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數學建模合理性分析范文1
關鍵詞：建模，裝配仿真，干涉檢查
1 引言虛擬制造是實際制造工程在計算機上的映射，船舶建造仿真要求采用三維的模型來代替實際的制造工程，將在車間、船臺（塢）的工作在虛擬的環境下先運行一遍，從分段裝配、舾裝配合、動力學性能、流體力學性能等多方面進行系統的分析，從而得出船舶建造的邏輯順序與合理性，并為建造過程的優化準備好數據基礎。
2 船舶建造數字建模及裝配仿真要求船舶的建造是一個復雜的系統工程，現代造船技術以中間產品為導向，采用成組技術和計算機集成制造技術，有層次的對整個建造工程實施分解，在不同的階段，對三維建模有不同的要求。在以進行船舶建造作業計劃編制為目的，同時滿足生產設計需要的情況下，對船舶數字化建模和裝配仿真技術的要求是[1,2]：（1）提供編制計劃所需要的產品特征信息，包括產品的幾何特征、物理特征、工程結構特征等。在實際建造前根據數學基礎與圖形學映射關系確定各個零件的配合情況；（2）對產品進行干涉檢查，確定整個裝配方案的可行性，在虛擬環境下消除產品的設計缺陷；（3）通過裝配仿真，給出產品的裝配信息與約束信息，確定生產計劃所需要的裝配邏輯順序；（4）以虛擬制造技術為基礎，通過仿真，構建裝配工藝路線，實現可行的裝配工藝規劃；（5）進行裝配工藝仿真后處理，給出適合生產實際的三維模型與工藝文件。
3 數字化三維模型的建立這里使用的是CATIA V5 軟件進行建模裝配仿真與干涉檢查。CATIA V5 是IBM 和達索系統公司共同推出的CAD/CAE/CAM 軟件，該軟件能夠在windows和Unix 等平臺上運行，具有較強的三維造型功能，還有較強的運動仿真功能模塊。
3.1 造船工程分解與任務包的確定
進行三維數字化建模，不能單純的為了建模而建模，如果只是將船舶按其二維圖紙做成三維物體，則失去了建模的意義。以生產計劃編制為目標的數字化建模通過船舶工程分解，來分清整個工藝過程，確立任務包，在此基礎之上，為后面的裝配仿真打下信息基礎。
船舶生產的過程實際上是制造零部件，即所謂的“中間產品”。免費論文。這些中間產品經過幾個制造級的逐漸變大變復雜，終而形成一艘船，即最終產品。免費論文。因此從中間產品的角度來分解船舶的建造任務是理想的方案，這就是產品導向型分解。產品導向型工程分解的原理是：任何系統結構都是層次分明有序可循的，通過層層分解可以通過圖表的形式揭示其有序結構。
產品導向型工程分解用于造船時，首先按照任務本質的不同將造船全過程分為船體建造、舾裝和涂裝三大類，每一大類又分為加工和裝配兩種作業。例如，將船體建造分為零件加工、零件裝配、部件裝配、小分段裝配、分段裝配、大分段裝配和船體合攏7 個制造級。
3.2 分段模擬建模
（1）船體外板的建模
本文是在具有船殼曲面型值表的基礎上進行船殼曲面的三維建模。由于型值表中的數據有間隔，在生成型線后，還進一步對其進行了光順。在具體建模過程中環境的設置如下：以X 正方向為船艏方向，Y 正方向為船右舷方向，Z 正方向為船高方向。只需XZ 平面一邊建立一半船殼曲面，另一邊映射即可。在生成所有曲面之后，如果還有局部的地方出現棱角，還可以充分利用CATIA 中的曲面修改功能，對于有棱角的地方可以把帶有棱角線兩邊的曲面連接（Join）成一大塊，然后在棱角線兩邊分別用兩個參考面把這塊大面截斷（Split）成兩塊面，去掉中間有棱角線的曲面。再由這兩塊Split面通過Blent（or Fill）命令連接起來，Blend（or Fill）命令中有保證曲面光順連接的選項，可以保證曲面的光順連接。對于凹凸不平的小塊曲面也可以用這種方法來修改。
（2）零件的建模
零件的建模，其目的是為了在以后的裝配仿真和生產計劃編制中提供必要的信息。其應具備下列基本策略：
（a）特征設計與特征提取的綜合利用。特征是產品建模的強有力支持。建模時應將特征設計與特征提取結合起來，充分利用現有的CAD 系統所提供的特征造型功能，盡量從有關內部數據庫直接提取，同時要充分的利用人機交互共功能，通過交互輸入定義。
