itse epävakaa talousympäristövoi yksinään haitata talouden tervettä kehitystä.

Useat teoriat tunnistavat taloudellisen epävakauden syitä. Niiden merkitys voi vaihdella ajanjakson ja analyysiin osallistuvien maiden mukaan. Koko rahoitusjärjestelmään vaikuttavista ongelmallisista tekijöistä kirjallisuudessa mainitaan yleensä seuraavat:

  • rahoitusalan nopea vapauttaminen;
  • riittämätön talouspolitiikka;
  • Kohdentamaton valuuttakurssimekanismi;
  • resurssien tehoton kohdentaminen;
  • heikko huolimattomuus;
  • Kirjannon ja tilintarkastuksen riittämätön sääntely.

Mahdolliset syyt eivät esiinny ainoastaan kollektiivisesti, vaan myös yksittäin tai satunnaisesti, joten taloudellisen vakauden analysointi on erittäin vaikea tehtävä. Yksittäisiin toimialoihin keskittyminen vääristää kokonaiskuvaa, joten asioita on tarkasteltava monimutkaisuudessaan rahoitusjärjestelmän vakautta tutkiessa.

rahoitusjärjestelmän vakaus
rahoitusjärjestelmän vakaus

Yritysjärjestelmän vakauden analysointiprosessi tapahtuu useissa vaiheissa.

Aluksi arvioidaan ja analysoidaan taloudellisen vakauden absoluuttisia ja suhteellisia indikaattoreita. Toisessa vaiheessa tekijät jaetaan niiden merkittävyyden mukaan, niiden vaikutusta arvioidaan laadullisesti ja määrällisesti.

Yritysten taloudelliset vahvuusluvut

Yrityksen taloudellinen tila, sen vakaus riippuu suurelta osin pääomanlähteiden optimaalisesta rakenteesta, eli velan suhteesta omiin varoihin, optimaalisestayhtiön varojen rakenteesta ja ennen kaikkea käyttöomaisuuden ja vaihto-omaisuuden suhteesta sekä yhtiön varojen ja velkojen taseesta.

Siksi on tärkeää tutkia riskipääoman lähteiden rakennetta ja arvioida taloudellisen vakauden ja riskin astetta. Tätä tarkoitusta varten käytetään järjestelmän vakauden kertoimia:

  • autonomiakerroin (riippumattomuus) - pääoman osuus taseessa;
  • huoltosuhde - lainapääoman osuus taseesta;
  • nykyinen velkasuhde - lyhytaikaisten rahoitusvelkojen suhde taseeseen;
  • rahoitusvakaussuhde (pitkäaikainen taloudellinen riippumattomuus) - pääoman ja pitkäaikaisen velan suhde taseeseen;
  • velkakattoaste (vakavaraisuussuhde) - pääoman suhde velkaan;
  • rahoitusvelkasuhde (rahoitusriskisuhde) - velan suhde pääomaan.
rahoitusjärjestelmä
rahoitusjärjestelmä

Mitä korkeampi taso indikaattoreissa, kuten autonomia, taloudellinen vakaus, velkapääoman kattavuus, on, sitä alhaisempi on toisen kerroinryhmän taso (riippuvuus, nykyinen velka, pitkäaikaiset velvoitteet sijoittajia kohtaan) ja vastaavasti yrityksen taloudellisen tilanteen vakaus. Taloudellista vipuvaikutusta kutsutaan myös rahoitusvipuvaikutukseksi.

Suositeltava: