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数学建模合理性分析范文1
关键词：建模，装配仿真，干涉检查
1 引言虚拟制造是实际制造工程在计算机上的映射，船舶建造仿真要求采用三维的模型来代替实际的制造工程，将在车间、船台（坞）的工作在虚拟的环境下先运行一遍，从分段装配、舾装配合、动力学性能、流体力学性能等多方面进行系统的分析，从而得出船舶建造的逻辑顺序与合理性，并为建造过程的优化准备好数据基础。
2 船舶建造数字建模及装配仿真要求船舶的建造是一个复杂的系统工程，现代造船技术以中间产品为导向，采用成组技术和计算机集成制造技术，有层次的对整个建造工程实施分解，在不同的阶段，对三维建模有不同的要求。在以进行船舶建造作业计划编制为目的，同时满足生产设计需要的情况下，对船舶数字化建模和装配仿真技术的要求是[1,2]：（1）提供编制计划所需要的产品特征信息，包括产品的几何特征、物理特征、工程结构特征等。在实际建造前根据数学基础与图形学映射关系确定各个零件的配合情况；（2）对产品进行干涉检查，确定整个装配方案的可行性，在虚拟环境下消除产品的设计缺陷；（3）通过装配仿真，给出产品的装配信息与约束信息，确定生产计划所需要的装配逻辑顺序；（4）以虚拟制造技术为基础，通过仿真，构建装配工艺路线，实现可行的装配工艺规划；（5）进行装配工艺仿真后处理，给出适合生产实际的三维模型与工艺文件。
3 数字化三维模型的建立这里使用的是CATIA V5 软件进行建模装配仿真与干涉检查。CATIA V5 是IBM 和达索系统公司共同推出的CAD/CAE/CAM 软件，该软件能够在windows和Unix 等平台上运行，具有较强的三维造型功能，还有较强的运动仿真功能模块。
3.1 造船工程分解与任务包的确定
进行三维数字化建模，不能单纯的为了建模而建模，如果只是将船舶按其二维图纸做成三维物体，则失去了建模的意义。以生产计划编制为目标的数字化建模通过船舶工程分解，来分清整个工艺过程，确立任务包，在此基础之上，为后面的装配仿真打下信息基础。
船舶生产的过程实际上是制造零部件，即所谓的“中间产品”。免费论文。这些中间产品经过几个制造级的逐渐变大变复杂，终而形成一艘船，即最终产品。免费论文。因此从中间产品的角度来分解船舶的建造任务是理想的方案，这就是产品导向型分解。产品导向型工程分解的原理是：任何系统结构都是层次分明有序可循的，通过层层分解可以通过图表的形式揭示其有序结构。
产品导向型工程分解用于造船时，首先按照任务本质的不同将造船全过程分为船体建造、舾装和涂装三大类，每一大类又分为加工和装配两种作业。例如，将船体建造分为零件加工、零件装配、部件装配、小分段装配、分段装配、大分段装配和船体合拢7 个制造级。
3.2 分段模拟建模
（1）船体外板的建模
本文是在具有船壳曲面型值表的基础上进行船壳曲面的三维建模。由于型值表中的数据有间隔，在生成型线后，还进一步对其进行了光顺。在具体建模过程中环境的设置如下：以X 正方向为船艏方向，Y 正方向为船右舷方向，Z 正方向为船高方向。只需XZ 平面一边建立一半船壳曲面，另一边映射即可。在生成所有曲面之后，如果还有局部的地方出现棱角，还可以充分利用CATIA 中的曲面修改功能，对于有棱角的地方可以把带有棱角线两边的曲面连接（Join）成一大块，然后在棱角线两边分别用两个参考面把这块大面截断（Split）成两块面，去掉中间有棱角线的曲面。再由这两块Split面通过Blent（or Fill）命令连接起来，Blend（or Fill）命令中有保证曲面光顺连接的选项，可以保证曲面的光顺连接。对于凹凸不平的小块曲面也可以用这种方法来修改。
