随机过程习题解答_过程控制系统习题解答92-疾风资料库
随机过程习题解答_过程控制系统习题解答92
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过程控制系统习题解答92
《过程控制系统》习题解答1-1 试简述过程控制的发展概况及各个阶段的主要特点。答：第一个阶段 50年代前后：实现了仪表化和局部自动化，其特点： 1、过程检测控制仪表采用基地式仪表和部分单元组合式仪表 2、过程控制系统结构大多数是单输入、单输出系统 3、被控参数主要是温度、压力、流量和液位四种参数4、控制的目的是保持这些过程参数的稳定，消除或减少主要扰动对生产过程的影响5、过程控制理论是以频率法和根轨迹法为主体的经典控制理论，主要解决单输入、单输出的定值控制系统的分析和综合问题第二个阶段 60年代来：大量采用气动和电动单元组合仪表，其特点：1、过程控制仪表开始将各个单元划分为更小的功能，适应比较复杂的模拟和逻辑规律相结合的控制系统 2、计算机系统开始运用于过程控制3、过程控制系统方面为了特殊的工艺要求，相继开发和应用了各种复杂的过程控制系统（串级控制、比值控制、均匀控制、前馈控制、选择性控制）4、在过程控制理论方面，现代控制理论的得到了应用第三个阶段70年代以来：现代过程控制的新阶段——计算机时代，其特点： 1、对全工厂或整个工艺流程的集中控制、应用计算系统进行多参数综合控制2、自动化技术工具方面有了新发展，以微处理器为核心的智能单元组合仪表和开发和广泛应用 3、在线成分检测与数据处理的测量变送器的应用 4、集散控制系统的广泛应用第四个阶段 80年代以后：飞跃的发展，其特点： 1、现代控制理论的应用大大促进了过程控制的发展2、过程控制的结构已称为具有高度自动化的集中、远动控制中心3、过程控制的概念更大的发展，包括先进的管理系统、调度和优化等。1-2 与其它自动控制相比，过程控制有哪些优点？为什么说过程控制的控制过程多属慢过程？过程控制的特点是与其它自动控制系统相比较而言的。 一、连续生产过程的自动控制连续控制指连续生产过程的自动控制，其被控量需定量控制，而且应是连续可调的。若控制动作在时间上是离散的（如采用控制系统等），但是其被控量需定量控制，也归入过程控制。 二、过程控制系统由过程检测、控制仪表组成 过程控制是通过各种检测仪表、控制仪表和电子计算机等自动化技术工具，对整个生产过程进行自动检测、自动监督和自动控制。一个过程控制系统是由被控过程和检测控制仪表两部分组成。 三、被控过程是多种多样的、非电量的现代工业生产过程中，工业过程日趋复杂，工艺要求各异，产品多种多样；动态特性具有大惯性、大滞后、非线性特性。有些过程的机理（如发酵等）复杂，很难用目前过程辨识方法建立过程的精确数学模型，因此设计能适应各种过程的控制系统并非易事。四、过程控制的控制过程多属慢过程，而且多半为参量控制因为大惯性、大滞后等特性，决定了过程控制的控制过程多属慢过程；在一些特殊工业生产过程中，采用一些物理量和化学量来表征其生产过程状况，故需要对过程参数进行自动检测和自动控制，所以过程控制多半为参量控制。五、过程控制方案十分丰富过程控制系统的设计是以被控过程的特性为依据的。过程特性：多变量、分布参数、大惯性、大滞后和非线性等。单变量控制系统、多变量控制系统；仪表过程控制系统、计算机集散控制系统；复杂控制系统，满足特定要求的控制系统。六、定值控制是过程控制的一种常用方式过程控制的目的： 消除或减小外界干扰对被控量的影响，使被控量能稳定控制在给定值上，使工业生产能实现优质、高产和低耗能的目标。1-3 什么是过程控制系统，其基本分类方法有哪些？过程控制系统：工业生产过程中自动控制系统的被控量是温度、压力、流量、液位、成分、粘度、湿度和pH等这样一些过程变量的系统。 1、按过程控制系统的结构特点分1）反馈控制系统：是根据系统被控量的偏差进行工作，偏差值是控制的依据，最后达到消除或减小偏差的目的。2）前馈控制系统：直接根据扰动量的大小进行工作，扰动是控制的依据。 3、前馈—反馈控制系统（复合控制系统）：充分结合两者的有点，大大提高控制质量。 2、按给定值信号的特点来分类定值控制系统：是指系统被控量的给定值保持在规定值不变，或在小范围附近不变。2、程序控制系统：是被控量的给定值按预定的时间程序变化工作，目的是使系统被控量按工艺要求规定的程序自动变化。加热升温或逐次降温等。3、随动控制系统：是一种被控量的给定值随时间任意变化的控制系统，主要作用是克服一切扰动，使控量快速跟随给定值而变化。空气量与燃料量的关系。1-4 何为集散控制系统，试述其基本组成与各部分的作用原理。集散控制系统是分布（分散）控制系统(Distributed Control System)的简称，国内一般习惯称为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。集散控制系统经历了三代的发展，但从基本机构上来看，他们有相同的 特性，其基本结构可分为三大部分。现场控制装置：完成模拟量与数字量的相互转换，完成控制算法的各种运算，对输入量和输出量进行有关的软件滤波及其他的一些运算。操作管理装置：操作员通过操作管理装置了解生产的运行状况，并发出操作指令给生产过程。生产过程的各种参数在操作管理装置上显示，以便于操作人员监视和操作。通信系统：过程控制装置与操作管理之间需要有一个桥梁来完成数据之间的传递和交换，这就是通信系统。2-1 何为被控过程及其数学模型，模型一般可分为哪几类，它与过程控制有何关系？ 被控过程是指正在运行中的多种多样的被控制的生产工艺设备。被控过程的数学模型是指过程在各输入量作用下，其相应的输出量变化函数关系的数学表达式。过程数学模型的两种描述形式： 非参量形式：即用曲线或数据表格来表示（形象、直观，但对进行系统的设计和综合不方便）。参量形式： 即用数学方程来表示（方便，描述形式有： 微分方程、传递函数、差分方程、脉冲响应函数、状态方程等）。2-2 什么是过程通道？什么是过程的控制通道和扰动通道？它们的数学模型是否相同？为什么？过程通道: 输入量与输出量间的信号联系。 扰动通道: 扰动作用与被控量间的信号联系。 控制通道：控制作用与被控量间的信号联系。不同，因为同一个系统，通道不同，输入输出关系不同，其数学模型亦不一样。2-3 从阶跃响应曲线看，大多数被控过程有何特点？绝大部分工业过程的动态特性具有自衡能力，因此其模型可以近似为以下几类： 近似地以一阶、二阶、一阶加滞后、二阶加滞后特性之一来描述。2-4 试述研究过程建模的主要目的及其建模方法？ 1.设计过程控制系统和整定调节器参数。 2.进行仿真试验研究。3.指导生产工艺设备的设计。 4.培训运行操作人员。机理法：又称数学分析法或者理论建模法，根据过程的内在机理，通过静态与动态物料平衡和能量平衡等关系用数学推导的方法求取过程的数学模型。试验法：在实际的生产过程中，根据过程的输入、输出的实验数据来获得过程的数学模型。2-6图示液位控制过程的输入量为q1,流出量为q2、q3 ，液位h为被控变量，C为容量系数，并设R1、R2、R3均为线性液阻。要求： 1) 列出液位过程的微分方程组； 2) 画出液位控制过程框图； 3) 求取液位过程的传递函数。