第六章自由争原理
第六章自由竞争原理
“日中为市，致天下之民，聚天下之货，交易而退，各得其所”
——《周易·系辞下》
“处于现代经济中心的是竞争性市场。通过利润动机和价格体系，竞争性市场导致经济效率。”
——斯蒂格利茨（《经济学》中国人民大学出版社，2005年，第299页）“计划和市场都是方法嘛。只要对发展生产力有好处，就可以利用。它为社会主义服务，就是社会主义的；为资本主义服务，就是资本主义的。”
——邓小平（《邓小平文选》第三卷，人民出版社，1993年，第203页）
本章授课要点
?产品市场都是竞争性的吗？如何划分市场类别？厂商如何进行利润最大化产量决策的？?竞争性市场上厂商和市场的短期供给曲线是如何形成的？什么因素决定厂商进入或退出某
一行业？如何理解竞争性市场上厂商只能获得零利润？
?进入障碍导致了垄断的产生；垄断一定导致垄断利润吗？垄断厂商的短期和长期均衡。?垄断产量和垄断价格-与竞争产量和竞争价格比较；垄断的社会成本；对垄断的管制。
本章关键词
市场结构，完全竞争市场，完全垄断市场，垄断竞争市场，寡头垄断市场，总收益，总成本，边际收益，边际成本，利润，经济利润，会计利润，零利润，经济租金，机会成本，进入障碍，自然垄断，垄断势力，价格歧视，价格管制
本章内容概述
自由竞争是市场经济的一个理想的状态。在自由竞争的市场中，资源配置总是处于最优状态（即帕累托有效状态），但是现实中的市场与自由竞争的市场并不一致，厂商追求利润最大化的行为也有所差异。本章首先分析自由竞争市场中厂商的利润最大化行为，以此作为基准和参照系，来分析垄断市场中的厂商利润最大化行为，并对这两个市场进行效率比较。
不管在什么样的市场结构中，厂商的目标都是追求利润最大化，厂商要实现其利润最大化目标，必须对收益和成本进行比较，根据第三章所阐述的边际等值原理，厂商新增加生产一单
位产品的收益（MR）应该等于新增加一单位产品的成本（MC），这是所有厂商利润最大化产量决策的基本原则，本章内容将围绕着这一基本原则展开。本章的顺序是：首先介绍市场结构及分类标准；然后分析厂商利润最大化目标及其实现途径；最后探讨竞争性厂商的利润最大化决策和垄断厂商的利润最大化决策，并对竞争性市场和垄断市场的效率进行比较。
第一节竞争性市场概述
一、市场结构及其分类
（一）市场结构及分类标准
经济是由成千上万个生产人们所需物品和劳务的厂商组成：有些是大型厂商，雇佣成千上万的工人，拥有成千上万的股东。有些是小型厂商，它们只雇佣几个工人，并且由一个人或家庭拥有，例如本地的理发店或杂货店。这些厂商从事不同的产品或劳务的生产，在不同的市场上出售其产品或劳务。因此对经济细分的方法可以是将它分解成一些基本的市场：如汽车市场、大米市场等。构成市场的最基本单位是厂商，厂商以追求最大利润为目的为市场提供商品和劳务。从事某一特定商品买卖的场所或系统则构成市场，它可以是一个有形的场所，也可以是一个无形的交易系统。从本质上讲，市场是物品买卖双方相互作用并得以决定其交易价格和交易数量的一种组织形式或制度安排。与市场概念紧密相联的另一个概念就是行业，行业是指为同一个商品市场生产和提供商品的所有厂商的总体。同一种商品的市场和行业的类型是一致的。如完全竞争的市场对应的是完全竞争的行业。
经济学家在考察市场时，首先考察市场结构（market structure），即该市场是如何组织起来的，市场上厂商之间的竞争与垄断程度如何。一般根据市场集中程度、行业进入限制以及产品差别三个标准来划分不同的市场结构。
一是行业的市场集中程度。市场集中程度指大厂商在市场上的控制程度，是衡量市场结构的一个重要指标。一般用四厂商集中率、赫芬达尔－赫希曼指数两个标准来判断一个市场的集中程度。二是行业的进入限制。即厂商进入或退出行业的难易程度。三是产品差别，即产品差别是同一种产品在质量、牌号、形式、包装等方面的差别。
四厂商集中率（four-firm concentration ratio），衡量一个行业中规模最大的前四家厂商的有关数值（如销售额、增加值、职工人数、资产总额等）占整个市场或行业的份额，最常用的指标是四大厂商在市场销售额中所占的百分比，范围从零到百分之百。集中率越低表示市场竞争