（2）零件的建模
零件的建模，其目的是为了在以后的装配仿真和生产计划编制中提供必要的信息。其应具备下列基本策略：
（a）特征设计与特征提取的综合利用。特征是产品建模的强有力支持。建模时应将特征设计与特征提取结合起来，充分利用现有的CAD 系统所提供的特征造型功能，尽量从有关内部数据库直接提取，同时要充分的利用人机交互共功能，通过交互输入定义。
（b）面向对象的建模方式。面向对象的建模方式，具有先粗后精，由抽象到具体的特点，符合产品设计时的自然思维习惯，应在建模中得到充分应用。
（c）模型的层次化组织。免费论文。在建模过程中，应该具有大局观，不能只盯着一个构件，而是应该考虑整体的层次性，在经过详细科学的分解以后，分层有计划的建模。
模型不仅要处理设计系统的输入信息，还应能处理设计工程中的中间信息和结果信息，因此模型的信息应随着设计过程的推进而逐步丰富和完善。
4 装配仿真与干涉检查船舶装配仿真与干涉检查是在虚拟的环境下确定船舶的作业逻辑顺序，提供生产工艺数据资料，检验工艺与设计的可行性。它是船舶虚拟制造和生产作业计划的至关重要的一环，是进行生产规划的基础。装配仿真包括了零件装配、部件装配和分段装配三个制造级的任务包。在进行装配仿真的过程中，应该按照工艺顺序依次进行虚拟，其作用如下：(1) 拟定装配方案，优化装配结构。从设计和制造工艺出发，在各种约束中寻求装配的合理性与最优性；(2) 改进装配性能，降低装配成本。船舶装配所涉及的零件种类繁多，数量巨大，装配仿真的任务首先要确保产品的装配到位，然后要求装配能够比较容易实现，尽量降低成本；(3) 产品可制造性的基础。由于目前详细设计一般还是二维的，必须在虚拟三维环境下检查产品的可行性；(4) 为计划提供必要的信息数据。
4.1 装配仿真
装配仿真的覆盖范围很广泛，这里具体来说包括装配顺序、装配路径和装配工艺三个方面的内容，其中装配顺序与装配路径是最为核心内容。
4.2 干涉检查
船体分段有很多组件构成，肉眼很难发现可能的干涉情况，利用CATIA 所提供的干涉检查函数，可以自动的检查所有的干涉情况。下面通过实例来说明。
在构件中有一工字梁与角钢交叉，要进行干涉检查，看两者是否有接触而不能装配，应用Compute Clash 命令，将两个零件同时选中，即可分析这两个零件的干涉情况。当对话框Result 出现Clash 表示两个组件发生了干涉，出现Contact 则表示选定的两个组件相接触，如果No interference 则表示没有干涉。
5 结语本文以编制生产计划为目的，研究了基于虚拟制造下的三维数字化建模的方法。在CATIA 环境下，研究了怎样通过对工艺合理性分析结合装配分析，虚拟干涉检查、产品装配、生产工艺仿真，最后得到适合生产计划编制的数字化模型。
数学建模合理性分析范文2
关键词 新型技术 多功能拐杖伞
中图分类号：TS959.5 文献标志码：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 项目背景