q1q1?q2?q3 ?Cdhd?h?h?h ，?q1??q2??q3?C ?q2?，?q3? dtdtR2R3QH(s)1?Q1(s)Cs??R2R32-13 已知某液位过程的阶跃相应数值t/s 0 10 20 40 60 80 100 140 180 250 300 400 500 600 h/mm 0 0 0.2 0.8 2.0 3.6 5.4 8.8 11.8 14.4 16.6 18.4 19.2 19.6 当其阶跃扰动量为20%时要求： 画出液位过程的阶跃响应曲线； 用一阶加滞后环节近似描述20=100, 0.2t=[0 10 20 40 60 80 100 140 180 250 300 400 500 600]; h=[0 0 0.2 0.8 2.0 3.6 5.4 8.8 11.8 14.4 16.6 18.4 19.2 19.6]; hstar=h/20;spline(hstar(2:14),t(2:14),0.39) 得t1?128.9 K0=spline(hstar(2:14),t(2:14),0.63) 得t2?200.5T0=2(t2?t1)=143.2 ?=2t1?t2=57.3spline(t,hstar, 57.3) 得0.09 较小接近0；当t4?0.8T0???171.9 spline(t,hstar,171.9) 得0.564 与0.55较接近； 当t5?2T0???343.7 spline(t,hstar,343.7) 得0.889 与0.865较接近； 该过程可用一阶加滞后环节近似描述。2-18 何为测量和测量误差？什么是仪表的精度等级？若用测量范围为0-200摄氏度的温度计测温，在正常工作条件下，进行数次测量，其误差分别为-0.2,0,0.1,0.3，试确定该仪表的精度等级？测量：利用一个已知的单位量与被测的同类量进行比较，通过比较可知被测量是已知单位量若干倍的过程。测量误差--在测量过程中测量结果与被测量的真值之间会有一定的差值。它反映了测量结果的可靠程度。绝对误差的最大值为0.3,0.3/200=0.15%，所以精度等级为0.22-21 试述在工程应用中，利用热电偶和热电阻测温时，必须注意哪些主要问题？ 热电偶要注意补偿导线和冷端温度补偿，热电偶用于较高温度测量，500度以下用热电阻；热电偶使用时注意正确使用补偿导线的类型并注意配套连接。热电阻测温应该注意三线制接线方法；也可以 采用四线制接法。安装时要求仪表与介质充分接触；注意使用现场的工作环境，合理选择仪表的精度和量程，正确选择安装位置，采用正确安装方法等保证仪表正常工作。2-29 为什么说温度、流量、液位等过程都可通过压力间接测量？ 在工业生产过程中，压力与温度、流量或液位之间成单值函数关系。2-38 在工程应用中选用液位检测仪表需注意哪些问题？（1）检测精度 对于计量和经济核算的场合，应选用精度等级较高的液位检测仪表，如超声波液位计的精度为±5mm，对于一般检测精度可选用其它的液位计。（2）工作条件 对于测量高温、高压、低温、高粘度、腐蚀性、泥浆等特殊介质或在其他方法难以检测的各种恶劣条件下的某些特殊场合（3）测量范围：测量范围较大，可选用电容式液位计。（4）刻度范围：最高液位或上限报警点应为最大刻度的90%；正常液位为最大刻度的50%；最低液位或下限报警点为最大刻度的10%左右。其他：还要考虑容器的形状、大小；被测介质的状态；现场安装条件；安全性；信号输出方式等问题。3-3 请归纳一下过程控制系统设计的主要内容。控制方案的设计：系统设计的核心，包括合理选择被控参数和控制参数、信息的获取和变送、调节阀的选择、调节器控制规律及正、反作用方式的确定等。工程设计：在方案设计的基础上进行，包括仪表选型、控制室和仪表盘设计、仪表供电供气系统设计、信号及联锁保护系统设计等。工程安装和仪表调校：系统正常运行的前提，安装完毕后要对每台仪表进行单校和对各个回路联校等。调节器参数工程整定：保证系统运行在最佳状态。3-6 什么是直接参数与间接参数？这两者有何关系？选择被控参数应遵循哪些基本原则？ 直接参数:直接反应生产过程产品产量和质量，以及安全运行的参数。间接参数: 能间接反应产品质量和产量又与直接参数有单值对应关系的、易于测量的参数作为被控参数。直接参数与间接参数有单值对应关系。归纳起来：1）选择对产品和质量、安全生产、经济运行等具有决定性作用的、可直接测量的工艺参数 2）当不能用直接参数作为被控参数时，应该选择一个与直接参数有单值函数关系的间接参数作为被控参数3）被控参数必须有足够的灵敏度4）被控参数的选取考虑工艺过程的合理性和所用仪表的性能。过程控制系统习题解答92_过程控制系统1?0.17s，采用数字PID算式实现，试分别写出相0.08s应的位置型PID和增量型PID算式。设采样周期为T=0.2s。1?0.17s1Wc(s)??2.125(1?)， 0.08s0.17s3-18 已知模型调节器的传递函数Wc(s)?k??位置型PID u(k)?2.125?e(k)?1.176?e(j)?j?0??增量型PID算式 ?u(k)?2.125?e(k)?e(k?1)?1.176e(k)?4-1 什么叫串级控制系统？串级控制系统结构可用下图表示：4-2 与单回路系统相比，串级控制系统有哪些主要特点？1、改善了被控过程的动态特性，提高了系统的工作效率2、大大增强了二次扰动的克服能力3、一次扰动有较好的克服能力4、副路参数变化具有一定的自适应能力4-3 与单回路相比，为什么说串级控制系统由于存在一个副回路而具有较强的抑制扰动的能力？1、大大增强了对二次扰动的克服能力Qc2(s)Kc1Kc2?，Kc1Kc2QD2(s)KcKc意味着串级副回路的存在能迅速克服进入副回路的二次扰动、大大减小了二次扰动的影响，提高了控制质量。2、对一次扰动有较好的克服能力 Qc1(s)1?，Wv(s)W02(s)Wm2(s)?1意味着串级控制系统的抗一次扰动的能力QD1(s)Wv(s)W02(s)Wm2(s)要比单回路控制系统略强一些。4-8 串级控制系统通常可用在哪些场合？1、 用于克服对象较大的容量滞后2、 用于克服对象的纯滞后3、 用于克服变化剧烈和幅值大的干扰4、 用于克服对象的非线性4-11 前馈控制与反馈控制各有什么特点？前馈控制与反馈控制的特点：检测：前馈控制测干扰，反馈控制测被控量；效果：克服干扰，前馈控制及时，理论上可实现完全补偿，“基于扰动消除扰动” ；经济性：克服干扰，前馈控制只能一对一，不如反馈控制经济；稳定性：前馈为开环，不存在稳定性问题（只要每个环节都稳定）反馈则不同，稳定性与控制精度是矛盾的；控制规律：前馈控制器的控制规律取决于被控对象和扰动通道的特性，控制规律往往比较复杂 。4-12 在什么条件下前馈效果最好？前馈控制只有在实现完全补偿的前提下，才能使系统得到良好的动态品质。1.05e?6s4-16 冷凝器温度前馈-反馈符合控制系统如图4-23所示。已知扰动通道特性Wf(s)=；41s?10.9e?8s控制通道特性Wo(s)=；温度调节器采用PI规律。试求该复合控制系统中，前馈控制器55s?1的数学模型Wm(s)？1.05e?6sWf(s)1.17e2s(55s?1) Wm(s)??????0.9eWo(s)41s?155s?14-19 为什么大滞后过程是一种难控制的过程？