程度越高，集中率越高表示越缺乏竞争。垄断市场的集中率为100%；四厂商集中率超过60%是市场高度集中的寡头市场的标志；集中率低于40%是垄断竞争市场的标志。
赫芬达尔—赫希曼指数(Herfindahl-Hirschman Index，又称HHI)用市场上50家最大厂商（如果不到50家厂商就是所有厂商之和）市场份额百分比的平方和来表示1。HHI指数越大，说明市场集中度越大；反之，HHI指数越小，则市场集中度越小2。
根据以上三个标准，可以将市场分为竞争市场，垄断竞争市场，寡头市场，垄断市场。
表6-1：不同市场结构的特点
（二）市场结构类型及其形成原因
1、完全竞争市场(perfect competition)
完全竞争市场是市场结构中的一个理想模型，在这类市场上拥有众多的买者和卖者，相对于整个市场的供给和需求而言，每个厂商的产量和每个消费者的需求都是微不足道的，买者卖者都无法影响市场价格，是市场价格的接受者；市场上每一个厂商提供的商品大体上都相同；没有进退这个行业的任何技术、资本或法律的限制。
2、完全垄断市场(monopoly)
完全垄断市场与完全竞争截然相反，在这类市场上不存在竞争，一家厂商供给整个市场，因而垄断厂商对市场价格有完全的控制力。形成垄断的主要原因是由于自然或立法原因，其他厂商无法进入这一市场；没有相近的替代品与之竞争也是原因之一。如本地的电力公司、自来水公司可能在提供本地供给方面具有垄断地位。
1如果市场上有四家厂商，厂商的市场份额分别为50%，25%，15%和10%，则HHI指数为：
HHI=502+252+152+102=3450。
2完全竞争市场结构中，HHI值很小。如果一个行业中最大的50家厂商的每家市场份额都是0.1%，HHI指数就0.12*50=0.5。完全垄断情况下，一个厂商占有市场的100%：HHI=1002=10000.
3、寡头垄断市场(oligpo1y)
市场结构的第三种情形是少数几家厂商供给整个市场，因此这类市场上存在着—定程度的竞争，这类市场结构称为寡头垄断。形成这种市场的关键是规模经济。在这类市场上，大厂商集中程度高，对市场控制力强，可以通过变动产量影响价格；由于每家厂商规模大，其他厂商就难以进入；由于几个厂商垄断整个市场，一家厂商的决策会影响到其他厂商的利益，因此寡头之间或激烈竞争或相互依赖，厂商行为有较大的不确定性。
4、垄断竞争市场(monopolistic competition)
在第四类市场结构中，厂商的数量多于寡头垄断中的厂商数量，但是又没有达到完全竞争的数量，这类市场结构称为垄断竞争。这类市场与完全竞争的相同之处是市场集中率低，而且没有进入限制；垄断竞争与完全竞争市场的根本差别在于产品的差异性，完全竞争市场的产品基本无差别，而垄断竞争产品则有显著的差别。
二、厂商的利润最大化及实现途径
（一）厂商目标
根据理性人假定，厂商的目标是追求利润最大化，并通过选择合适的产量来实现这一目标。短期内，在生产规模既定的条件下，厂商通过变动可变要素调整产量；长期内厂商通过调整生产规模，选择进入或退出某行业来调整产量。无论短期还是长期，厂商的利润最大化决策是在对边际产品的收益和成本的比较基础上进行的，当销售额外一单位产品的边际收益等于边际成本时，厂商实现利润最大化，这是一条适用于任何厂商的利润最大化产量决策规则。
（二）厂商利润最大化决策原则
厂商的利润为总收益与总成本之差。总收益指厂商按一定价格出售一定产量产品时所获得的全部收入，假定厂商的产量为Q ，价格为P ，则总收益TR （Q ）=PQ 。平均收益指平均每一单位产品销售上所获得的收入，TR(Q)AR(Q)=Q
。边际收益指厂商增加一单位产品销售所获得的总收入的增量，从图形上看边际收益就是相应总收益曲线的斜率，?=?TR(Q )MR(Q )Q
，也可表示为 →ΔQ 0ΔTR(Q)dTR(Q)MR(Q)=lim =ΔQ dQ
。厂商的总成本TC 是与产量水平相关的函数，