传统的拐杖就其功能来说都只是为了实现辅助行走的功能。而现在的拐杖则增加了很多辅助功能。常见的有：不锈钢四脚拐杖、镁合金拐杖凳等。可以看出这些新型拐杖不仅变得更加轻便耐用而且还赋予了拐杖新的功能。这就说明了随着物质生活不断提高的现代化社会，新型的创新就是要在一些旧的原始机构上在保证基本功能不变的基础上增加新的功能。所以，我们试着将人们最常用的两种生活用品加以巧妙的结合，从而实现一种新型的产品――拐杖伞。
2 机构设计
2.1 方案的提出
通过分析要想实现能够使得拐杖在任意角度时都能够使得伞杆儿保持铅垂位置，就需要一个自由度F=1的机构来完成这一过程。而且通过调查研究，拐杖的运动轨迹多为一个平面轨迹，即拐杖是在铅垂平面内运动，所以我们只需要在一个平面内来实现上述功能。这就大大简化了我们的机构。如图1是我们对机构进行的整体设计。
图1
运动过程如下，初始时刻拐杖被提起，在竖直平面内做向前的摆动，则整个机构如图一中右图所示处于倾斜状态，当人手提拐杖触地时由于拐杖受到人身体的压力，上下两根弹簧逐渐受力，此时下面的弹簧受到压力而缩短，缸体相对于拐杖向上运动，从而使右侧绳子通过滑轮带动左侧绳子向下运动，因为线通过上端套筒中的杆和弹簧相连，并且与杆相连接，所以线会拉动杆，使杆缩回到套筒内，使缸体与拐杖的夹角变小，伞杆儿逐渐趋于竖直。当拐杖竖直时，雨伞和拐杖都处于竖直状态。相反，当提起拐杖向前摆动一个角度a时，下面的弹簧从压缩状态恢复原长，给缸体一个向下的力，从而使缸体向下运动，而上端的弹簧则要收缩从而使绳子带动套筒内的杆向外伸，重新使伞杆儿保持垂直。
2.2 参数的确定
2.2.1 机构的运动设计
(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）
根据预先的设计，设定A点的参数为(0,100)，C点参数为(198,0)，B1点参数为(xB1,0)。利用MATLB编程求出设计方程的解，求得未知变量xB1的解有两个，xB1 = 196即或xB1 = 250。对机构进行合理性分析后得出应该选择第二个解，即xB1 = 250mm。
所以得出三个设计变量的参数为A(0,100)，B1(250,100)，C(198,0)，把设计变量带入到方程式3，4可求得中间变量B2点的参数B2(217,225)。由求出的参数点可求得杆AB1和CB1套筒的长度，即AB1 = 250mm，CB1=113mm，则整个机构的尺寸已确定。
2.2.2 机构的运动分析
对机构进行运动分析：以构件BC为原动件，机构为级机构，由构件3与机架0以转动副C相连接，又增加构件1、2组成的级基本杆组。基本杆组的两个外副分别与构件3组成形成移动副、与机架形成转动副A。一个内副是转动副B。
已知条件为杆件AB的长度 = 250mm，B、C之间的相对距离HBC，相对运动速度VCB和加速度aCB。首先应该先确定基本杆组外副的运动，然后再确定基本杆组的内副的运动。因为只有一个内副点是未知的，所以需要建立两个位置方程。由于A点、B点和C点的位置已知，通过长度计算公式即可列出两个位置方程。所列方程中只包含有运动点B的参量。机构的速度和加速度方程仍然是上面的方程组分别对时间的一阶和二阶导数求得。这样就可以逐个求得运动点B的位置参数、速度参数和加速度参数。
通过上面的运动设计和运动分析，机构的位置参数和运动参数就已经确定。下面的问题就是如何正确选择各部分的材料，在既保证强度的条件下同时满足总体的轻便和外表的美观，这是后续所值得研究的。
参考文献
[1]谢进,万朝燕,杜立杰.机械原理.北京:高等教育出版社,2004.