它对系统的控制品质影响如何？由过程控制通道中存在的纯滞后，使得被控量不能及时反映系统所承受的扰动，因此这样的过程必然会产生较明显的超调量和需要较长的调节时间，被公认为较难控制的过程。当?/T增加时，过程中的相位滞后增加而使超调量增大甚至会因为严重超调而出现聚爆、结焦等事故，此外大滞后会降低整个控制系统的稳定性。4-25 什么叫比值控制系统？常用比值控制方案有哪些？并比较优缺点。凡是两个或多个变量自动维持一定比值关系的过程控制系统，统称为比值控制系统。开环比值控制: 简单、成本低；只有当Q1变化时才起控制作用；Q2变化时Q1不会响应，比例关系被破坏。单闭环比值控制: 能克服开环比值方案的不足。优点：不但能实现流量的副量跟随主量变化，而且能克服流量干扰等。缺点：主流量不受控。双闭环比值控制：能克服单闭环主流量不受控的不足。升降负荷比较方便。变比值控制：在有些生产过程中，要求两种物料流量的比值随第三个变量的变化而变化。比值只是一种手段，不是最终目的，而第三变量Y(s)往往是产品质量指标。4-27 设计比值控制系统时需解决哪些主要问题？4-29 在制药工业中，为了增强药效，需要对某种成分的药物注入一定量的镇定剂、缓冲剂或加入一定的酸或碱，使药物呈现酸性或碱性。这种注入过程一般在一个混合槽中进行。生产要求药物与注入剂混合后的含量必须符合规定的比例。同时在混合过程中不允许药物流量突然发生变化，比免引起混合过程产生局部的化学反应。为了防止发生要求流量q产生急剧变化，通常在混合槽前面增加一个停留槽，如图4-93所示，使药物流量先进入停留槽，然后再进入混合槽，同时停留槽设有液位控制，从而使q经停留槽后的流量q1平缓变化。为了保证药物与注入剂按严格规定的比例数值混合，设计了图示比值控制系统流程图。试由控制流程图画出框图，确定调节阀的气开、气关形式和调节器的正、反作用方式。V1 气关式 LC 反作用F1C 正作用V2 气开式 F2C 反作用4-30 什么叫分程控制？怎样实现分程控制？由一个控制器的输出信号分段分别去控制两个或两个以上控制阀动作的系统称为分程控制系统。分程控制是通过阀门定位器或电气阀门定位器来实现的。?10?4-42 什么叫解耦控制，若已知相对增益矩阵为?试问这两个回路需要解耦吗，为什么？ ?，01??变量间的耦合给过程控制带来了很大困难。而单回路控制系统是最简单的控制方案。因此解决多变量耦合过程控制的最好方法就是解决变量之间不希望的耦合，形成各个独立的单输入单输出控制通道，使得该过程的传递函数为：?W11(s)?W22(s)W(s)?????0?????Wnm(s)? 0W12(s)?W21(s)?0表示过程无耦合，可按单回路控制方法独立整定调节器参数。4-43 已知3*3系统各通道静态增益矩阵K为?0.58-0.36-0.36?K??0.73-0.610? ??11???1?试求相对增益矩阵，选择最好的控制回路，并分析该过程是否要解耦。?0.62-0.460.84?K.*(inv(K)')??010? u3对y1, u2对y2, u1对y3, 需要解耦 ????0.380.460.16??4-45 图4-101所示的2*2过程，欲使y1与u2和y2与u1配对构成两个回路，试求两个装置的数学模型。WF1??W11(s),WF2??W22(s)4-46 解耦控制系统工程实施中需要注意哪些问题？什么叫部分解耦？它具有什么特点？1、稳定性2、部分解耦3、解耦系统的简化部分解耦是一种有选择的解耦，使用时必须首先确定哪些过程是需要解耦的，对此通常有两点可以考虑：1）被控参数的相对重要性。对重要控制回路解耦。2）被控参数的响应速度。响应快的被控参数受响应慢的参数通道的影响小；对响应慢的通道解耦。4-47 什么是模糊集合，什么是清晰集合，它们各有什么特点？模糊集合可用隶属函数表示，x?A?1??A(x)??(0,1)x属于A的程度?0x?A?式中，A称为模糊集合，由0,1及?A(x) 构成，?A(x)表示元素x属于模糊集合A的程度，取值范围是[0，1]，称?A(x)为x属于模糊集合A的隶属度。1、隶属函数的值域为[0,1]，它将普通集合只能取0，1两个值，推广到[0,1]闭区间上连续取值。隶属函数的值越接近于1，表示元素属于模糊集合的程度越大。反之，越接近于0，表示元素属于模糊集合的程度越小。2、隶属函数完全刻画了模糊集合，隶属函数是模糊数学的基本概念，不同的隶属函数所描述的模糊集合也不同。清晰集合可用特征函数表示，?1?A(x)???0x?Ax?A例如“男人”和“女人”这样一对集合是有明确界线的，可用特征函数来表示。然而，对于诸如“速度的快慢”、“年龄的大小”、“温度的高低”等模糊概念没有明确的外延。4-48 试比较隶属函数与特征函数的相同点和不同点。1、隶属函数的值域为[0,1]，它将普通集合只能取0，1两个值，推广到[0,1]闭区间上连续取值。2、隶属函数完全刻画了模糊集合，隶属函数是模糊数学的基本概念，不同的隶属函数所描述的模糊集合也不同。特征函数可用来表示有明确界线的集合，如“男人”和“女人”这样一对集合。然而，对于诸如“速度的快慢”、“年龄的大小”、“温度的高低”等模糊概念没有明确的外延。4-52 已知U?V中的模糊关系Q和V?W中的模糊关系R分别为?10.30.5??0.610.4?Q??0.20.70.4?R??0.40.20.5? ???????0.600.8???0.70.70.8??试求U?W中的合成关系S?QR和T?RQ。?10.30.5??0.610.4??0.610.5?S?QR??0.20.70.4??0.40.20.5???0.40.40.5? ????????0.600.8????0.70.70.8????0.70.70.8???0.610.4?T?RQ??0.40.20.5?????0.70.70.8???10.30.5??0.60.70.5??0.20.70.4???0.50.30.5? ??????0.600.8????0.70.70.8??4-53 基本模糊控制器有哪几部分组成，简述各部分在构成控制系统中的作用。1、模糊化接口（Fuzzy Interface） 将确定量的转换成模糊量，作为模糊推理机的输入。2、知识库（Knowledge Base—KB）知识库由数据库和规则库两部分构成。（1）数据库 数据库所存放的是所有输入、输出变量的全部模糊子集的隶属度矢量值（即经过论域等级离散化以后对应值的集合），若论域为连续域则为隶属度函数。在规则推理的模糊关系方程求解过程中，向推理机提供数据。（2）规则库 模糊控制器的规则库基于专家知识或手动操作人员长期积累的经验，它是按人的直觉推理的一种语言表示形式。模糊规则通常有一系列的关系词连接而成。3、推理与解模糊接口（Inference and Defuzzy-Interface）推理是模糊控制器中，根据输入模糊量，由模糊控制规则完成模糊推理来求解模糊关系方程，并获得模糊控制量的功能部分。正向推理常被用于模糊控制中，而逆向推理一般用于专家系统中。4-54 设模糊推理规则为“若A则B”，已知A?0.40.710.80.30.30.71，B???????