TC=TC （Q ）。厂商的利润等于收入减去成本，即：π(Q)=TR(Q)-TC(Q)
为实现利润最大化，厂商进行生产决策的关键是要决定生产多少产量，厂商通过比较新增
加一单位产品生产并销售后所得的收益（边际收益MR ）与为生产这一产品所需的支出（边际成本MC ）的大小来做出决定。如果MR 大于MC ，厂商从多出售单位产品中得到的额外收益就大于其额外成本，厂商应该增加产量以增加利润；反之，如果边际收益小于边际成本，厂商从多销售单位产品中得到的额外收益就小于其额外成本，厂商应该减少产量以增加利润；如果边际收益等于边际成本，则经济利润最大。因此厂商利润最大化决策的原则是MR=MC ，这一原则适用于任何类型市场结构的厂商。
这一决策过程也可用数学公式表示：
π=TR(Q)-TC(Q)
利润最大化的必要条件是利润函数一阶导数为零 d πdTR dTC =-
=0dQ dQ dQ
也可表示为：dTR dTC =dQ dQ
即 MR =MC
利润最大化的充分条件是利润函数二阶导数小于零
2222
d TR d TC -<0dQ dQ ， 也就是说，边际收益的变化率要小于边际成本的变化率。
这一决策过程也可用图形来描述：
图6-1 厂商的利润最大化决策
第二节基本模型
——竞争性厂商的利润最大化决策
一、厂商的需求和收益
（一）行业需求曲线和厂商需求曲线
在任何一个产品市场上，行业的供给曲线由该行业所有厂商的供给曲线加总而成，需求曲线则由全部消费者的需求曲线加总而成。按照供求规律，行业需求曲线一般是向右下倾斜的曲线，行业供给曲线一般总可假定向右上倾斜（当然也可能是水平的或向右下倾斜）。市场需求曲线与供给曲线交点决定了均衡价格和均衡产量。
完全竞争市场的特点决定了每个厂商都只是市场价格的接受者，可以按市场决定的均衡价格出售他愿意卖出的任何数量，因此厂商面临的需求曲线是一条与横轴（产销量轴）平行的直线，需求曲线与横轴的距离就是市场均衡价格。
图6-2 市场和厂商的需求曲线
（二）厂商收益曲线
厂商的收益就是厂商的销售收入，可以分为总收益、平均收益和边际收益，分别用TR、AR、MR表示。在完全竞争市场上由于单个厂商出售任何数量时价格都不变，因此，厂商的总收益是一条由原点出发的向上升展的直线，其斜率即边际收益始终不变，等于既定的市场价格，厂商的平均收益线和边际收益线与需求曲线三条线重合，即MR(Q)=AR(Q)=P。
表6-2：完全竞争厂商的收益表价格
销售量总收益平均收益边际收益
P Q TR=P*Q AR MR
1 100 100 1 1
1 200 200 1 1
1 300 300 1 1
1 400 400 1 1
1 500 500 1 1
图6-3 厂商收益曲线
图6-4 厂商利润最大化
TR为总收益曲线，TC为总成本曲线，利润为TR（Q）与T（Q）C间的距离，由图中可知产量为Q*时，TR和TC间的距离最大。在这一产量水平上两条曲线的斜率相等，即MR=MC，由于完全竞争市场上MR=P，这一利润最大化均衡条件又可表示为P=MC。
二、厂商的短期均衡及短期供给曲线
（一）厂商短期均衡
完全竞争市场中厂商是市场价格的接受者，短期内厂商已经支付了进入市场的固定成本，因此厂商只能通过可变要素投入的变动来变动产量，实现MR=MC的利润最大化均衡条件,由于完全竞争市场上MR=P，这一利润最大化均衡条件又可表示为P=MC。
图6-5显示了竞争性厂商在既定的市场价格和成本状况下实现短期均衡的几种情形。横轴代表厂商的销售产量Q，纵轴代表市场价格P。SMC、SAC、AVC三条曲线分别代表厂商的短期边际成本、短期平均成本、短期变动成本。
图6-5 厂商的短期均衡
（1）当市场价格较高时，厂商面临的需求曲线也较高如P1，MR=SMC决定的厂商利润最大化均衡点为E1，厂商获得正利润，图6-5中P1P2E1A围成的面积即为利润。
（2）当市场价格降低至P2时，MR=SMC决定的厂商利润最大化点为E2，厂商的平均收益等于平均成本，即总收益等于总成本，厂商，收支相抵，获得零利润。