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[关键词]行业生产率；行业发展速度；行业收入增长； SVAR模型；农业；制造业；金融业；收入分配；行业收入差距
[中图分类号]F062.9 [文献标识码]A [文章编号]1672-8750（2012）02
随着中国市场经济体系的不断完善，各行业生产要素的利用越来越充分。剔除物价上涨、货币购买力下降等因素的影响,各行业的人均收入都有不同程度的增长，一些新兴行业、垄断性行业收入增长较快。尤其是2000年以来，我国行业收入分配大幅度地向技术密集、资本密集型行业和新兴产业倾斜,传统垄断行业（水电煤汽业）的收入也一直不正常地偏高。一些基础性的、传统竞争充分的劳动密集型行业（如农业）收入增长却始终相对比较迟缓, 平均收入相对较低, 形成了较大的行业收入差距。较大的行业收入差距导致了行业发展的不平衡，最终影响了整体经济的发展速度与质量。
一、相关文献综述
国内外学者从不同方面研究了行业收入的变化规律，取得了一些研究成果。这些研究可以分为两类。一类是对行业收入差距测度方法及其应用的研究。对于行业收入差距的测度方法，一般都是将衡量居民收入差距的方法扩展为测量行业收入差距方法，如现在学者们通常使用的行业最高最低工资极值差、极值比、变异系数、库兹涅茨指数、阿鲁瓦利亚指数、收入不良指数、离均差、方差、标准差、行业基尼系数、行业泰尔指数等方法。这些方法基本上全部是由国外经济学家提出并最先运用于经济问题研究，我国经济学家或者统计学家逐步将这些统计测量方法应用于中国的经济分析。另一类是对提高行业收入、缩小行业差距途径的探寻。由于行业收入千差万别，学者们依据行业收入差距测量结果找出最高收入行业与最低收入行业，重点研究提高最低收入行业的收入与规范最高行业的收入。在中国，农业一直是最低收入行业，垄断行业一直是高收入行业。
学者们致力于研究造成行业收入差距的外部原因，分析各因素对收入的影响程度，以找到缩小行业收入差距的途径。国外学者认为行业垄断、人力资本、生产效率和社会制度等诸多因素影响行业收入的增长。他们从不同的方面进行了各种实证检验，Krueger发现不同国家、不同时间和不同的工种之间存在收入不同[1]。Pugel的研究表明行业垄断程度确实对行业工资影响较大[2]。Dickenz和Katz 认为人力资本, 行业垄断程度对行业工资有很大影响[3]。也有一些人运用工资集体谈判模型分析，认为某一行业的工会的力量大小影响了该行业的收入水平。这些观点基本上能从国外不同时期找出其现实依据，因此这些结论在健全的市场经济中有一定的正确性。
我国学者一致认为中国典型的“二元经济”影响农业居民的收入，与二元经济相关的户籍制度、教育制度等也影响着的农村居民的收入。我国许多学者利用国外相关研究成果分析了影响我国行业收入增长的因素，得出了一些有价值的结论。顾严、冯银虎借助非参数估计中的Kemel方法, 对1978年至2006年我国十几个大行业人均实际工资概率分布形态进行了实证研究, 认为行业收入差距扩大的趋势非常明显,已经显现出两极分化的趋势[4]。蔡、李实、金玉国、陈怡等人从不同角度分析了各行业收入增长的情况，认为影响行业收入差距的原因有所有制、企业盈利能力、技术水平、人力资本、体制性劳动力市场分割以及贸易开放程度[5-8]。
根据前人的研究成果，本文把影响收入的因素归为四大类；一是垄断因素和所有制因素。蔡、姜付秀和余晖等人认为自然垄断或者国家垄断影响不同行业收入[5,9-12]。二是人力资本（教育制度）因素。任重和周云波等人认为人力资本影响行业收入，随着工业向服务业的变迁，知识经济获得发展，拥有企业家才能的新型人才得到更多的收入[13]。三是制度原因。张原和陈建奇的研究发现国有控股程度和单位隶属行政层次越高的行业, 其收入越高，国有企业个人收入更多地依赖外部市场环境和行业因素，外资企业的个人收入相对更多地依赖个人因素[14]。