（b）面向對象的建模方式。面向對象的建模方式，具有先粗后精，由抽象到具體的特點，符合產品設計時的自然思維習慣，應在建模中得到充分應用。
（c）模型的層次化組織。免費論文。在建模過程中，應該具有大局觀，不能只盯著一個構件，而是應該考慮整體的層次性，在經過詳細科學的分解以后，分層有計劃的建模。
模型不僅要處理設計系統的輸入信息，還應能處理設計工程中的中間信息和結果信息，因此模型的信息應隨著設計過程的推進而逐步豐富和完善。
4 裝配仿真與干涉檢查船舶裝配仿真與干涉檢查是在虛擬的環境下確定船舶的作業邏輯順序，提供生產工藝數據資料，檢驗工藝與設計的可行性。它是船舶虛擬制造和生產作業計劃的至關重要的一環，是進行生產規劃的基礎。裝配仿真包括了零件裝配、部件裝配和分段裝配三個制造級的任務包。在進行裝配仿真的過程中，應該按照工藝順序依次進行虛擬，其作用如下：(1) 擬定裝配方案，優化裝配結構。從設計和制造工藝出發，在各種約束中尋求裝配的合理性與最優性；(2) 改進裝配性能，降低裝配成本。船舶裝配所涉及的零件種類繁多，數量巨大，裝配仿真的任務首先要確保產品的裝配到位，然后要求裝配能夠比較容易實現，盡量降低成本；(3) 產品可制造性的基礎。由于目前詳細設計一般還是二維的，必須在虛擬三維環境下檢查產品的可行性；(4) 為計劃提供必要的信息數據。
4.1 裝配仿真
裝配仿真的覆蓋范圍很廣泛，這里具體來說包括裝配順序、裝配路徑和裝配工藝三個方面的內容，其中裝配順序與裝配路徑是最為核心內容。
4.2 干涉檢查
船體分段有很多組件構成，肉眼很難發現可能的干涉情況，利用CATIA 所提供的干涉檢查函數，可以自動的檢查所有的干涉情況。下面通過實例來說明。
在構件中有一工字梁與角鋼交叉，要進行干涉檢查，看兩者是否有接觸而不能裝配，應用Compute Clash 命令，將兩個零件同時選中，即可分析這兩個零件的干涉情況。當對話框Result 出現Clash 表示兩個組件發生了干涉，出現Contact 則表示選定的兩個組件相接觸，如果No interference 則表示沒有干涉。
5 結語本文以編制生產計劃為目的，研究了基于虛擬制造下的三維數字化建模的方法。在CATIA 環境下，研究了怎樣通過對工藝合理性分析結合裝配分析，虛擬干涉檢查、產品裝配、生產工藝仿真，最后得到適合生產計劃編制的數字化模型。
數學建模合理性分析范文2
關鍵詞 新型技術 多功能拐杖傘
中圖分類號：TS959.5 文獻標志碼：A
Design of a New Multi-function Umbrella
LI Chun, DA Yingfan, ZHA Quanbo, SHAO Yunlong
(School of Mechanical Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu, Sichuan 611756)
AbstractWith the continuous development of society，more and more various user-friendly designed products appear. Develop a mechanical structure which can fix the umbrella on a stick and make the umbrella remain perpendicular in the process of moving the cane stalks. Through this new body of research, can help those handicapped people travel more convenient in the rain, through the methods of the theoretical knowledge of mechanical principles, successful implements the new features talked about.