（3）当市场价格进一步降低至P3时，MR=SMC决定的利润最大化为E3，平均收益低于平均总成本，但高于平均可变成本。此时，厂商虽然亏损，但仍会继续生产。因为厂商在用全部收益弥补全部可变成本之后，还能弥补一部分固定成本，而如果厂商不生产将亏损全部固定成本。
（4）假如市场价格继续下降至P4，厂商的需求曲线与平均变动成本线相切，MR=SMC决定的利润最大化点为E4，在E4点，平均收益等于平均变动成本，此时厂商生产与否都会亏损全
部固定成本，此时厂商会停止生产。
（二）短期供给曲线
1、厂商短期供给曲线
从图6-5厂商均衡时的四种情况可以看出，根据P=SMC或MR=SMC这一利润最大化均衡条件，商品的价格和厂商最优产量的组合（如E1、E2、E3、E4）都出现在厂商的边际成本SMC曲线上，因此在边际成本曲线上可以找到厂商在任何价格下愿意供给的数量，因此厂商的边际成本曲线实际上就是它的供给曲线。更严格地讲，厂商短期供给曲线仅为边际成本曲线上升的部分（图6-6中的粗线部分），因为供给是指某一商品既定价格下厂商愿意并且能够提供的数量，而当价格低于平均可变成本，厂商会停止生产。所以，厂商的短期供给曲线由SMC曲线上等于和高于停止生产点的部分构成。即，在价格达到厂商的最低平均成本的临界价格之前，厂商的供给为零，当价格高于临界价格时，厂商的供给曲线与边际成本曲线重合。很明显，边际成本曲线向上倾斜，表示厂商愿意供给的产量随着价格的上升而增加。
图6-6 厂商短期供给曲线
2、市场短期供给曲线
根据单个厂商的供给曲线，我们可以推导出整个市场的供给曲线。市场供给曲线为在给定价格下每家厂商愿意供给的数量之和，即 n i
S(P)=S(P)
i=1
S(P)为第i个厂商的短期供给函数；S(P)表示行业的短期供给函数。
其中，
i
显然，完全竞争行业的短期供给曲线保持了完全竞争厂商短期供给曲线的基本特征，但较为平缓。
图6-7 市场短期供给曲线
短期市场供给曲线是私人厂商的供给曲线在水平方向上的加总。因为厂商3比厂商1和厂商2有较低的平均可变成本，所以市场供给曲线S在价格P3处开始，并顺沿着厂商3的边际成本曲线MC3向上，直至价格等于P2，在此处形成一个折点，对所有超过P2的价格，行业供给量是三个厂商供给量的加总。
三、厂商的长期均衡与零利润
（一）厂商的长期均衡
在长期，一个厂商可以改变生产规模，可以决定继续留在行业或者退出所在行业，进入其他行业生产。与短期生产决策不同的是，厂商决策时应将生产所需的全部成本考虑在内，无需区分固定和变动成本，因此厂商在决策时需要考察平均成本和价格。
完全竞争厂商在长期内对全部生产要素的调整可以表现为两个方面：一方面表现为厂商进入或退出一个行业，即行业内厂商数量的调整；另一方面表现为厂商对生产规模的调整。
1、厂商进入或退出行业的条件
图6-8表明了一个竞争厂商在长期利润最大化的产量决策。如短期内一样，完全竞争厂商面临一条水平的需求曲线。如果价格超过最小平均成本，厂商进入就是有利的，厂商出售产品的收益超过生产它们的成本，进入行业可以获取一定的利润。
如图6-8，当价格P0大于平均最低成本时，行业经济利润为正，厂商进入该行业是有利可图的。行业中原有厂商将扩大生产规模到长期边际成本等于边际收益（价格），此时，经济利润为Q0（P0-LAC），厂商在超过最低平均成本的产量点生产；同时正的经济利润将吸引其他行业厂商加入进来，结果是市场供给量增加，价格下降，直到价格等于长期平均成本最低点P1=LAC最
低点，原有厂商和新进入厂商均获得零利润。
图6-8 完全竞争行业的长期均衡
反之，当价格低于最低平均成本时，部分业已在行业中的厂商将退出该行业。当一部分厂商退出行业后，市场供给下降，价格上升，直到等于平均最低成本，亏损消失，所有留在行业中的厂商获得零利润。
最后，当完全竞争行业获得长期均衡时，原厂商不会退出其行业，其他厂商也没有动力进入行业，行业内厂商数目相对稳定，所有留在行业内的厂商都只获得零利润。
2、单个厂商生产规模的调整
由于长期内市场价格会随着行业内厂商数目变化引起的行业供给的变化而变化。对行业内的单个厂商而言，在每个价格水平下，厂商都会进行生产规模的调整，当获得长期均衡时，单个厂商必然将生产规模调整到与零利润所要求的产量相适应的最优规模水平。