罗楚亮与李实认为人均资本投入和经营绩效等因素显著地影响着中国行业收入[15]。张原和陈建奇还发现中国工会的存在与否对职工收入无任何影响，而在西方发达国家，工会提高职工收入的重要力量。他们初步认为是我国现行的经济建设模式与管理体制不同程度地抑制着工会的功能[16]。宫希魁认为地方政府公司化并潜在硬化企业工会，把企业工会变成一个服务于地方政府的打工仔，热衷于发展地方经济的地方政府变相地抑制工会功能[17]。四是行业自身内在特点。支持该观点的研究人员相对较少。周君使用 Geweke 的线性反馈模型的研究发现行业的自身劳动生产率差异可以一定程度上解释行业间的收入差距[18]。
通过回顾以上文献，可以看出影响行业收入的因素是多方面的，绝大多数学者都是尽可能从行业外部找出影响行业收入的因素（如人力资本、垄断、生产要素特点和制度因素等），并研究这些外部因素如何影具体影响行业收入。笔者认为，内因是事物发展变化的决定因素，外因是事物发展变化的条件，所以我国行业收入特点与发展模式也会影响行业收入增长情况。本文观点与周君观点相同，但周君运用线性反馈模型只研究了制造业的收入增长情况，没有全面反映不同行业的收入增长情况[18]。要从根本上解决行业收入增长问题，必须厘清不同行业收入增长的内在机制。另外，周君的线性反馈模型理解起来也比较困难。本人运用成熟的SVAR模型方法研究不同行业收入的增长机制问题。
本文认为一个行业的收入增长主要依赖行业的劳动生产率和行业的发展速度。行业个人收入、劳动生产率和行业发展速度存在着相互影响的内在关系，如果某一行业个人收入增长快，则激发个人的生产积极性，促进劳动生产率提高，吸引高效率高素质人士从事该行业，从而该行业发展速度迅速；如果行业劳动生产效率高，按照中国目前效率优先原则必然带来个人收入高，会吸引其他行业精英人士加入该行业，行业总体发展速度快；如果行业发展速度快，会形成规模经济、范围经济或者正外部效应，行业的生产成本相对下降，相当于提高了生产率，个人的收入也会提高。从逻辑上看，行业的个人收入、行业生产率、行业发展速度有着相互依赖的关系。行业生产率高、个人收入高、发展速度快会形成相互促进的良性循环，行业生产率低、个人收入低、发展速度缓慢形成相互制约的恶性循环。随着时间推移，高、低收入行业间的收入差距就会越来越大。本文拟采用计量经济学中SVAR模型研究行业中个人收入、行业生产率、行业发展速度之间相互影响的定量关系，并从中找出各自的收入增长机制，探讨缩小行业收入差距的途径。
二、研究设计
（一）研究方法：结构向量自回归模型
结构向量自回归模型SVAR是对向量自回归模型VAR进行结构化的一种方法，它能很好地研究变量之间相互影响的内在关系。在处理随机冲击项的同期相关问题时，模型可以由实证研究者的主观判断决定变量的排序，因此，虽然使用相同的数据不同的人却可能得到不同的结论，另外VAR也无法得到唯一的方差分解和脉冲响应函数，而SVAR克服了VAR的不足，可以比较准确地稳定地得到变量之间相互关系，又可以得到唯一方差分解和脉冲响应。假设一个包含k个变量m阶滞后的SVAR模型,表达式如下：
(1)
其中为表示变量之间同期关系的 系数矩阵,是t时刻所有的k个变量组成的向量。表示不同的系数矩阵, 是滞后算子L的矩阵多项表达式，则（1）式可以写成
（2）
将（1）改成简化式
再写成滞后算子形式有
（3）
是滞后算子，由式（2）和式（3）结合正定矩阵与cholesky分解可知道是简化式VAR模型的误差项, 即简化式冲击是结构式冲击的线性组合, 代表的是复合冲击。通过对矩阵 A中的系数做出约束并估计系数值, 可以得到可识别的结构式冲击 ，运用 SVAR 模型,不但可以发现变量之间的当期相互影响关系,还可以通过脉冲响应函数发现新信息冲击的时间路径。对于公式 (1), 为了让模型达到可识别的目的，估计结果唯一又符合经济问题，因此要对模型A矩阵元素做出限制 。
(二)数据选取与变量说明