Key wordsnew technology; multi-function umbrella
1 項目背景
傳統的拐杖就其功能來說都只是為了實現輔助行走的功能。而現在的拐杖則增加了很多輔助功能。常見的有：不銹鋼四腳拐杖、鎂合金拐杖凳等。可以看出這些新型拐杖不僅變得更加輕便耐用而且還賦予了拐杖新的功能。這就說明了隨著物質生活不斷提高的現代化社會，新型的創新就是要在一些舊的原始機構上在保證基本功能不變的基礎上增加新的功能。所以，我們試著將人們最常用的兩種生活用品加以巧妙的結合，從而實現一種新型的產品――拐杖傘。
2 機構設計
2.1 方案的提出
通過分析要想實現能夠使得拐杖在任意角度時都能夠使得傘桿兒保持鉛垂位置，就需要一個自由度F=1的機構來完成這一過程。而且通過調查研究，拐杖的運動軌跡多為一個平面軌跡，即拐杖是在鉛垂平面內運動，所以我們只需要在一個平面內來實現上述功能。這就大大簡化了我們的機構。如圖1是我們對機構進行的整體設計。
圖1
運動過程如下，初始時刻拐杖被提起，在豎直平面內做向前的擺動，則整個機構如圖一中右圖所示處于傾斜狀態，當人手提拐杖觸地時由于拐杖受到人身體的壓力，上下兩根彈簧逐漸受力，此時下面的彈簧受到壓力而縮短，缸體相對于拐杖向上運動，從而使右側繩子通過滑輪帶動左側繩子向下運動，因為線通過上端套筒中的桿和彈簧相連，并且與桿相連接，所以線會拉動桿，使桿縮回到套筒內，使缸體與拐杖的夾角變小，傘桿兒逐漸趨于豎直。當拐杖豎直時，雨傘和拐杖都處于豎直狀態。相反，當提起拐杖向前擺動一個角度a時，下面的彈簧從壓縮狀態恢復原長，給缸體一個向下的力，從而使缸體向下運動，而上端的彈簧則要收縮從而使繩子帶動套筒內的桿向外伸，重新使傘桿兒保持垂直。
2.2 參數的確定
2.2.1 機構的運動設計
(xA - xB2)2 + (yA - yB2)2 = (xA - xB1)2 + (yA - yB1)2（1）
(xC - xB2)2 + (yC - yB2)2 = [(xC - xB1)2 + (yC - yB1)2]（2）
xB2 = xA + (xB1 - xA)sin30?（3）
yB2 = yA + (xB1 - xA)cos30? （4）
根據預先的設計，設定A點的參數為(0,100)，C點參數為(198,0)，B1點參數為(xB1,0)。利用MATLB編程求出設計方程的解，求得未知變量xB1的解有兩個，xB1 = 196即或xB1 = 250。對機構進行合理性分析后得出應該選擇第二個解，即xB1 = 250mm。
所以得出三個設計變量的參數為A(0,100)，B1(250,100)，C(198,0)，把設計變量帶入到方程式3，4可求得中間變量B2點的參數B2(217,225)。由求出的參數點可求得桿AB1和CB1套筒的長度，即AB1 = 250mm，CB1=113mm，則整個機構的尺寸已確定。
2.2.2 機構的運動分析
對機構進行運動分析：以構件BC為原動件，機構為級機構，由構件3與機架0以轉動副C相連接，又增加構件1、2組成的級基本桿組?；緱U組的兩個外副分別與構件3組成形成移動副、與機架形成轉動副A。一個內副是轉動副B。
已知條件為桿件AB的長度 = 250mm，B、C之間的相對距離HBC，相對運動速度VCB和加速度aCB。首先應該先確定基本桿組外副的運動，然后再確定基本桿組的內副的運動。因為只有一個內副點是未知的，所以需要建立兩個位置方程。由于A點、B點和C點的位置已知，通過長度計算公式即可列出兩個位置方程。所列方程中只包含有運動點B的參量。機構的速度和加速度方程仍然是上面的方程組分別對時間的一階和二階導數求得。這樣就可以逐個求得運動點B的位置參數、速度參數和加速度參數。
通過上面的運動設計和運動分析，機構的位置參數和運動參數就已經確定。下面的問題就是如何正確選擇各部分的材料，在既保證強度的條件下同時滿足總體的輕便和外表的美觀，這是后續所值得研究的。
參考文獻
[1]謝進,萬朝燕,杜立杰.機械原理.北京:高等教育出版社,2004.