假定厂商在短期内得到正的经济利润，如图6-9，在MR=SMC的最佳产量点Q1，市场价格大于短期平均成本，厂商获得正的经济利润AFEP。但是厂商目前的规模小于最优规模，表现为厂商在长期最低平均成本LAC最低点的左边生产，此时如果厂商扩大规模则可扩大其利润。
假定变动生产规模导致的长期平均成本和长期边际成本由LAC、LMC表示，扩张完毕时，如果市场价格将仍然维持在P1水平，厂商的产量将从Q1增加到Q2，总利润从AFEP增加BF’E’P。
但是这一情况并不能持久并且不一定会出现，因为行业内厂商获得超额利润将吸引新厂商加入该行业，供给的增加将导致价格下降，厂商将再次调整其生产规模。最后，厂商最终会将其规模调整到最佳规模处，此时完全竞争厂商在LAC最低点生产。
图6-9 完全竞争行业厂商的长期均衡
可见当满足以下三个条件时，完全竞争厂商和行业实现长期的竞争均衡。一，行业中的厂商都达到了利润最大化；二，所有厂商的经济利润为零，没有厂商进入或退出该行业，留在行业的厂商数目不再变动；三，留在行业的所有厂商都在LAC的最低点生产。即完全竞争行业的长期均衡P＝LMC＝LAC＝SMC＝SAC
（二）零利润的含义
完全竞争市场中厂商在长期均衡时得到的经济利润为零。既然厂商知道无论如何最后的结果都是零利润，那么为什么厂商还要进入或退出某行业呢？答案是，实现长期均衡需要很长的时间，而在短期内厂商可能会获得相当的利润或亏损。当某行业内存在经济利润时，先进入这一行业的厂商将比后进入者获得更多的利润。类似的，先退出某个无利润行业的厂商可以更早地摆脱亏损。
需要强调的是零经济利润并不意味着厂商只获得零会计利润。如果某厂商拥有其他投资者不能获得的降低成本的专利或方法，或者拥有某种特权，他将在行业中长期获得会计利润，但是厂商长期均衡时的经济利润仍然为零。因为该厂商可以单独出售该专利或者将工厂出售同时出售专利，无论哪种情况下，这一专利是可以单独计算价值，这一价值就是厂商自己使用专利的机会成本。如果该厂商与其他所有厂商有相同的效率，尽管该厂商获得会计利润，但考虑了机会成本，该厂商的经济利润就下降为零。
（三）行业（市场）长期供给曲线
由于长期内厂商可能会进出行业从而导致厂商数目的不确定，因此无法将各厂商在不同价格水平的长期均衡产量水平加总，但是可以明确的是长期均衡时市场价格等于厂商最低平均成本，因而长期内产量变动对市场价格的影响，取决于生产这些产品时的最低平均成本。在完全
竞争市场上产品的生产成本等于生产产品所需的各要素价格。
1、成本不变行业长期供给曲线
如果要素供给比较充裕，增加生产不会导致要素价格上涨。那么，即使产品需求曲线大幅度移动，随着新厂商的进入，该市场能在差不多相同的价格下提供更多的产品，相应地，长期市场供给曲线差不多是水平的
图6-10 成本不变行业长期供给曲线
2、成本递增行业长期供给曲线
如果增加产品生产将导致该行业所需要素价格上涨，那么随着产量的增加，生产产品的最低平均成本也将上升，相应的长期市场供给曲线向上倾斜。
图6-11 成本递增行业长期供给曲线
3、成本递减行业长期供给曲线
如果随着整个行业生产的扩大，出现了行业规模经济，即利用扩大了的行业规模可以很便宜地得到一些投入而使成本下降，则会形成成本递减行业的向下倾斜的长期供给曲线。例如，
一个较大的行业可以使用先进的运送系统或者更好但并不昂贵的财务网络。在这种情况下，厂商的平均成本曲线向下移动(尽管厂商不享有规模经济)，产品的市场价格下降。降低的市场价格和平均生产成本导致新的长期均衡，此时有更多的厂商进入，行业的产出更多和价格更低。因此，在成本递减的行业，行业的长期供给曲线是向下倾斜的。
图6-12 成本递减行业长期供给曲线
（四）短期供给和长期供给的弹性
