Cercle vicieux: Se libérer du cercle vicieux, comprendre les systèmes complexes pour des choix éclairés

Par Fouad Sabry

Qu'est-ce que le cercle vicieux

Un cercle vicieux est une chaîne complexe d'événements qui se renforce par une boucle de rétroaction, entraînant des situations préjudiciables pour l'individu. Autrement dit, à court terme, c’est un système qui n’a aucune tendance à l’équilibre. Un exemple de rétroaction positive est la manière dont chaque itération du cycle renforce celle qui l’a précédée. L’élan d’un cercle vicieux continuera à se déplacer dans la même direction jusqu’à ce qu’une force extérieure intervienne pour arrêter le cycle et briser le cercle vicieux. L'hyperinflation est un exemple bien connu de cercle vicieux qui peut se produire dans le domaine économique.

Comment vous en bénéficierez

(I) Insights, et validations sur les sujets suivants :

Chapitre 1 : Cercle vicieux

Chapitre 2 : Rétroactions positives

Chapitre 3 : Forclusion

Chapitre 4 : Nouriel Roubini

Chapitre 5 : Dette des ménages

Chapitre 6 : Bulle immobilière aux États-Unis dans les années 2000

Chapitre 7 : Hypothèques géantes

Chapitre 8 : Diagramme de boucle causale

Chapitre 9 : Modélisation du point de levier

Chapitre 10 : Prêt hypothécaire

Chapitre 11 : Crise des prêts hypothécaires à risque

Chapitre 12 : Chronologie de la bulle immobilière aux États-Unis dans les années 2000

Chapitre 13 : Causes de la bulle immobilière aux États-Unis dans les années 2000

Chapitre 14 : Informations générales sur la crise des subprimes

Chapitre 15 : Réponses réglementaires à la crise des subprimes

Chapitre 16 : Effets économiques indirects de la crise des prêts hypothécaires à risque

Chapitre 17 : Débat sur les solutions à la crise des prêts hypothécaires à risque

Chapitre 18 : Archétype du système

Chapitre 19 : Défaut stratégique

Chapitre 20 : Causes de la grande récession

Chapitre 21 : Rendre la maison abordable

(II) Répondre aux principales questions du public sur le cercle vicieux.

(III) Exemples concrets d'utilisation du cercle vicieux dans de nombreux domaines.

Qui est-ce ?

Le livre s'adresse aux professionnels, aux étudiants de premier cycle et des cycles supérieurs, aux passionnés, aux amateurs et à ceux qui souhaitent aller au-delà des connaissances ou des informations de base pour tout type de cercle vicieux.

• Langue: Français
• Éditeur: Un Milliard De Personnes Informées [French]
• Date de sortie: 7 févr. 2024

Aperçu du livre

Chapitre 1 : Le cercle vicieux

Un cercle vicieux (ou cycle) est une séquence complexe d'événements négatifs qui se perpétue par le biais d'une boucle de rétroaction. À court terme, le système n'a pas de tendance à l'équilibre (social, économique, écologique, etc.). Chaque itération du cycle renforce la précédente, qui est un exemple de rétroaction positive. Un cercle vicieux se poursuivra dans la direction de son élan jusqu'à ce qu'une force extérieure intervienne et brise le cycle. L'hyperinflation est un exemple bien connu de cercle vicieux en économie.

La crise contemporaine des subprimes est un ensemble complexe de boucles vicieuses, tant par ses origines que par ses nombreuses conséquences, notamment la récession de la fin des années 2000. Un exemple concret est le cercle lié au logement. À mesure que la valeur des maisons s'effondre, un nombre croissant de propriétaires se retrouvent « sous l'eau » lorsque la valeur marchande de leur maison tombe en dessous du montant de leur prêt hypothécaire. Cela incite à abandonner la propriété, ce qui entraîne une augmentation des défauts de paiement et des saisies. Cela fait encore baisser les prix des maisons en raison d'une offre excédentaire, poursuivant ainsi le cycle.

En intégrant toutes les parties prenantes à la gestion des espaces écologiques, il est possible de créer un cercle vertueux dans lequel l'amélioration de l'écologie soutient des actions de préservation et de valorisation de la région.

Le cycle de la pauvreté, le métayage et l'intensification de la sécheresse en sont d'autres exemples. À l'échelle mondiale, les flambées récurrentes de la pandémie de COVID-19 constituent un cercle vicieux.