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[關鍵詞]行業生產率；行業發展速度；行業收入增長； SVAR模型；農業；制造業；金融業；收入分配；行業收入差距
[中圖分類號]F062.9 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-8750（2012）02
隨著中國市場經濟體系的不斷完善，各行業生產要素的利用越來越充分。剔除物價上漲、貨幣購買力下降等因素的影響,各行業的人均收入都有不同程度的增長，一些新興行業、壟斷性行業收入增長較快。尤其是2000年以來，我國行業收入分配大幅度地向技術密集、資本密集型行業和新興產業傾斜,傳統壟斷行業（水電煤汽業）的收入也一直不正常地偏高。一些基礎性的、傳統競爭充分的勞動密集型行業（如農業）收入增長卻始終相對比較遲緩, 平均收入相對較低, 形成了較大的行業收入差距。較大的行業收入差距導致了行業發展的不平衡，最終影響了整體經濟的發展速度與質量。
一、相關文獻綜述
國內外學者從不同方面研究了行業收入的變化規律，取得了一些研究成果。這些研究可以分為兩類。一類是對行業收入差距測度方法及其應用的研究。對于行業收入差距的測度方法，一般都是將衡量居民收入差距的方法擴展為測量行業收入差距方法，如現在學者們通常使用的行業最高最低工資極值差、極值比、變異系數、庫茲涅茨指數、阿魯瓦利亞指數、收入不良指數、離均差、方差、標準差、行業基尼系數、行業泰爾指數等方法。這些方法基本上全部是由國外經濟學家提出并最先運用于經濟問題研究，我國經濟學家或者統計學家逐步將這些統計測量方法應用于中國的經濟分析。另一類是對提高行業收入、縮小行業差距途徑的探尋。由于行業收入千差萬別，學者們依據行業收入差距測量結果找出最高收入行業與最低收入行業，重點研究提高最低收入行業的收入與規范最高行業的收入。在中國，農業一直是最低收入行業，壟斷行業一直是高收入行業。
學者們致力于研究造成行業收入差距的外部原因，分析各因素對收入的影響程度，以找到縮小行業收入差距的途徑。國外學者認為行業壟斷、人力資本、生產效率和社會制度等諸多因素影響行業收入的增長。他們從不同的方面進行了各種實證檢驗，Krueger發現不同國家、不同時間和不同的工種之間存在收入不同[1]。Pugel的研究表明行業壟斷程度確實對行業工資影響較大[2]。Dickenz和Katz 認為人力資本, 行業壟斷程度對行業工資有很大影響[3]。也有一些人運用工資集體談判模型分析，認為某一行業的工會的力量大小影響了該行業的收入水平。這些觀點基本上能從國外不同時期找出其現實依據，因此這些結論在健全的市場經濟中有一定的正確性。
我國學者一致認為中國典型的“二元經濟”影響農業居民的收入，與二元經濟相關的戶籍制度、教育制度等也影響著的農村居民的收入。我國許多學者利用國外相關研究成果分析了影響我國行業收入增長的因素，得出了一些有價值的結論。顧嚴、馮銀虎借助非參數估計中的Kemel方法, 對1978年至2006年我國十幾個大行業人均實際工資概率分布形態進行了實證研究, 認為行業收入差距擴大的趨勢非常明顯,已經顯現出兩極分化的趨勢[4]。蔡、李實、金玉國、陳怡等人從不同角度分析了各行業收入增長的情況，認為影響行業收入差距的原因有所有制、企業盈利能力、技術水平、人力資本、體制性勞動力市場分割以及貿易開放程度[5-8]。