市场供给曲线在长期比在短期更富有弹性。实际上．在非常短的时期内，由于厂商几乎不可能变动雇用的工人或改变生产能力。它的供给曲线，以及市场供给曲线几乎是垂直的。在短期内机器和厂商的数量是固定的，只有工人和其他投入可能是可变的，短期供给曲线向右上倾斜。而长期内所有要素都是可变的，长期市场供给曲线十分平缓。由短期和长期供给曲线的形状可以看出，需求曲线在短期内的移动对价格的影响较大，对数量的影响较小（在极短时期内，需求的变动只影响价格而对数量没有影响）。在长期内，由于市场供给曲线非常平缓，甚至可能是水平的，需求曲线的移动对数量影响较大，而对价格影响较小。
图6-13行业短期和长期供给曲线
在左图中，市场最初处于价格P3和产量Q0处。在短期内，需求曲线从D0到D1的移动将价格提高到P1，产量提高到Q1。在长期内，供给弹性要大得多，因而价格上升的幅度较小，
只上升到P2，而产量则增加到Q2。如果供给在长期是完全有弹性的，那么需求曲线的移动
只改变产量，而不会使市场价格发生变动，价格保持在P0，而产量增加到Q2（右图）。
第三节基本模型的反例
——垄断厂商的利润最大化决策
一、进入障碍导致垄断的形成
有大量厂商存在的完全竞争市场上，厂商之间的相互竞争将市场价格降低到经济利润为零。而在垄断市场上竞争通常受到限制，厂商有可能获得并保持正的经济利润。利润通常会吸引其他厂商进入市场，因此垄断要得以持续，必须有某些因素阻止竞争的产生。同样，当不完全竞争市场上存在利润时，必须有某些因素阻止其他厂商进入并侵蚀这些利润。这些因素称为进入障碍〔barriers to entry)。完全垄断市场上的进入障碍主要有政府政策、资源独占、规模经济与自然垄断以及市场策略四种情形1。
二、垄断一定能获得垄断利润吗？
（一）垄断厂商的需求曲线
作为一种产品的唯一生产者，一个垄断者处在一个特别的位置，垄断者就是市场，它对市场上出售的产品有完全的控制。但这并不意味着垄断者任意地决定价格和产量，对于任何既定的价格来说，垄断厂商只有以市场能够承受的数量出售商品。如果它选择较高的价格，只能销售较少的数量，消费者的需求函数约束着垄断厂商对价格和产量的选择。
为了实现利润最大化，垄断者必须先确定市场需求曲线，以及自己的成本曲线，然后决定生产和销售的数量，垄断者销售每单位产品所能得到的价格直接由市场需求曲线决定。
1四种类型进入障碍的详细介绍，见本教材网址。
图6-14 厂商的平均收益和边际收益
（二）垄断厂商的收益曲线
表6-5为某垄断厂商的收益表，由于垄断行业中只有一个厂商，垄断厂商所面临的需求曲线就是市场需求曲线，它是一条向右下方倾斜的曲线1。垄断厂商面临的向右下倾斜需求曲线表示垄断厂商可以通过改变销售量来控制市场价格：以销售量的减少来提高价格，或者以销售量的增加来降低价格。
表6-5：某垄断厂商的收益表
价格P销售量Q总收益TR边际收益MR平均收益AR
6 0 0 / /
5 1 5 5 5
4 2 8 3 4
3 3 9 1 3
2 4 8 -1 2
1 5 5 -3 1
从表6-5中可以看出，产品价格P随着销售量的增加而下降。与此相对应，厂商的平均收益AR（AR=P）也不断下降；总收益TR先增后减；边际收益MR呈现不断下降趋势。而且在每一个销售量上，边际收益始终小于市场价格，即MR 边际收益是垄断厂商出售额外一单位产量引起的收益变化。垄断厂商从多销售一单位产品中获得的边际收益可以分为两个部分：一是该厂商从这额外一单位产品中获得收益（等于产品售价），二是由于增加这一单位产品销售引起的产品价格下降低所减少的收益（等于降价幅度*原销售产品数量）。因此，对垄断厂商而言，从生产额外一单位产品获得的边际收益总是小于出售这额外单位产品的价格。（只有在生产“第一”单位产品时，边际收益才等于价格。）2 1本例中垄断厂商面临的需求曲线为Q=6-P。 2如表6-5，当产品销售量从1增加到2时，价格由5下降为4，厂商从销售第2单位产品中得到的收益为4，但同时 三、垄断厂商的短期均衡 如果认为垄断厂商在短期内总是能获得正利润，那是错误的。由于短期内垄断厂商面临既定的需求曲线和成本曲线，根据MR=SMC 的均衡条件，短期内垄断厂商与竞争厂商一样可能盈利也可能亏损，甚至停产。 （一）垄断厂商的短期盈利情况 垄断厂商的利润取决于市场需求曲线和成本曲线，如果MR=MC 时，P ＞AC ，垄断厂商获超额利润。