{Fin du chapitre 1}

Chapitre 2 : Rétroaction positive

La rétroaction positive (rétroaction exacerbée, rétroaction auto-renforcée) est un processus dans une boucle de rétroaction qui amplifie l'impact d'une petite perturbation. Ainsi, l'un des impacts d'une perturbation sur un système est une augmentation de la taille de la perturbation. Ces deux principes sont essentiels à la science et à l'ingénierie, y compris la biologie, la chimie et la cybernétique.

Diagramme de boucle causale qui décrit les causes d'une ruée sous la forme d'une boucle de rétroaction positive.

L'alarme ou la panique peuvent parfois se propager par une rétroaction positive au sein d'un troupeau d'animaux pour provoquer une bousculade.

En sociologie, un effet de réseau peut rapidement créer la rétroaction positive d'une panique bancaire.

Ci-dessus, une photo de la panique bancaire de Northern Rock au Royaume-Uni en 2007.

La rétroaction positive est mathématiquement définie comme un gain de boucle positive au sein d'une boucle fermée de cause à effet. Ainsi, la rétroaction positive est en phase avec l'entrée dans le sens où elle contribue à élargir l'entrée. Une rétroaction positive entraîne généralement une instabilité du système. Lorsque le gain de boucle est positif et supérieur à 1, une croissance exponentielle, des oscillations croissantes, un comportement chaotique et d'autres écarts par rapport à l'équilibre sont habituels. En règle générale, les paramètres du système s'accélèrent vers des niveaux extrêmes, ce qui peut endommager ou détruire le système ou le faire entrer dans un nouvel état stable. La rétroaction positive peut être gérée en filtrant, en amortissant ou en limitant les signaux du système, ou elle peut être éliminée ou réduite en fournissant une rétroaction négative.

Dans les circuits numériques, la rétroaction positive est utilisée pour éloigner les tensions des valeurs intermédiaires et les faire passer aux états « 0 » et « 1 ». L'emballement thermique, quant à lui, est une sorte de rétroaction positive capable de détruire les jonctions semi-conductrices. La rétroaction positive dans les réactions chimiques peut augmenter la vitesse de réaction et, dans des circonstances extrêmes, provoquer des explosions. La rétroaction positive dans la conception mécanique provoque l'enclenchement des dispositifs de point de basculement ou de « décentrement », tels que ceux des interrupteurs et des pinces de verrouillage. Incontrôlée, elle peut provoquer l'effondrement de ponts. Dans les systèmes économiques, la rétroaction positive peut générer des cycles d'expansion et de récession. Un exemple courant de rétroaction positive est le crissement ou le hurlement fort produit par la rétroaction audio dans les systèmes de sonorisation : le microphone capte le son de ses propres haut-parleurs, l'amplifie, puis le transmet via les haut-parleurs.

La coagulation plaquettaire démontre une rétroaction positive.

La paroi de l'artère sanguine lésée libère des substances qui, par agrégation plaquettaire, induisent la formation d'un caillot sanguin.

Au fur et à mesure que de plus en plus de plaquettes se rassemblent, la libération de substances supplémentaires accélère le processus.

Jusqu'à ce que la paroi du vaisseau sanguin soit complètement scellée et que la boucle de rétroaction positive se termine, le processus s'accélère.

La structure exponentielle du graphique illustre le processus de rétroaction positive.

La rétroaction positive renforce ou amplifie un impact en influençant le processus qui l'a produite. Par exemple, le gain du système est amélioré lorsqu'une partie d'un signal de sortie électronique retourne à l'entrée et est en phase avec elle. Une caractéristique cruciale de la rétroaction positive est l'amplification de minuscules perturbations. Lorsqu'un système subit un changement, la rétroaction positive encourage d'autres changements dans la même direction.

Un système de rétroaction de base peut être représenté par ce schéma.

Le signe plus est un additionneur dans le diagramme, tandis que A et B sont des fonctions causales arbitraires.

Le diagramme illustre une boucle de rétroaction simple. Si le gain de boucle AB est positif, alors une rétroaction positive ou régénérative est présente.