为了研究行业内的生产率、发展速度、个人收入之间的定量关系，本文选取具有代表性、可获取数据时期较长的行业作为研究对象。因为我国行业名称、统计口径变化很大，本文选择1978年以来行业名称都没有变化的行业，并把其分成低收入、中等收入、高收入行业。结合我现实情况，考虑行业的代表性，本文选择了农业作为低收入行业的代表，制造业作为中等收入行业的代表，金融业作为高收入行业的代表。本文所有数据来自中经网和各年统计年鉴。本文用行业个人的年平均工资wage代表行业个人收入，用人均年产业增加值pvity代表生产率，用行业增加值增长率speed代表行业发展速度，并采用消费价格指数和GDP平减指数(都以1978年为100)进行相关调整。数据时间跨度为1978年至2009年。 本文运用Eviews6.0软件对低、中、高收入行业内的行业生产率、行业发展速度和个人收入之间关系进行计量分析[19]。
(三)模型估计
1.数据平稳性检验
为了避免存在单位根而造成模型估计结果不准确,本文首先考察各变量的平稳性。对农业年平均工资、人均年产业增加值、增加值增长率依次用wage1,pvity1,speed1表示，制造业年平均工资、人均年产业增加值、增加值增长率依次用wage2,pvity2,speed2表示，金融业年平均工资、人均年产业增加值、产业增加值增长率依次用wage3,pvity3,speed3表示。平稳性检验结果如表1所示(采用ADF方法检验)。
2.低收入行业（农业）的SVAR模型
模型中有3个内生变量, 因此需要施加3个约束[ k(k - 1 )/ 2=3。]才能使得模型 (4 ) 满足可识别条件.考虑到中国实际情况，行业的当年工资Wage1推迟一年逐年变化，现在的工资不受现在生产率影响，也不受现在行业发展速度影响，即有；当年行业发展速度对生产率的影响是由量变到质变，当年行业发展速度只引起量变，所以当年行业发展速度对当年生产率的影响为0，即。在模型 （4）满足可识别条件的情况下, 本文使用完全信息极大似然方法估计得到SVAR 模型的所有未知参数,可得矩阵及和的线性组合的估计结果如下：
3. 农业年收入增量的变化量的冲击响应函数
本部分首先计算农业年收入增量的变化量d(wage1，2)对行业生产率和行业发展速度的冲击响应函数。然后, 在此基础上进行方差分解分析, 分析每一个结构冲击对农业收入变化的贡献度, 进一步评价不同冲击的重要性。这里需要说明的是,由于对所有变量进行了二阶差分, 因此各个结构冲击并不是各变量水平上的冲击而是各变量二阶差分变化的冲击,为了便于表述, 本文余下部分仍使用行业生产率、行业发展速度、行业收入冲击的表述方式。农业收入变化量的增量对生产率，行业发展速度的冲击响应如图1和图2所示。
如图1 所示, 纵轴代表农业收入变动d(wage1,2)，横轴代表农业生产率变动d(pvity1,2)，若农业生产率在0时刻有1个单位增加，则农业的人均收入增量的变化量在0时刻由很小的正数在1.5期之后变成0，在第2期之后很快变成一个极小值，以后之后便在0附近波动，在第6期后出现大幅振荡。可以看出在0期一个单位农业生产率的冲击，会导致农业收入在第0期至第1.5期内有少量增加，之后快速下降，在第2期末收入可能等于或低于生产率冲击前的收入水平，这之后收入缓慢增长或者保持原来水平，在第6期后农业行业的收入增量的变化量发生剧烈变动，农业收入在原来水平上剧烈波动。从总体上分析，可以看出农业生产率提高会引起农业收入短时间小幅度的增长，之后农业收入会出现大幅度波动。农业收入的大幅度波动会给对农业生产带来很大的损失。图2是农业收入增量的变化量对行业速度的冲击响应情况。当行业发展速度发生1个单位增加时，在第1期至第3期内农业收入量出现小量增加，之后出现剧烈水平波动，这说明农业收入对农业发展速度响应敏感，第4期便发生了剧烈波动，远早于对生产率冲击的响应。图1和图2反映了农业的基本内在规律与特点，也反映我国农业的基本情况。由于农业需求价格弹性小，属于蛛网发散行业，而且中国农业贴补制度和措施还不够科学、市场机制还不够健全，农业生产率提高和农业发展速度提高时，农业收入增加幅度较小，持续时间较短，而且收入会出现大幅波动，对农业带来损失，引发经济不稳定。