如果MR=MC 时，P=AC ，厂商获得零利润。如果MR=MC 时，AC ＞P ＞AVC ，厂商出现亏损，但会继续生产；如果MR=MC 时，P=AVC ，则厂商停止生产（见图6-15到6-17）。 错误!未找到引用源。 （二）垄断厂商亏损的原因 造成垄断厂商短期亏损的原因，可能是既定的生产成本过高，表现为相应的成本曲线的位 由于全部产品的销售价格下降了1元，厂商在第1单位商品销售中减少的收益为1，所以产量为2时，MR=4-1=3。当销售量从4增加到5时，价格由2下降为1，厂商销售第5单位的边际收益为1-1*4=-3。 图06-16 垄断厂商的短期均衡之二 MR=MC 时，P*=AC ，厂商收支相抵，获得零利润 图6-15 垄断厂商的短期均衡之一 MR=MC 时，P*＞AC ，垄断厂商获超额利润 图6-17 垄断厂商的短期均衡之三 MR=MC 时，AC ＞P*＞A VC ，厂商亏损，但会继续生产 置过高，也可能是垄断厂商所面临的市场需求过小，表现为相应的需求曲线从而边际收益曲线的位置过低。 四、垄断厂商的长期均衡 垄断厂商在长期内可以调整全部生产要素的投入来实现最大的利润。垄断行业排除了其它厂商加入的可能性，因此与完全竞争厂商不同，垄断厂商可以在长期内保持经济利润。垄断厂商在长期内对生产规模的调整可能有三种结果：一，垄断厂商在短期内亏损，长期内不存在一个获得正的经济利润或零利润的生产规模，该厂商只有退出行业。二，垄断厂商短期内亏损，但通过对最优生产规模的选择，摆脱了亏损甚至获得了利润。三，垄断厂商在短期内利用既定生产规模获得了利润，长期中，通过对生产规模的调整，使自己获得了更大的利润。总之留在行业中的垄断厂商可能获得零利润也可能获得正的经济利润。 图6-18 垄断厂商的长期均衡 图6-18中的D和MR分别表示垄断厂商面临的市场需求曲线和边际收益线，LAC和LMC分别为垄断厂商长期平均成本和长期边际成本曲线。假定垄断厂商在短期内得到正的经济利润，则厂商将调整规模扩大其利润。在MR=SMC的最佳产量点Q1，市场价格大于短期平均成本，厂商获得正的经济利润P1HBA。长期内厂商将调整规模，扩大利润至P2 IGF，与竞争性市场不同的是由于没有新厂商进入，垄断厂商可以长期获得这一正的经济利润。 假定垄断厂商在短期内是亏损的或只获得零利润，厂商也可通过调整其生产规模使其摆脱亏损，重新获得正的经济利润。同学可参照图6-18进行分析。 五、垄断厂商没有供给曲线 在一个竞争的市场中，价格和供给数量之间有很明显的一一对应关系，停产点以上的厂商的短期边际成本线构成了厂商的短期供给曲线，全部厂商短期供给曲线的相加构成行业短期供给曲线。但是一个垄断性的厂商或市场没有供给曲线。换句话说，不存在价格和产量之间的一一对应关系，原因在于垄断者的产量决定不仅取决于边际成本，而且也取决于需求曲线的形状。因此，需求的变动不仅像竞争性的供给曲线那样给出一系列价格和产量，而且需求的变动可以导致价格改变但产量并不变，或者导致产量改变而价格不变。 图6-19 垄断市场上的价格和产量 我们通过图6-19对此加以说明。在该图的两部分中，初始的需求曲线都是D1，相应的边际收益曲线为MR1，而垄断者的初始价格和产量为P1和Q l。图(a)中，需求曲线下移并转动一个角度，新的需求和边际收益曲线为D2和MR2。图(a)中MR2和MR1与MC相交于同一点，表明需求变动仅仅导致了价格变动而产量不变。 图(b)中，需求曲线向上移动并发生转动，新的边际收益曲线MR2与边际成本曲线相交于一个较大的产量Q2，但需求曲线的变动却正好使价格保持不变。 需求的变动通常既改变价格也改变产量。但图6-19的特例却表明了垄断和竞争之间的一个重要区别，一个完全竞争的行业在每个特定的价格上供给一个特定的数量。这样的关系对垄断者不存在，对垄断者来说，根据需求变化的情况，在同样的价格上可能有几种不同的供给量，或者不同的价格上供给量是相同的。因此，在垄断市场条件下无法得到如同完全竞争市场条件下具有规律性的可以表示产量和价格之间一一对应关系的厂商和行业的短期供给曲线。 