根據前人的研究成果，本文把影響收入的因素歸為四大類；一是壟斷因素和所有制因素。蔡、姜付秀和余暉等人認為自然壟斷或者國家壟斷影響不同行業收入[5,9-12]。二是人力資本（教育制度）因素。任重和周云波等人認為人力資本影響行業收入，隨著工業向服務業的變遷，知識經濟獲得發展，擁有企業家才能的新型人才得到更多的收入[13]。三是制度原因。張原和陳建奇的研究發現國有控股程度和單位隸屬行政層次越高的行業, 其收入越高，國有企業個人收入更多地依賴外部市場環境和行業因素，外資企業的個人收入相對更多地依賴個人因素[14]。羅楚亮與李實認為人均資本投入和經營績效等因素顯著地影響著中國行業收入[15]。張原和陳建奇還發現中國工會的存在與否對職工收入無任何影響，而在西方發達國家，工會提高職工收入的重要力量。他們初步認為是我國現行的經濟建設模式與管理體制不同程度地抑制著工會的功能[16]。宮希魁認為地方政府公司化并潛在硬化企業工會，把企業工會變成一個服務于地方政府的打工仔，熱衷于發展地方經濟的地方政府變相地抑制工會功能[17]。四是行業自身內在特點。支持該觀點的研究人員相對較少。周君使用 Geweke 的線性反饋模型的研究發現行業的自身勞動生產率差異可以一定程度上解釋行業間的收入差距[18]。
通過回顧以上文獻，可以看出影響行業收入的因素是多方面的，絕大多數學者都是盡可能從行業外部找出影響行業收入的因素（如人力資本、壟斷、生產要素特點和制度因素等），并研究這些外部因素如何影具體影響行業收入。筆者認為，內因是事物發展變化的決定因素，外因是事物發展變化的條件，所以我國行業收入特點與發展模式也會影響行業收入增長情況。本文觀點與周君觀點相同，但周君運用線性反饋模型只研究了制造業的收入增長情況，沒有全面反映不同行業的收入增長情況[18]。要從根本上解決行業收入增長問題，必須厘清不同行業收入增長的內在機制。另外，周君的線性反饋模型理解起來也比較困難。本人運用成熟的SVAR模型方法研究不同行業收入的增長機制問題。
本文認為一個行業的收入增長主要依賴行業的勞動生產率和行業的發展速度。行業個人收入、勞動生產率和行業發展速度存在著相互影響的內在關系，如果某一行業個人收入增長快，則激發個人的生產積極性，促進勞動生產率提高，吸引高效率高素質人士從事該行業，從而該行業發展速度迅速；如果行業勞動生產效率高，按照中國目前效率優先原則必然帶來個人收入高，會吸引其他行業精英人士加入該行業，行業總體發展速度快；如果行業發展速度快，會形成規模經濟、范圍經濟或者正外部效應，行業的生產成本相對下降，相當于提高了生產率，個人的收入也會提高。從邏輯上看，行業的個人收入、行業生產率、行業發展速度有著相互依賴的關系。行業生產率高、個人收入高、發展速度快會形成相互促進的良性循環，行業生產率低、個人收入低、發展速度緩慢形成相互制約的惡性循環。隨著時間推移，高、低收入行業間的收入差距就會越來越大。本文擬采用計量經濟學中SVAR模型研究行業中個人收入、行業生產率、行業發展速度之間相互影響的定量關系，并從中找出各自的收入增長機制，探討縮小行業收入差距的途徑。
二、研究設計
（一）研究方法：結構向量自回歸模型
結構向量自回歸模型SVAR是對向量自回歸模型VAR進行結構化的一種方法，它能很好地研究變量之間相互影響的內在關系。在處理隨機沖擊項的同期相關問題時，模型可以由實證研究者的主觀判斷決定變量的排序，因此，雖然使用相同的數據不同的人卻可能得到不同的結論，另外VAR也無法得到唯一的方差分解和脈沖響應函數，而SVAR克服了VAR的不足，可以比較準確地穩定地得到變量之間相互關系，又可以得到唯一方差分解和脈沖響應。假設一個包含k個變量m階滯后的SVAR模型,表達式如下：
(1)
其中為表示變量之間同期關系的 系數矩陣,是t時刻所有的k個變量組成的向量。表示不同的系數矩陣, 是滯后算子L的矩陣多項表達式，則（1）式可以寫成
（2）
將（1）改成簡化式
再寫成滯后算子形式有
（3）
是滯后算子，由式（2）和式（3）結合正定矩陣與cholesky分解可知道是簡化式VAR模型的誤差項, 即簡化式沖擊是結構式沖擊的線性組合, 代表的是復合沖擊。通過對矩陣 A中的系數做出約束并估計系數值, 可以得到可識別的結構式沖擊 ，運用 SVAR 模型,不但可以發現變量之間的當期相互影響關系,還可以通過脈沖響應函數發現新信息沖擊的時間路徑。對于公式 (1), 為了讓模型達到可識別的目的，估計結果唯一又符合經濟問題，因此要對模型A矩陣元素做出限制 。