，x1x2x3x4x5u1u2u3如果输入量为x2，试用强度转移法求出输入量u。若输入为x5，则u应为多少？过程控制系统习题解答92_过程控制系统?0.3?0.3?R??0.30.40.4?0.70.7??0.71? ，?0?0.3??0.30.40.4?0.70.7??0.71???0.30.70.7?， ??0.30.70.8??0.70.8???0.30.30.3???0.3???0.30.30.3????0.30.40.4??0.70.7??0??0.30.71????0.30.30.3??0.30.70.8???0.30.30.3???4-56 解模糊有哪几种算法，试用所列算法计算上题的清晰输出？1） 最大隶属度法; 2）重心法?0.4??0.40.40.4????0.70.40.70.6(A×B)=???1???0.410.6?????0.410.6???0.8??0.40.80.6?????0.3?????0.30.30.3??R=(A×B)T1×C=?0.40.40.40.40.70.60.410.60.40.80.60.30.3?0.30.40.4???0.30.40.4???0.30.40.4???0.30.40.4???0.30.70.7???0.30.60.6???0.30.40.4????0.30.71????0.30.60.6??0.30.40.4????0.30.70.8??0.30.60.6????0.30.30.3???0.30.30.3???0.30.30.3??(A1×B1)T2=?000?模糊输出为?0.30.40.4?最大隶属度法(u2+u3)/2;重心法：(0.3*u1+0.4*u2+0.4*u3)/1.1110.3?T?0.30.71?4-57 基本模糊控制器有哪些设计内容，其转移系数ke、kc、ku如何选定？1、定义输入输出变量2、定义所有变量的模糊化条件3、设计控制规则库4、设计模糊推理结构5、选择精确化策略的方法确定各输入、输出变量的变化范围，量化等级和量化因子Ke,kc,ku。例如，三个语言变量的量化等级都为9级，即x,y,z={-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4}误差e的论域为[-50,50]，误差变化de的论域为[-150,150]。控制输出u的论域为[-64,64]。则各比例因子为： Ke=4/50,kc=4/150,ku=64/4=164-58 讨论基本模糊控制器在实际应用的缺点，你认为应从哪些途径加以改进，简述某种方法的思路。基本模糊控制器在实际应用的缺点：1、固定转换系数将难以同时满足动态和静态的要求，一种改善的方法是在输入不同的时候设置不同的转换系数，例如将偏差分成几个区域，每个区域有不同的系数，随着偏差的减小，系数也跟着减小，这样小偏差就不会产生大的超调。2、基本模糊控制器相当于PD控制，所以静态性能不理想，如果能实现PI控制的功能，就可以做到无静态偏差，这个设想可通过改变规则来得到。3、基本模糊控制器存在着控制性能的缺陷，基本的补救方法就是增加积分作用，构成一个混合结构，称为模糊PID控制器。4、基本模糊控制器的参数都是事先一次设置好的，这些参数允许不是唯一的，这就会带来控制结果的分散，无法加以优化。当过程参数出现变化时，它有相对较好的鲁棒性，但控制性能的偏离也较大。自适应控制是提高控制品质和鲁棒性的有效手段，自适应的本来意义是能自动辨识被控过程参数或状态的变化，并随之在线修正控制器的参数，使过程输出跟踪某个参考输出，或者达到某种性能指标的最优。5-1 什么是集散系统？集散系统的特点是什么？集散系统是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。DCS具有如下几个突出的特点：1.分散控制，集中管理；2.采用局域网通信技术；3.采用模块化结构，系统扩展方便5-2 与仪表控制系统相比较，集散系统有哪些相同处？有哪些不同处？集散控制系统的特点 DCS 控制系统与常规模拟仪表及集中型计算机控制系统相比， 具有很显著的特点。 1、系统构成灵活。从总体上看，DCS 就是由各个工作站通过网络通信 系统组网而成的。你可以把他现象成“因特网”。根据生产需求，你可以 随时加入或者撤去工作站。12系统组态很灵活。 2、操作管理便捷。DCS 的人机反馈都是通过 CRT 跟键盘、鼠标等实现的。你可以想象成在因特网冲浪一样，你可以监视生产装置乃至整个工厂的运行情况。 3、控制功能丰富。原先用模拟控制回路实现的复杂运算，通过高精度的微处理器来实现。4、信息资源共享。你可以把工作站想象成因特网上的各个网站，只要 你在 DCS 系统中，并且权限够大，你就能了解到你要的任何参数。 5、安装、调试方便。相比原先的模拟控制系统，那么多的飞线头，一大堆类似头发丝的电线。DCS 系统算是很方便了。 6、安全可靠性高。5-3 与计算机直接控制相比较，集散系统有哪些共同点？有哪些不同点？与计算机直接控制相比较，集散系统有控制功能分散、危险分散，而参数显示和操作高度集中的优点。13
习题解答80
10工商的同学们，《货币金融学》期末复习题 66个大题，奇葩老师用奇葩教材单独出奇葩试卷！搞了6个小时，分享去打印吧..作者： 周海磊наιιеу我买的书是第九版的（坑爹没答案），如果题目和第七版的有出入还望指出。以下答案出自《米什金《货币金融学》（第7版）笔记和课后习题详解》——金圣才主编的，图书馆的貌似都被借走了，所以把它打出来。还有一些题目期中考试考过，我就直接拿老师给的答案了。1、一些经济学家认为，发展中国家经济增长迟缓的原因在于缺乏发达的金融市场。你认为这种论点是否正确？答：正确。运转良好的金融体系或金融市场，就是有效地将资金从储蓄者融通给具有生产性投资机会的个人或企业。所以，有效的金融体系支持了经济的持续增长，特别是支持了创新性增长。2、19世纪时，美国曾向英国大量举债用以修建铁路系统，那时使用的主要债务工具是什么？为什么这样做对两个国家都是有利的？答：最主要的债务工具是外国债券，这种债券主要是在英国以英镑销售。英国得到好处是因为他们通过借款给美国人能得到更高的利息收入，对美国人有好处是因为他们能够通过借款来为诸如铁路等有利可图的商业活动融资。3、对以下说法作出评论：“因为企业并没有从二级市场实际获取资金，因此二级市场对经济而言的重要性不如一级市场。”答：这种说法错误。二级市场上的价格决定了发行证券的公司在一级市场上的发行价格。此外，二级市场使得证券更具流动性，从而使证券在一级市场上更易发行。总之，一级市场是二级市场的前提和基础，没有一级市场就没有二级市场；二级市场是一级市场存在与发展的重要条件之一，无论从流动性还是从价格的确定上，一级市场都要受到二级市场的影响。4、如果你怀疑一家公司可能在明年破产，相比较而言，你愿意持有这家公司的股票还是债券？为什么？答：在公司来年会倒闭的预期下，更愿意持有债券，因为债券的支付要优于股票，而持股人得到的只是最后剩余的索取权。5、如果你是一位雇主，你会担心你的雇员有哪些道德风险问题？答：担心在没有有效监督下，雇员们不会努力工作，增加在职消费，也可能会偷窃、舞弊等。6、风险分担如何给金融中介和私人投资者都带来利益？