Si les fonctions A et B sont linéaires et que AB est inférieur à un, alors le gain global du système de l'entrée à la sortie est fini, mais peut devenir extrêmement important lorsque AB s'approche de un. Dans ce scénario, on peut démontrer que le gain global ou « boucle fermée » de l'entrée à la sortie est :

G_c = A/(1-AB)

Lorsque AB est supérieur à 1, le système est instable et n'a pas de gain bien défini ; Le gain peut être qualifié d'illimité.

Par conséquent, les changements d'état peuvent être convergents ou divergents en fonction de l'entrée. La rétroaction positive a pour effet d'amplifier les changements, de sorte que des perturbations modestes peuvent entraîner des changements importants.

Dans le cas où un système en équilibre avec une rétroaction positive à tout changement par rapport à son état actuel est instable, on dit qu'il est en équilibre instable. La quantité de forces agissant pour éloigner un tel système de l'équilibre est proportionnelle à la « distance » du système par rapport à l'équilibre.

Une rétroaction positive n'implique pas nécessairement une instabilité de l'équilibre ; Par exemple, les systèmes de rétroaction positive peuvent avoir des états marche/arrêt stables.

L'hystérésis fait que la valeur de sortie dépend de l'historique de l'entrée

Dans un circuit de déclenchement de Schmitt, la rétroaction à l'entrée non inverseuse d'un amplificateur pousse la sortie directement loin de la tension appliquée vers la tension maximale ou minimale que l'amplificateur est capable de produire.

Dans le monde réel, les boucles de rétroaction positives n'entraînent souvent pas une croissance exponentielle, mais sont plutôt régulées par des influences limitantes. Selon Donella Meadows :

« Les sources de croissance sont les boucles de rétroaction positives. », l'explosion, l'érosion et l'effondrement systémique.

Un système avec une boucle de rétroaction positive non régulée finira par s'autodétruire.

C'est pourquoi il y en a si peu.

Habituellement, une boucle négative s'activera tôt ou tard.

Une rétroaction positive peut provoquer une hystérésis, dans laquelle le point de départ influence l'état final du système. Lorsque le gain de la boucle de rétroaction est supérieur à 1, la sortie s'éloigne de l'entrée : si elle est au-dessus de l'entrée, elle se déplace vers la limite positive la plus proche, et si elle est en dessous de l'entrée, elle se déplace vers la limite négative la plus proche.

Une fois la limite atteinte, la stabilité s'ensuivra. Néanmoins, si l'entrée dépasse la limite, la rétroaction change de signe et la sortie se déplace dans la direction opposée jusqu'à ce qu'elle atteigne la limite opposée. Par conséquent, le système présente un comportement bistable.

Avant la Seconde Guerre mondiale, les étiquettes positives et négatives étaient initialement appliquées aux commentaires. Avec l'avènement du circuit régénératif dans les années 1920, le concept de rétroaction positive était déjà bien établi. Dans son article historique de 1934, Harold Stephen Black décrit pour la première fois l'utilisation de la rétroaction négative dans les amplificateurs électriques. Apparemment, le noir :

« Le feed-back positif améliore le gain de l'amplificateur, tandis que le feed-back négatif le diminue. »

Selon Mindell (2002), la confusion entre les mots s'est produite peu de temps après :

Friis et Jensen avaient fait la même distinction entre la rétroaction positive et négative que Black, en se basant non pas sur le signe de la rétroaction elle-même, mais plutôt sur son effet sur le gain de l'amplificateur.

En revanche, Bode et Nyquist, lorsqu'ils se sont appuyés sur le travail de Black, ont fait référence à la rétroaction négative comme étant l'opposé de la rétroaction positive.

Black a eu de la difficulté à persuader les autres de l'utilité de son innovation, en partie à cause de l'ambiguïté entourant les définitions de base.

Un récepteur radio régénératif de style vintage.

En raison de l'utilisation stratégique du renforcement positif, un seul tube à vide ou une seule vanne est capable de fournir une amplification adéquate (centre).

En 1914, des circuits régénératifs ont été développés et brevetés. De cette manière, un signal qui aurait normalement un gain de 20 à 50 peut être amplifié 20 000 à 100 000 fois en un seul étage. À ces gains extrêmement élevés, les amplificateurs régénératifs sont sujets à l'instabilité et à l'oscillation. L'opérateur radio doit être prêt à ajuster en permanence la quantité de rétroaction pour une réception optimale. Les récepteurs radio modernes utilisent la conception superhétérodyne, qui comporte un plus grand nombre d'étages d'amplification, mais un fonctionnement plus stable et aucune rétroaction positive.