(二)數據選取與變量說明
為了研究行業內的生產率、發展速度、個人收入之間的定量關系，本文選取具有代表性、可獲取數據時期較長的行業作為研究對象。因為我國行業名稱、統計口徑變化很大，本文選擇1978年以來行業名稱都沒有變化的行業，并把其分成低收入、中等收入、高收入行業。結合我現實情況，考慮行業的代表性，本文選擇了農業作為低收入行業的代表，制造業作為中等收入行業的代表，金融業作為高收入行業的代表。本文所有數據來自中經網和各年統計年鑒。本文用行業個人的年平均工資wage代表行業個人收入，用人均年產業增加值pvity代表生產率，用行業增加值增長率speed代表行業發展速度，并采用消費價格指數和GDP平減指數(都以1978年為100)進行相關調整。數據時間跨度為1978年至2009年。 本文運用Eviews6.0軟件對低、中、高收入行業內的行業生產率、行業發展速度和個人收入之間關系進行計量分析[19]。
(三)模型估計
1.數據平穩性檢驗
為了避免存在單位根而造成模型估計結果不準確,本文首先考察各變量的平穩性。對農業年平均工資、人均年產業增加值、增加值增長率依次用wage1,pvity1,speed1表示，制造業年平均工資、人均年產業增加值、增加值增長率依次用wage2,pvity2,speed2表示，金融業年平均工資、人均年產業增加值、產業增加值增長率依次用wage3,pvity3,speed3表示。平穩性檢驗結果如表1所示(采用ADF方法檢驗)。
2.低收入行業（農業）的SVAR模型
模型中有3個內生變量, 因此需要施加3個約束[ k(k - 1 )/ 2=3。]才能使得模型 (4 ) 滿足可識別條件.考慮到中國實際情況，行業的當年工資Wage1推遲一年逐年變化，現在的工資不受現在生產率影響，也不受現在行業發展速度影響，即有；當年行業發展速度對生產率的影響是由量變到質變，當年行業發展速度只引起量變，所以當年行業發展速度對當年生產率的影響為0，即。在模型 （4）滿足可識別條件的情況下, 本文使用完全信息極大似然方法估計得到SVAR 模型的所有未知參數,可得矩陣及和的線性組合的估計結果如下：
3. 農業年收入增量的變化量的沖擊響應函數
本部分首先計算農業年收入增量的變化量d(wage1，2)對行業生產率和行業發展速度的沖擊響應函數。然后, 在此基礎上進行方差分解分析, 分析每一個結構沖擊對農業收入變化的貢獻度, 進一步評價不同沖擊的重要性。這里需要說明的是,由于對所有變量進行了二階差分, 因此各個結構沖擊并不是各變量水平上的沖擊而是各變量二階差分變化的沖擊,為了便于表述, 本文余下部分仍使用行業生產率、行業發展速度、行業收入沖擊的表述方式。農業收入變化量的增量對生產率，行業發展速度的沖擊響應如圖1和圖2所示。
如圖1 所示, 縱軸代表農業收入變動d(wage1,2)，橫軸代表農業生產率變動d(pvity1,2)，若農業生產率在0時刻有1個單位增加，則農業的人均收入增量的變化量在0時刻由很小的正數在1.5期之后變成0，在第2期之后很快變成一個極小值，以后之后便在0附近波動，在第6期后出現大幅振蕩?？梢钥闯鲈?期一個單位農業生產率的沖擊，會導致農業收入在第0期至第1.5期內有少量增加，之后快速下降，在第2期末收入可能等于或低于生產率沖擊前的收入水平，這之后收入緩慢增長或者保持原來水平，在第6期后農業行業的收入增量的變化量發生劇烈變動，農業收入在原來水平上劇烈波動。從總體上分析，可以看出農業生產率提高會引起農業收入短時間小幅度的增長，之后農業收入會出現大幅度波動。農業收入的大幅度波動會給對農業生產帶來很大的損失。圖2是農業收入增量的變化量對行業速度的沖擊響應情況。當行業發展速度發生1個單位增加時，在第1期至第3期內農業收入量出現小量增加，之后出現劇烈水平波動，這說明農業收入對農業發展速度響應敏感，第4期便發生了劇烈波動，遠早于對生產率沖擊的響應。圖1和圖2反映了農業的基本內在規律與特點，也反映我國農業的基本情況。由于農業需求價格彈性小，屬于蛛網發散行業，而且中國農業貼補制度和措施還不夠科學、市場機制還不夠健全，農業生產率提高和農業發展速度提高時，農業收入增加幅度較小，持續時間較短，而且收入會出現大幅波動，對農業帶來損失，引發經濟不穩定。