答：风险分担是指金融中介机构所设计和提供的资产品种的风险在投资者所能承受的范围之内，之后，金融中介机构将销售这些资产所获取的资金去购买风险大得多的资产。交易成本允许金融中介机构以较低的成本进行风险分担，使得它们能够获取风险资产的收益与已出售资产的成本之间的差额，这也是金融中介机构的利润。对投资者而言，风险资产被转化为安全性更高的资产，减少了其面临的风险。7、如果问题3中的债券以3500美元出售，其到期收益率是高于还是低于10%？为什么？ 答：第三题中的到期收益率少于10%。只有当利率小于10%时，所有现值的和才能达到3500美元，这样才能大于上题中的现值3000美元。（上题现值为%)+%)2+%)3=3000美元）8、一张20年期的息票债券，利率为10%，面值为1000美元，出售价格为2000美元。写出该债券到期收益率的计算公式。答：2000=9、面值为1000美元的贴现发行债券，1年后到期，售价为800美元，它的到期收益率是多少？答：10、如果利率下降，你更愿意持有长期债券还是短期债券？为什么？哪种债券的利率风险更大？答：（1）如果利率下降，更愿意持有长期债券，因为利率下降会使长期债券的价格上升快于短期债券的上升，从而使得持有长期债券能获得更高的收益。（2）长期债券的利率风险更大。11、财务顾问弗朗辛对你提出如下建议：“长期债券的利率超过20%，更值得投资。”他说的肯定正确吗？答：弗朗辛的建议不一定正确。假如将来利率急剧上升，则长期债券价格将急剧下跌，从而使长期债券的收益率变得很低，甚至可能为负数。12、如果抵押贷款利率从5%上升到10%，而预期房价上涨速度从2%上升到9%。人们更愿意还是更不愿意购买住房？答：更愿意。因为，贷款买房的成本上升了10%-5%=5%，但是，房子带来的收益上升了9%-2%=7%。即，收益方面有更大的上涨。13、解释在下列情况下，你购买微软公司股票的意愿将如何变化？a.你的财富减少b.你预期股票将升值c.债券市场的流动性加强d.你预期黄金将升值e.债券市场的价格波动性加大答：（a）更弱。根据资产需求理论，当其他因素不变时，资产需求量与财富正相关。现在财富减少，也会相应减少该公司股票的持有量。（b）更强。根据资产需求理论，当其他因素不变时，资产需求量与其相对于其他资产的预期收益率正相关。预计股票价格上升，该股票相对于其他资产的预期收益率上升，持有该股票愿望将更强。（c）更弱。根据资产需求理论，当其他因素不变时，资产需求量与其相对于其他资产的流动性正相关。债券市场的流动性上升，使股票的流动性对于债券下降，持有该股票愿望将变弱。（d）更弱。根据资产需求理论，当其他因素不变时，资产需求量与其相对于其他资产的预期收益率正相关。预计黄金会升值，事该股票的预期收益率相对于黄金下降，持有该股票愿望将减弱。（e）更强。根据资产需求理论，当其他因素不变时，资产需求量与其相对于其他资产的风险负相关。债券市场价格波动变大，风险增大，使该股票相对于债券的风险下降，持有该股票的愿望增加。14、解释在下列情况下，你购置住宅的意愿将会如何变化？a．你刚刚继承了10万美元b．不动产的佣金从售价的6%下降为5%c．你预期微软公司股票将在明年升值一倍d．股票市场的价格波动性加大e．你预期住宅价格将会下跌答：（a）更强。根据资产需求理论，当其他因素不变时，资产需求量与财富正相关。现在得到10万元遗产，财富增加了，购房的愿望会更强。（b）更强。根据资产需求理论，当其他因素不变时，资产需求量与其相对于其他资产的预期收益率正相关，也与其相对于其他资产的流动性正相关。现在房地产佣金降低了，提高了房产相对于其他资产的预期收益率和流动性，购房的愿望更强。（c）减弱。根据资产需求理论，当其他因素不变时，资产需求量与其相对于其他资产的预期收益率正相关。预计微软的股票价值在明年将会翻番，这意味着微软股票的预期收益率上升，这使房产的预期收益率相对于股票下降，使购房愿望减弱。（d）更强。根据资产需求理论，当其他因素不变时，资产需求量与其相对于其他资产的风险负相关。股票市场波动变大，风险增大，这使房产相对于股票的风险降低，购房的愿望减弱。（e）减弱。根据资产需求理论，当其他因素不变时，资产需求量与其相对于其他资产的预期收益率正相关。预计房产价格下降，使房产相对于其他资产的预期收益率下降，购房的愿望减弱。15、解释在下列情况下，你购买黄金的意愿会如何变化？a．黄金重新作为交易媒介b．黄金市场的价格波动性加大c．你预期通货膨胀率将上升，黄金价格将随着一般物价水平的变动而变动d．你预期利率会上升答：（a）更强。根据资产需求理论，当其他因素不变时，资产需求量与其相对于其他资产的流动性正相关。金子作为交易媒介，使其相对于其他资产的流动性增强，购买黄金愿望更强。（b）更弱。根据资产需求理论，当其他因素不变时，资产需求量与其相对于其他资产的风险负相关。黄金市场价格波动变大，风险增加，这使黄金相对于股票的风险增加，购买黄金的愿望减弱。（c）更强。根据资产需求理论，当其他因素不变时，资产需求量与其相对于其他资产的预期收益率正相关。通货膨胀率上升，而黄金价格会与总物价水平一起上涨，使黄金的预期收益率保持不变，其他价格未调整的资产的预期收益率下降，这使黄金相对于其他资产的预期收益率上升，购买黄金愿望更强。（d）更强。根据资产需求理论，当其他因素不变时，资产需求量与其相对于其他资产的预期收益率正相关。预计利率上升，使长期债券的价格下降，预期收益率下降，使黄金相对于长期债券的预期收益率上升，购买黄金愿望更强。16、解释在下列情况下，你投资AT&T公司发行的长期债券的意愿会如何变化？ a．这些债券的交易量上升，使得出售这些债券更为容易b．你预期股票市场将出现熊市（即预期股票价格将下降）c．股票的经纪人佣金降低d．你预期利率会上升e．债券的经纪人佣金降低答：（a）更强。根据资产需求理论，当其他因素不变时，资产需求量与其相对于其他资产的流动性正相关。债券交易增多，提高了债券相对于其他资产的流动性，购买债券的愿望更强。（b）更强。根据资产需求理论，当其他因素不变时，资产需求量与其相对于其他资产的预期收益率正相关。现在预计股票价格下跌，股票的预期收益率下降，提高了长期债券相对于其他资产的预期收益率，购买债券的愿望更强。（c）减弱。根据资产需求理论，当其他因素不变时，资产需求量与其相对于其他资产的预期收益率正相关，也与其相对于其他资产的流动性正相关。现在股票市场经纪人佣金下降了，提高了股票的预期收益率和流动性，降低了长期债券相对于股票的预期收益率和流动性，购买债券的愿望减弱了。（d）减弱。根据资产需求理论，当其他因素不变时，资产需求量与其相对于其他资产的预期收益率正相关。预计利率上升，长期债券价格将下降，其预期收益率相对于其他资产降低，购买债券的愿望减弱了。（e）增强。根据资产需求理论，当其他因素不变时，资产需求量与其相对于其他资产的预期收益率正相关，也与其相对于其他资产的流动性正相关。现在债券市场经纪人佣金下降了，提高了债券的预期收益率和流动性，购买债券的愿望更强。16、美联储减少货币供给的一个重要途径是向公众出售债券。运用供求理论说明该行动对利率的影响。这同运用流动性偏好理论得到的结论是否一致？答：根据可贷资金理论，美联储向公众出售债券，就增加了债券供给，使得供给曲线Bs右移。