4．中等收入行业（制造业）的SVAR 模型与相关的响应函数
同理做出制造业收入增量的变化量对生产率和制造业发展速度的冲击响应如图3和图4所示。图3显示制造业的年个人收入增量的变化量对制造业生产率冲击的响应情况。第0期个人收入增量是从70%开始上升，在第2期后收入增量的变化量达到极大值，在第2.5期时为0，出现水平波动并趋于平稳。在第1期至第2.5期内制造业收入都在增加，与农业相比，制造业的收入增加的持续时间相对较长，且增加的幅度比农业的大，相对农业来说，制造业的生产率提高可长期稳定大幅度地增加制造业的收入水平。由图4可以看出，制造业的发展速度可以稳定地促进收入增长，这说明制造业生产率和制造业发展速度都可以长期大幅度稳定地提高制造业的收入水平。
5. 高收入行业（金融业）的SVAR 模型与相关响应函数
如图5 所示, 金融业的年收入增量的变化量对金融业生产率冲击响应由一个很小的负数立即变成一个正数并增加，到第2期后收入增量的变化量达到极大值，之后开始减小，在第2.5期后变为0，在第1期至第2.5期内金融业的年收入一直是增加的。在第3期后金融业的收入出现剧烈的波动。与农业相比，生产率冲击对金融业的收入的影响持续时间相对较长，增加的幅度较大。由于金融业人员流动性较强，个人收入波动幅度大不会造成该行业的很大损失。从图6可以看出，金融业的发展速度冲击也会导致金融业的收入增量的变化量发生变化，引起收入增加与更大的收入波动。在现实中，金融行业的不断增加的金融衍生工具减小了金融行业人士的收入波动幅度。
通过收入增量的变化量对三个代表性行业的生产率冲击响应可以看出，低、中、高收入行业的内部各变量有其相互影响关系。生产率都对其行业收入有影响，但影响的程度与持续时间不一样，一单位生产率冲击，农业收入增加的时间短，增加的幅度小，后其又带来收入的大幅度波动，农业受农作物的自然生长规律约束，又源源不断地输出劳动力来支援工业与服务业，农产品期货品种少，这样不利于农业生产，农业生产率提高缓慢，诸多因素让农业一直成为低收入行业。制造业和金融业的收入增加时间长，增加幅度大，制造业金融为代表的中高收入行业其他行业很少受类似农作物的自然生长规律约束，可以人为地快速提高生产率，提高的生产率冲击又可以长期大幅度以地提高该行业收入。这样制造业便可以成为收入长期稳定增长的中等收入行业。金融业另外一个特点是收入波动幅度很大，但该行业有众多的金融衍生产品，可以在一定程度上克服收入大幅度波动带来的负面影响，导致该行业成为一个实际高收入行业。
6.方差分解分析
脉冲响应函数描述的是SVAR模型中的一个内生变量的冲击给其他内生变量所带来的影响, 而方差分解是通过分析每一个结构冲击对内生变量变化(通常用方差来度量)的贡献度,进一步评价不同结构冲击的重要性。因此,通过方差分解可以给出在SVAR模型中的每一个变量产生随机扰动的相对重要性的信息。表3、表4、表5分别是20期的农业、制造业、金融业收入增量变化量的方差分解表。
从表3中可知，农业的生产率对收入增量的变化量的方差解释程度越来越大，解释程度值跳跃幅度也大，行业发展速度对其收入增量的变化量的方差解释程度越来越小，说明农业生产率是影响农业收入波动最重要的原因最重要的原因。如果不对农业进行相关政策扶持，则农业生产率提高仅依赖现有市场机制只能引起收入大更大幅度的波动，这样的收和波动只会对农业生产带来不可估量的损失，要依靠农业生产率使各农业收入稳定增长，必须有相应的补贴、健全农产品流通等政策来疏通生产率提高收入的传导机制，使得农业收入稳定增长，这也是提高农业收入的最科学长效方法，从表4可知，制造行业中生产率、制造业发展速度对其行业收入增量的变化量方差解释程度基本不变，说明制造业行业发展稳定，收入也在合理范围之内。