4．中等收入行業（制造業）的SVAR 模型與相關的響應函數
同理做出制造業收入增量的變化量對生產率和制造業發展速度的沖擊響應如圖3和圖4所示。圖3顯示制造業的年個人收入增量的變化量對制造業生產率沖擊的響應情況。第0期個人收入增量是從70%開始上升，在第2期后收入增量的變化量達到極大值，在第2.5期時為0，出現水平波動并趨于平穩。在第1期至第2.5期內制造業收入都在增加，與農業相比，制造業的收入增加的持續時間相對較長，且增加的幅度比農業的大，相對農業來說，制造業的生產率提高可長期穩定大幅度地增加制造業的收入水平。由圖4可以看出，制造業的發展速度可以穩定地促進收入增長，這說明制造業生產率和制造業發展速度都可以長期大幅度穩定地提高制造業的收入水平。
5. 高收入行業（金融業）的SVAR 模型與相關響應函數
如圖5 所示, 金融業的年收入增量的變化量對金融業生產率沖擊響應由一個很小的負數立即變成一個正數并增加，到第2期后收入增量的變化量達到極大值，之后開始減小，在第2.5期后變為0，在第1期至第2.5期內金融業的年收入一直是增加的。在第3期后金融業的收入出現劇烈的波動。與農業相比，生產率沖擊對金融業的收入的影響持續時間相對較長，增加的幅度較大。由于金融業人員流動性較強，個人收入波動幅度大不會造成該行業的很大損失。從圖6可以看出，金融業的發展速度沖擊也會導致金融業的收入增量的變化量發生變化，引起收入增加與更大的收入波動。在現實中，金融行業的不斷增加的金融衍生工具減小了金融行業人士的收入波動幅度。
通過收入增量的變化量對三個代表性行業的生產率沖擊響應可以看出，低、中、高收入行業的內部各變量有其相互影響關系。生產率都對其行業收入有影響，但影響的程度與持續時間不一樣，一單位生產率沖擊，農業收入增加的時間短，增加的幅度小，后其又帶來收入的大幅度波動，農業受農作物的自然生長規律約束，又源源不斷地輸出勞動力來支援工業與服務業，農產品期貨品種少，這樣不利于農業生產，農業生產率提高緩慢，諸多因素讓農業一直成為低收入行業。制造業和金融業的收入增加時間長，增加幅度大，制造業金融為代表的中高收入行業其他行業很少受類似農作物的自然生長規律約束，可以人為地快速提高生產率，提高的生產率沖擊又可以長期大幅度以地提高該行業收入。這樣制造業便可以成為收入長期穩定增長的中等收入行業。金融業另外一個特點是收入波動幅度很大，但該行業有眾多的金融衍生產品，可以在一定程度上克服收入大幅度波動帶來的負面影響，導致該行業成為一個實際高收入行業。
6.方差分解分析
脈沖響應函數描述的是SVAR模型中的一個內生變量的沖擊給其他內生變量所帶來的影響, 而方差分解是通過分析每一個結構沖擊對內生變量變化(通常用方差來度量)的貢獻度,進一步評價不同結構沖擊的重要性。因此,通過方差分解可以給出在SVAR模型中的每一個變量產生隨機擾動的相對重要性的信息。表3、表4、表5分別是20期的農業、制造業、金融業收入增量變化量的方差分解表。
從表3中可知，農業的生產率對收入增量的變化量的方差解釋程度越來越大，解釋程度值跳躍幅度也大，行業發展速度對其收入增量的變化量的方差解釋程度越來越小，說明農業生產率是影響農業收入波動最重要的原因最重要的原因。如果不對農業進行相關政策扶持，則農業生產率提高僅依賴現有市場機制只能引起收入大更大幅度的波動，這樣的收和波動只會對農業生產帶來不可估量的損失，要依靠農業生產率使各農業收入穩定增長，必須有相應的補貼、健全農產品流通等政策來疏通生產率提高收入的傳導機制，使得農業收入穩定增長，這也是提高農業收入的最科學長效方法，從表4可知，制造行業中生產率、制造業發展速度對其行業收入增量的變化量方差解釋程度基本不變，說明制造業行業發展穩定，收入也在合理范圍之內。