供给曲线Bs与需求曲线Bd相交于跟高的均衡利率点上，使均衡利率上升。根据流动性偏好理论，货币供给减少使货币供给曲线Ms左移，均衡利率上升。根据可贷资金理论得出的答案与根据流动性偏好理论得出的答案一致。17、运用流动性偏好理论和债券的供求理论说明，为什么利率是顺周期的（即，经济扩张时，利率上升；经济衰退时，利率下降）答：（1）根据可贷资金理论，经济扩张阶段 债券需求曲线向右移动；经济扩张阶段 投资机会的预期收益率 债券供给曲线向右移动。可见，当经济处于扩张阶段，债券需求曲线和债券供给曲线同时向右移动，根据本章的解释，需求曲线的向右移动的幅度小于供给曲线的右移幅度，结果，均衡利率上升。同理，当经济处于衰退阶段时，债券需求曲线和债券供给曲线同时向左移动，但是需求曲线的左移幅度小于供给曲线的左移幅度，结果，均衡利率下降。因此，当经济处于经济扩张阶段时，利率上升；当经济处于衰退阶段时，均衡利率下降。这就是所谓的利率与经济周期同向变动。（2）根据流动性偏好理论，当经济处于扩张阶段时，随着收入上升，货币需求增加。这是因为，收入增加引起财富增加，人们需要更多的货币作为价值贮藏，此外，人们出于交易目的所需的货币也会增加。货币需求增加使货币需求曲线向右移动，货币供给不变的情况下，使均衡利率提高。同理，当经济处于衰退阶段，货币需求减少，货币需求曲线向左移动，使均衡利率下降。由此可见，利率与经济周期同向变动。18、当名义货币供给固定时，为什么物价水平（并非预期通货膨胀率）的上升会引起利率的上升？答：当价格水平上升时，实际货币余额 减少（假设名义货币供给量不变）；为使以实际货币余额 恢复到先前的水平，人们将持有更多的名义货币量，因此货币需求曲线Md右移，利率上升。19、利用债券的供求理论和流动性偏好理论说明，债券投资风险的加大对利率产生的影响。运用两种理论所得到的分析结果是否一致？答：根据可贷资金理论，债券风险的增加减少了对债券的需求，需求曲线左移，均衡利率上升。根据流动性偏好理论，债券相对于货币的风险增大，会使货币需求增加，货币需求曲线右移，均衡利率上升。习题解答80_久期缺口可见，两种理论的结论是一样的。20、假设货币供给不变，如果下一年物价水平下降，并在之后固定下来，利率在接下来的两年会发生怎样的变化？（提示：从价格效应和通货膨胀预期效应入手）答：一方面，物价水平效应的影响在第一年末达到最大，由于物价水平不再进一步下降，在物价水平效应的影响下，利率也不会进一步下降。另一方面，第二年的预期通货膨胀率为零，因而，预期通货膨胀效应也将为零。由于导致低利率的影响因素消失了，在第二年中，利率会在第一年末的低水平上有所上升。21、在穆迪公司Baa级公司债券与C级公司债券中，哪种利率的风险溢价更高？为什么？ 答：C级公司债券的风险溢价更高，因为其违约风险更大，导致其市场需求减少，利率会比Baa级债券高。22、为什么美国国库券利率低于大额可转让定期存单的利率？答：与大额可转让存单相比，美国国债的违约风险小，流动性大，因而对国债的需求较大，国债利率较低。23、公司债券的风险溢价通常是逆经济周期的。也就是说，经济周期扩张时降低，而经济周期衰退时上升。为什么会这样？答：在商业周期的扩张阶段，破产的公司比较少，公司债券的违约风险比较小，这使公司债券的风险溢价下降。类似的，在商业周期的萧条阶段，破产的公司会相对较多，公司债券的违约风险增加，风险溢价也相应上升。由此可见，公司债券的风险溢价是反经济周期的，在经济周期的扩张阶段下降，在经济周期的上升阶段上升。24、假定预期理论是正确的期限结构理论，根据下列未来5年的1年期利率。计算1~5年期限结构中的利率，并绘制得出收益率曲线。（a）5%，7%，7%，7%，7%，（b）5%，4%，4%，4%，4%，如果相对于长期债券，投资者更加偏好短期债券，那么收益率曲线会发生怎样的变化？ 答：（a）根据期限结构的预期理论计算如下：1年期债券的利率2年期债券的利率3年期债券的利率4年期债券的利率5年期债券的利率收益率曲线的图自己画吧（横轴是期限，纵轴是利率）（b）方法同上如果人们更偏好短期债券，则（a）中向上倾斜的收益率曲线会更陡峭，因为此时长期债券的风险溢价为正值。假如长期债券的风险溢价为正值，则（b）中向下倾斜的收益率曲线将不会太陡峭，甚至可能稍向上倾斜。25、假定预期理论是正确的期限结构理论，根据下列未来5年的1年期利率。计算1~5年期限结构中的利率，并绘制得出收益率曲线。（a）5%，6%，7%，6%，5%，（b）5%，4%，3%，4%，5%，如果相对于长期债券，投资者更加偏好短期债券，那么收益率曲线会发生怎样的变化？ 答：计算利率和上题一样，图自己画如果人们更偏好短期债券，则此时长期债券的风险溢价为正值，那么，（a）中先向上倾斜后向下倾斜的收益率曲线更可能向上倾斜。（b）中先向下倾斜后向上倾斜的收益率曲线可能会向上倾斜。26、如果收益率曲线如图6-9所示，那么市场对未来短期理利率走势的预期是怎样的？从收益率曲线中，可以看出市场对未来通货膨胀率的预期是怎么样的？（图自己在书上看吧） 答：根据流动性溢价理论，期限较短的收益率曲线比较平，表明短期利率在近期有望适当下降；而期限较长的收益率曲线较陡直，且向上倾斜，表明未来利率有望进一步上升。因为利率和通货膨胀预期同步运动，所以该收益率曲线表明：市场对通货膨胀的预期是在近期先下降后上升。27、哪个基本的融资原则可以被应用于所有投资性资产的估值？答：可以被应用于所有投资资产的估值的一个基本的融资原则是：任何投资的价值都可以通过计算该投资未来所带来的现金流量的现值来衡量。28、确定投资者在股票中所能得到的现金流量。这些估计的现金流量的可靠性如何？比较预期股票现金流量与预期债券现金流量的可靠性。你认为哪种证券的波动性更大？答：股票的现金流量包括两个部分：定期支付的股利和未来的出售价格。由于公司的盈利时而增加，时而减少，股利是经常变化的。股票的未来售价更难以预测，因为它与未来支付的股利有着密切的关系。债券的现金流量同样包括两个部分：定期支付的利息和债券到期日的偿付。这两部分是在债券发行之日就已经确定的，只要公司不违约和破产，就不会变动。由于股票的现金流量具有更强的波动性，因此，股票价格的波动性更大。29、某股票每年每股支付1美元股利，你预期1年后的出售价格为20美元，如果你的要求回报率为15%，计算该股票的价格。答：根据单阶段估值模型，可得股票的现价计算公式为：代入数据计算可得，该股票的价格为：1/(1+0.15)+20/(1+0.15)=$18.26(美元)30、假定货币供给的增加会引起股票价格的上升，这是否意味着当你发现过去的一周货币供给急剧上升时，应当立刻购买股票？为什么？答：不对，不应该购买股票，因为货币供给增加是公众广为周知的信息，已经体现在股票价格上面。如果根据货币供给信息进行投资，只能赚到股票的平均回报率。31、如果公众预期某公司该季度每股损失达到5美元，而事实上却是4美元，但这依然是公司历史上的最大损失。当4美元损失的消息发布后，该股票价格会发生怎样的变化？ 答：该公司的股价会上升。因为根据有效市场理论，该公司的亏损被高估，则一旦此信息一公开，则理性的公众会及时利用这一信息修正自己的预期，增加对该公司的股票的需求，则该公司的股价会上升，最终使未被利用的盈利机会消失，使其股价真正反应了有关它的全部信息。