表5显示金融业的个人收入变化对金融业收入的增量变化量的方差解释程度达90%之多，生产率对其方差解释程度远小于农业，制造业的方差解释程度，暗示以金融业为代表的垄断高收入行业内员工收入差距也是相当大的，马明哲等金融高管年收入6600万与普通金融职员年收入5万的差距是相当大的，这样大的行业内部收入差距并没有摧毁银行业发展，一方面是因为金融业内的最低收入在社会是中等收入，不会引起人才外流，另一方面是因为金融业员工流动性比较强，因此其内部很大的收入差距也不会对行业造成负面影响。另外，金融业高级管理人员的高薪水不是由高生产率引起的，可能是他们利用中国庞大的垄断集团力量与金融监管漏洞谋取的，因此国家应该采取健全监管制度，弱化垄断力量等一系列措施限制高收入行业高管收入，让生产率成为解释收入增量的变化量的方差的主要因素，而不是让其行业内收入成为收入增量变化量的方差的主要因素。
四、结论与建议
（一）基本结论
本文利用 SVAR模型和方差分解对行业生产率、行业发展速度、行业收入增长的内在关系进行了分析，发现以农业、制造业、金融业分别代表的低、中、高收入行业的收入增长有着不同的内在机制。
1.农业是一个特殊的行业，农业收入对生产率和发展速度冲击的反应是一个发散式反馈效应，生产率与发展速度对农业收入的冲击，在导致农业收入一个较小且短期的增长之后，会引起农业收入大幅度的波动。农业收入大幅度的波动伤害了农民从事农业生产的积极性。这主要是因为农业的供给弹性大于需求弹性。
2.制造业收入对生产率和发展速度冲击的反应是一个收敛式反馈效应，也就是说，提高制造业生产率与制造业的发展速度可以稳定且长期地提高制造业收入水平。
3.金融业是一个收入波动很大的行业。金融业生产率与行业发展速度的加快会引起行业收入长期大幅度的波动。但这种波动并没有摧毁该行业的发展，金融业越来越多的金融衍生工具在一定程度上减弱了金融业生产率与行业发展速度行业收入大幅度波动的负面影响。
（二）政策建议
通过上面的分析，本文认为可以针对不同行业的不同收入增长机制采取差别化的政策措施，大幅度提高低收入行业收入，保证中等收入行业收入的持续较快增长，稳定高收入行业收入的增长速度，从而缩小行业收入差距。
1．对农业等低收入行业，首先要建立符合其行业特点的“产―运―销”市场体系，然后再提高其生产率和行业发展速度，以实现低收入行业收入的大幅度增长。政府需要通过健全农产品的运输与销售渠道、完善农产品补贴制度、推动农产品期货市场发展等措施稳定农产品价格。在稳定农产品价格的基础上，通过提高农业生产率和农业发展速度促进农业收入增加。只有在农产品市场体系完善和价格稳定基础上，提高农业的生产率和行业发展速度才能提高农业收入，才能有利于农业的发展，有利于国家经济的稳定增长。
2．放松对以制造业为代表的中等收入行业的管制，通过行业规制与行业协会等方式使其实现行业的自我约束。鼓励这些企业采用先进技术来提高行业的生产率，加快行业发展速度，最终长期稳定提高行业的收入水平。
3．大力加强对金融业的监管，鼓励金融衍生工具创新。笔者反对抑制高收入行业的收入补贴低收入行业的做法。金融业一部分高收入来自于个别高管利用金融监管漏洞获取的非法收入，因此规范这部分金融业高收入的最好办法是加强金融监管。同时金融业又是一个风险极强的行业，根据风险理论，高风险必然对应高收入，而利用金融衍生工具规避或者转嫁风险，可以取得相对稳定的高收入，所以应该鼓励金融衍生工具创新，以促进金融业稳定发展。
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Industry productivity, industry development Speed and industry income growth mechanism：
Based on the SVAR Model
Wang li