表5顯示金融業的個人收入變化對金融業收入的增量變化量的方差解釋程度達90%之多，生產率對其方差解釋程度遠小于農業，制造業的方差解釋程度，暗示以金融業為代表的壟斷高收入行業內員工收入差距也是相當大的，馬明哲等金融高管年收入6600萬與普通金融職員年收入5萬的差距是相當大的，這樣大的行業內部收入差距并沒有摧毀銀行業發展，一方面是因為金融業內的最低收入在社會是中等收入，不會引起人才外流，另一方面是因為金融業員工流動性比較強，因此其內部很大的收入差距也不會對行業造成負面影響。另外，金融業高級管理人員的高薪水不是由高生產率引起的，可能是他們利用中國龐大的壟斷集團力量與金融監管漏洞謀取的，因此國家應該采取健全監管制度，弱化壟斷力量等一系列措施限制高收入行業高管收入，讓生產率成為解釋收入增量的變化量的方差的主要因素，而不是讓其行業內收入成為收入增量變化量的方差的主要因素。
四、結論與建議
（一）基本結論
本文利用 SVAR模型和方差分解對行業生產率、行業發展速度、行業收入增長的內在關系進行了分析，發現以農業、制造業、金融業分別代表的低、中、高收入行業的收入增長有著不同的內在機制。
1.農業是一個特殊的行業，農業收入對生產率和發展速度沖擊的反應是一個發散式反饋效應，生產率與發展速度對農業收入的沖擊，在導致農業收入一個較小且短期的增長之后，會引起農業收入大幅度的波動。農業收入大幅度的波動傷害了農民從事農業生產的積極性。這主要是因為農業的供給彈性大于需求彈性。
2.制造業收入對生產率和發展速度沖擊的反應是一個收斂式反饋效應，也就是說，提高制造業生產率與制造業的發展速度可以穩定且長期地提高制造業收入水平。
3.金融業是一個收入波動很大的行業。金融業生產率與行業發展速度的加快會引起行業收入長期大幅度的波動。但這種波動并沒有摧毀該行業的發展，金融業越來越多的金融衍生工具在一定程度上減弱了金融業生產率與行業發展速度行業收入大幅度波動的負面影響。
（二）政策建議
通過上面的分析，本文認為可以針對不同行業的不同收入增長機制采取差別化的政策措施，大幅度提高低收入行業收入，保證中等收入行業收入的持續較快增長，穩定高收入行業收入的增長速度，從而縮小行業收入差距。
1．對農業等低收入行業，首先要建立符合其行業特點的“產―運―銷”市場體系，然后再提高其生產率和行業發展速度，以實現低收入行業收入的大幅度增長。政府需要通過健全農產品的運輸與銷售渠道、完善農產品補貼制度、推動農產品期貨市場發展等措施穩定農產品價格。在穩定農產品價格的基礎上，通過提高農業生產率和農業發展速度促進農業收入增加。只有在農產品市場體系完善和價格穩定基礎上，提高農業的生產率和行業發展速度才能提高農業收入，才能有利于農業的發展，有利于國家經濟的穩定增長。
2．放松對以制造業為代表的中等收入行業的管制，通過行業規制與行業協會等方式使其實現行業的自我約束。鼓勵這些企業采用先進技術來提高行業的生產率，加快行業發展速度，最終長期穩定提高行業的收入水平。
3．大力加強對金融業的監管，鼓勵金融衍生工具創新。筆者反對抑制高收入行業的收入補貼低收入行業的做法。金融業一部分高收入來自于個別高管利用金融監管漏洞獲取的非法收入，因此規范這部分金融業高收入的最好辦法是加強金融監管。同時金融業又是一個風險極強的行業，根據風險理論，高風險必然對應高收入，而利用金融衍生工具規避或者轉嫁風險，可以取得相對穩定的高收入，所以應該鼓勵金融衍生工具創新，以促進金融業穩定發展。
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Industry productivity, industry development Speed and industry income growth mechanism：
Based on the SVAR Model
Wang li