32、如果从《华尔街日报》上得知，华尔街的“精明分析师”预计股票价格会下降，我是否应当听取他们的建议，卖出所有股票呢？答：不应该。因为这是一则公众都知道的信息，已经在股票价格上反映出来。由于对股票收益率的最优预测等于均衡收益率，所以出售股票无利可图。33、哪类公司更可能运用贷款来融资，而非发行债券或股票？为什么？答：小公司或不知名公司。因为普通投资者不了解这类公司的违约风险或未来收益的不确定性，由于信息不对称的存在，这类公司的债券或股票发行的难度极大或成本很高。而银行等金融中介有可能通过调查分析对这类公司的违约风险加以了解，缓解信息不对称问题，从而对其发放贷款，并要求一个合适的利率水平。银行也可以通过监督公司的经营，减缓道德风险问题，为贷款的回收提供保障。所以，这类小公司往往只能通过银行贷款的方式进行融资。34、信息不对称的存在如何为政府对金融市场的监管提供理论基础？答：由于信息不对称和免费搭车问题的存在，金融市场上的信息不足。因为，政府就有了通过管理金融市场增加信息的理论基础，以帮助投资者识别公司好坏，减轻逆向选择问题。政府也可以通过加强会计准则和对欺诈的惩罚来提高金融市场的运行效率，减少道德风险。35、如果一人从第一国民银行提取1000美元现金，而另一人存入500美元现金，第一国民银行的准备金会发生怎样的变化？利用T账户来解释你的答案。答：准备金减少500美元。第一国民银行的T型账户如下所示：第一国民银行资产 负债准备金 -500美元 支票存款 -500美元36、你的银行的资产负债表如下（十字架跟上面一样就好了，word画这个太烦了） 资产 负债准备金 7500万美元 存款 50000万美元贷款 52500万美元 银行资本 10000万美元如果银行发生5000万美元的存款外流，假定法定存款准备金比率为10%，你通过什么方法来预防银行破产？答：5000万美元存款外流意味着准备金减少了5000万美元，下降到2500万美元。由于它应当持有相当于45000万美元的10%的存款准备金，即4500万美元，银行需要再获得2000万美元的准备金。可以通过以下途径获得所需的准备金：（1） 收回或向其他银行出售2000万美元的贷款（2） 向中央银行借入2000万美元的贴现贷款（3） 向其他银行或公司借款2000万美元（4） 出售价值2000万美元的债券（5） 同时采用上述4种方法中的多种，进行组合37、如果发生5000万美元的存款外流，银行愿意其最初的资产负债表如问题5（上题）所示，还是愿意有下列的资产负债表？为什么？资产 负债准备金 10000万美元 存款 50000万美元贷款 50000万美元 银行资本 10000万美元答：在这一问题上，银行宁愿在资产负债表上体现出来，因为虽然存款外流5亿美元，但银行仍然拥有500万的超额准备金：5000万美元的准备金减4500万美元的法定准备金（即4.5亿美元存款的10%）。因此，银行不必进一步调整其资产负债表且存款外流并不增加任何成本。相反，在上题的资产负债中，该银行的准备金将减少2000万美元（2500万美元的准备金减4500万美元的法定准备金）。在这种情况下，当银行通过课文介绍的方式筹集必要的准备金时其费用将增加。38、如果一家银行发现由于资本规模过大，导致股权回报率过低，此时它可以采取什么措施来提高股权回报率？答：在保持资产不变时，该行可以通过支付更多的红利或者回购部分股权来降低资本金和提高ROE。此外，它可以保持资本不变，但是通过获取新的资金来增加总资产，然后利用这些资金来从事发放贷款和购买债券等活动。39、如果银行的资本金较之准备金要求少了100万美元，银行可以做哪三件事情来解决这个问题？答：通过发行新股可筹集100万美元的资本金，可以通过减少分红100万美元使留存收益增加100万美元，另外还可以减少所持资产的数量，使资本相对于资产的数量增加，从而达到资本充足率的要求。40、假定你是某银行的经理，其1000亿美元资产的平均久期为4年，900亿美元负债的平均久期为6年。对该银行进行久期分析，说明如果利率上升2个百分点，银行净值的变化。你可以采取哪些措施以降低银行的利率风险？答：资产的价值下跌80亿美元[=1000亿美元*（-2%）*4年]，负债的价值下跌108亿美元[=900亿美元*（-2%）*6年]。由于负债价值比资产价值多下降28亿美元，故银行的净值增加28亿美元。通过将负债的久期缩短至4年或将资产的久期延长到6年，银行可以减少所面临的利率风险。另一种方法是参与利率互换，将从资产上获得的利息与久期为6年的其他银行资产的利息进行互换。41、假定你是某银行的经理，该银行拥有1500万美元固定利率资产、3000万美元利率敏感型资产、2500万美元固定利率负债和2000万美元利率敏感型负债。对该银行进行缺口分析，说明当利率上升5个百分点时，该银行净值的变化。你可以采取哪些措施以降低银行的利率风险？答：缺口是利率敏感型资产减去利率敏感型负债的差额。本题中的缺口是00万美元。如果利率上升5%，该银行的利润将增加5%×1000=50万美元。可以通过把利率敏感型负债增加到3000万美元，或把利率敏感型资产减少到2000万美元来消除利率风险。此外，也可以通过参与利率互换来减少利率风险，即以1000万美元的利率敏感型资产的利率来互换其他银行的1000万美元的固定利率资产的利率。42、为什么削弱美联储的独立性会使得政治经济周期更明显？答：削弱美联储的独立性会使其更加短视和受制于政治的影响。因此，当在大选之前能够通过扩张性政策实现政治利益时，美联储会更可能从事这样的行为。结果，会造成更显著的经济周期。43、“美联储的独立性使它完全不必为其行为负责。”这种观点正确、错误还是不确定？解释你的答案。答：错。美联储仍然面临政治压力，因为国会可以通过立法限制美联储的权力。因此，假如美联储未能恪尽职守，国会可通过立法使美联储为此付出并不希望见到的代价。44、“美联储的独立性意味着，它可以追求长期目标，而非短期目标。”这种观点正确、错误还是不确定？解释你的答案。答：这个论断是不确定的。尽管独立性可能有助于美联储关注长期目标（因为人事并不受下次选举结果的直接影响），但是美联储仍然会受到政治压力的影响。此外，由于美联储的独立性使其不对外负责，这可能使美联储更加不负责任。美联储的独立性会使其关注长期目标，这一点并不是完全明确的。45、美联储不向国会或公众立即公布联邦公开市场委员会的会议纪要，以维持其保密性。讨论这一政策的利弊。答：主张不立即公布联邦公开市场委员会指令的人认为，这样做使得美联储得以实施不受通货膨胀和政治经济周期影响的、独立的货币政策；而主张立即公布联邦公开市场委员会指令的人的理由是，这将使美联储负有更大的责任。46、如果美联储出售200万美元的债券给第一国民银行，准备金和基础货币会怎样变化？运用T账户解释你的答案。习题解答80_久期缺口答：存款准备金和基础货币都减少200万美元，如下列T型账户所示：第一国民银行（自备十字架）资产 负债存款准备金 -200万美元证券 +200万美元联邦储备体系资产 负债证券 -200万美元 存款准备金 -200美元47、如果美联储将200万美元债券卖给投资者艾尔文，艾尔文用足额现金来支付，准备金和基础货币会怎样变化？