Dans les oscillateurs électroniques, l'oscillation qui peut se produire dans un circuit radio régénératif est utilisée. En utilisant des circuits accordés ou un cristal piézoélectrique (souvent du quartz), le signal amélioré par la rétroaction positive reste sinusoïdal et linéaire. Il existe de nombreux modèles d'oscillateurs harmoniques, tels que l'oscillateur Armstrong, l'oscillateur Hartley, l'oscillateur Colpitts et l'oscillateur à chevalet Wien. Tous utilisent la rétroaction positive pour générer des oscillations.

Plusieurs circuits électriques, en particulier les amplificateurs, comportent des commentaires désagréables.

Cela diminue leur gain, alors qu'il améliore leur linéarité, leur impédance d'entrée, leur impédance de sortie et leur bande passante, tous ces facteurs sont stabilisés, ainsi que le gain en boucle fermée.

De plus, ces facteurs deviennent moins dépendants des spécificités du dispositif d'amplification et de plus en plus dépendants des composants de rétroaction, qui sont moins sensibles aux variations dues à la tolérance de fabrication, à la température et à l'âge.

La différence entre la rétroaction CA positive et négative est une différence de phase : si le signal est réfléchi hors phase, s'il est déphasé, la rétroaction est négative ; sinon, c'est positif.

Un problème pour les concepteurs d'amplificateurs utilisant une rétroaction négative est que certains composants du circuit produiront un déphasage dans la voie de rétroaction.

S'il y a une fréquence (généralement une haute fréquence) où le déphasage atteint 180°, le concepteur doit alors s'assurer que le gain de l'amplificateur à cette fréquence est extrêmement faible (généralement par filtrage passe-bas).

Si le gain de boucle (le produit du gain de l'amplificateur et de la quantité de rétroaction positive) à n'importe quelle fréquence est supérieur à un, l'amplificateur a une rétroaction positive, l'amplificateur vibrera alors à cette fréquence (critère de stabilité de Barkhausen).

Parfois, ces oscillations sont appelées oscillations parasites.

Un amplificateur qui est stable dans un ensemble de conditions peut entrer en oscillation parasite dans un ensemble différent.

Cela peut être dû aux fluctuations de température, à la tension d'alimentation, au réglage des commandes sur le panneau avant, ainsi qu'à la proximité d'un objet humain ou d'un autre objet conducteur.

Les amplificateurs peuvent osciller d'une manière difficile à remarquer sans oscilloscope, ou les oscillations peuvent être si fortes que seul un signal fortement déformé ou aucun signal n'est transmis, ou que des dommages se produisent. En raison de leur ressemblance avec les bruits d'échappement à bas régime, les oscillations parasites à basse fréquence ont été appelées « bateau à moteur ».

L'effet de l'utilisation d'un déclencheur de Schmitt (B) au lieu d'un comparateur (A)

La rétroaction positive est utilisée dans de nombreux circuits électriques numériques. Les portes logiques booléennes simples normales s'appuient uniquement sur le gain pour pousser les tensions du signal numérique loin des valeurs intermédiaires et vers les niveaux censés représenter les booléens '0' et '1'. Cependant, de nombreuses portes plus compliquées utilisent le retour d'information. Lorsqu'une tension d'entrée est censée varier de manière analogique, mais que des seuils précis sont nécessaires pour le traitement numérique ultérieur, le circuit de déclenchement de Schmitt utilise une rétroaction positive pour garantir que si la tension d'entrée dépasse doucement le seuil, la sortie est forcée de passer rapidement et intelligemment d'un état logique à l'autre. Une conséquence de l'utilisation de la rétroaction positive par le déclencheur de Schmitt est que si la tension d'entrée descend doucement au-delà du même seuil, la rétroaction positive maintiendra l'état actuel de la sortie. Ce phénomène est connu sous le nom d'hystérésis : la tension d'entrée doit tomber en dessous d'un nouveau seuil plus bas afin de « déverrouiller » la sortie et de la réinitialiser à sa valeur numérique d'origine. En diminuant l'amplitude de la rétroaction positive, la largeur de l'hystérésis peut être diminuée, mais elle ne peut pas être éliminée totalement. La gâchette de Schmitt est en partie un circuit de