运用T账户解释你的答案。答：准备金不变，但基础货币减少了200万美元，如下面T型账户所示：投资者艾尔文资产 负债货币 -200万美元证券 +200万美元联邦储备体系资产 负债证券 -200万美元 货币 -200万美元48、如果美联储向5家银行发放总额为1亿美元的贷款，而储户从这5家银行共提出5000万美元存款，并以现金形式持有，准备金和基础货币会如何变化？用T型账户解释你的答案。答：准备金增加5000万美元，但是基础货币增加1亿美元，如下面5家银行和美联储的T型账户所示：5家银行资产 负债准备金 +5000万美元 贴现贷款 +10000万美元存款 -5000万美元联邦储备体系资产 负债、贴现贷款 +10000万美元 准备金 +5000万美元货币 +5000万美元49、第一国民银行的准备金增加了100美元，但决定不贷放出去。整个银行体系创造了多少存款？答：真个银行体系的存款创造没有发生任何变化。这是因为额外的存款准备金没有贷出，也就没有参与存款创造。如果没有特别说明，下列各题都假定：支票存款的法定准备金率为10%，银行不持有任何超额准备金，公众持有的现金不变（50~54）50、运用T账户说明，如果美联储向第一国民银行发放100万美元贷款，银行体系的支票存款所发生的变化。答：T型账户与课文“存款创造：单个银行”和“存款创造：银行体系”中的T型账户相同，只是每一科目的数额乘上10000（即100美元变成100万美元），净结果为支票存款增加了1000万美元。51、运用T账户说明，如果美联储向第一国民银行出售100万美元债券，银行体系支票存款所发生的变化。答：联储向第一国民银行销售债券使存款准备金减少了200万美元。T型账户与课文中“多倍存款收缩”中的T型账户相同，只是每一科目的数额乘上20000（即把100美元变为200万美元），净结果是支票存款减少了2000万美元。52、假定美联储向第一国民银行购买100万美元的债券。如果第一国民银行以及其他所有银行将增加的准备金全部用于购买证券，而不发放贷款，支票存款会发生怎样的变化？ 答：美联储购买100万美元的债券，使银行系统的准备金增加了100万美元，支票存款增加的总额为1000万美元。再多倍存款创造过程中，银行用由此增加的准备金购买的债券而非发放贷款不会对多倍存款创造过程产生任何影响。53、如果一家银行决定持有100万美元超额存款准备金，这对银行体系的支票存款有什么影响？答：由于银行持有100万美元的超额存款准备金，所以必然会减少其贷款发放额或证券持有量，从而开始多倍收缩过程。因为法定准备金率为10%，故支票存款必然减少1000万（=100万/10%）美元54、如果某银行向美联储出售1000万美元的债券，已归还所欠的1000万美元贴现贷款，这对支票存款有何影响？答：没有影响，美联储的贴现贷款减少了1000万美元，持有的债券增加了1000万美元，存款准备金水平没有发生变化，因此支票存款也不改变。55、大部分公开市场操作时回购协议这能够告诉我们，与能动性公开市场操作相比，防御性公开市场操作的规模如何？答：这表明防御性公开市场操作远较能动性公开市场操作普遍，因为回购协议主要用于抵消基础货币临时变动的防御性公开市场操作。56、“美联储能够影响贴现贷款的惟一途径是调整贴现率。”这种表述正确、错误还是不确定？解释你答案。答：这种说法是错误的。美联储可以通过直接限制每家银行可以利用的贴现贷款数量来对影响贴现贷款水平。57、利用准备金市场的供求分析，说明在其他变量不变的情况下，如果经济出乎意料地强劲，导致支票存款扩张，联邦基金利率所出现的变化。答：在任何利率水平下，支票存款增加都会导致法定准备金增加，从而推动需求曲线向右移动。如果联邦基金利率起初低于贴现率，这会导致联邦基金利率上升。如果联邦基金利率起初等于贴现率，那么联邦基金利率仍然会保持与贴现率一致。58、如果将存款转换为现金，联邦基金利率会发生怎样的变化？利用准备金市场的供求分析来解释你的答案。答：存款转换为现金，减少了银行的储备金，从而减少了在每一利率下的储备金的供给，使得储备金的供给曲线左移。存款的下降还将导致要求的储备金的减少，这将导致储备金的需求曲线左移。但是储备金的供给减少大于需求减少的幅度，因此，储备金市场上的贴现率将高于联邦基金目标水平，从而联邦基金利率将提高。但是，如果联邦基金利率等于贴现率时，联邦基金利率将维持在贴现率水平不变。59、“法定准备金率的取消会加大控制利率的难度。”这种说法正确、错误还是不确定？ 答：错误。在利率制定的通道/走廊体系方法的分析中，中央银行仍然能够通过常备信贷便利来控制利率，在中央银行准备金存款利率与中央银行贷款利率之间的利差会非常小。60、“如果将法定准备金率提高到100%，就能对货币供给实施完全的控制。国会应当允许美联储这样做。”评述这个观点。答：这一建议的一个问题是它能够完全控制官方口径的货币供给，但是会减弱对与经济相关的货币供给的控制。另外一个问题是它会导致高昂的金融体系重组成本，因为这会迫使银行退出贷款行业。61、按照灵活性、对冲能力、有效性和实施速度几个标准，比较公开市场操作、贴现政策和变动法定准备金率在实施货币政策方面的作用。答：公开市场操作较其他两种工具更为灵活，更易于转变方向，贯彻起来也更快。贴现政策较法定准备金率更加灵活，更易于转变方向，贯彻起来也更快，但有效性小于其他两种工具。62、对于货币政策实施来说，使用名义锚的好处是什么？答：名义锚通过直接控制本国货币的价值，把通货膨胀预期限制在低水平上，以此来促进物价稳定。他通过对自由放任的政策提供预先的约束，有助于避免时间非一致性问题。63、中央银行出于什么动机，会作出时间一致性的行为？（第七版）中央银行出于什么动机，会实施过分扩张的货币政策，从而陷入时间不一致性陷阱（第九版） 答：中央银行可能会想通过扩张性货币政策，提高产出，降低失业率，尽管在长期中，这只会导致通货膨胀上升，而产出和失业却没有改善。政治压力可能要求中央银行推行过分扩张的货币政策。64、计算当货币流通速度为常量5且货币供给从2000亿美元增至3000亿美元时名义GDP发生的变化。答：根据交易方程式MV=PY可得：当V=5，M=2000亿美元时，名义GDP=MV=10000亿美元=1万亿美元当V=5，M=3000亿美元时，名义GDP=MV=15000亿美元=1.5万亿美元所以，名义GDP会从1万亿美元增加到1.5万亿美元65、当货币供给增长率按20%的速度增长且货币流通速度下降30%时，名义GDP将发生什么变化？答：根据交易方程式：MV=PY可得： 。所以，当货币供给增长率按20%的速度增长且货币流通速度下降30%时， ， 。因此，名义GDP大约下降了10%。66、如果货币周转率和总产出都相当稳定（正如古典经济学家认为的那样），那么当货币供给从1万亿美元增加到4万亿美元时价格水平会出现什么变化？答：根据交易方程式，MV=PY，在货币周转率（V）和总产出（Y）都保持不变的情况下，价格水平和货币供给成正比关系，货币供给的变化，将会引起价格水平的相同比列的变化。因此，当货币供给从1万亿美元增加到4万亿美元时，货币供给变为原来的4倍，则价格水平
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