更一般的结论是：凡是在或多或少程度上带有垄断因素的不完全竞争市场中，或者说凡是单个厂商对市场价格有一定控制力的，其需求曲线向右下方倾斜的市场中，都不存在具有规律性的厂商和行业的短期供给曲线。 第四节垄断市场的效率损失1 一、垄断厂商的均衡产量 图6-20给出了竞争性厂商的长期均衡。长期均衡时厂商的产量为Q，价格为P。对完全竞争厂商来说，边际收益等于市场价格，厂商利润最大化时边际收益等于价格等于边际成本，完全竞争市场上厂商自由进入的竞争威胁使得厂商长期内只能获得零利润，长期均衡时价格等于平均成本，且处于平均成本曲线的最低点，即厂商用最低的平均成本进行生产。 图6-20 垄断均衡和竞争均衡比较 从图中可以看出，垄断厂商长期均衡时产量Qm小于完全竞争厂商的均衡产量Qc，而价格Pm高于完全竞争价格Pc。对完全垄断厂商来说，边际收益始终小于价格，厂商利润最大化时边际收益等于边际成本小于价格，即P>MR=MC。厂商获得均衡时价格大于边际成本，并且厂商获得均衡时平均成本处于下降阶段，即生产未处于平均成本的最低点。 价格是个人愿意为额外一单位产品支付的数额，它衡量消费者从额外一单位产品获得的边际利益，通常被看成是商品的边际社会价值。边际成本是厂商增加一个单位产量而付出的代价，它衡量的是厂商为了增加一种产品的单位产量而牺牲的其他产品的价值，通常被看作是商品的边际社会成本。因此，P=LMC时，商品的边际社会价值等于边际社会成本，表示资源在该行业等到了最有效的配置。而如果P>LMC，则表明相对于该商品的需求而言，厂商为整个经济提供的产量过低，增加一单位产品的生产将给整个社会带来正的收益，应该有更多的资源转移到该 1有关本节详细内容，见本教材网址 一、计算下列图示运动链的自由度，并说明运动链具有确定运动的条件。若运动链中存在复合铰链、局部自由度及虚约束，应予以明确指出（？分）。 1. 1. 解： n =6, p l =8, p h =1（？分） 11826323=-?-?=--=h l p p n F （？分） 原动件数=自由度 （？分） 2. 2. 解： n =6, p l =8, p h =1（？分） 11826323=-?-?=--=h l p p n F （？分） 原动件数=自由度 （？分） 解 局部自由度 F D C O B G A E F D C O B G A E 局部自由度 复合铰链 A B C E E' O D F 3. 3. 解： n =7, p l =9, p h =1（？分） 21927323=-?-?=--=h l p p n F （？分） 原动件数=自由度 （？分） 4. 4. 解： n =4, p l =5, p h =1（？分） 11524323=-?-?=--=h l p p n F （？分） 原动件数=自由度 （？分） 5. 5. 解： n =7, p l =10, p h =0（？分） 11027323=?-?=--=h l p p n F （？分） 原动件数=自由度 （？分） B E' F' D F E A B C B E' F' D F E A B C 局部自由度 复合铰链 局部自由度 复合铰链 A B C E E' O D F 6. 解： n =7, p l =9, p h =1（？分） 21927323=-?-?=--=h l p p n F （？分） 原动件数=自由度 （？分） 7. B D E F A C 7. 解： n =5, p l =7, p h =0（？分） 10725323=-?-?=--=h l p p n F （？分） 原动件数=自由度 （？分） 8计算下列图示运动链的自由度，并说明运动链具有确定运动的条件。若运动链中存在复合铰链、局部自由度及虚约束，应予以明确指出（？分）。 8. 解： n =7, p l =9, p h =2（？分） 12927323=-?-?=--=h l p p n F （？分） 原动件数=自由度 （？分） 等宽凸轮 等宽凸轮 复合铰链 B D E F A C 复合铰链 局部自由度 复合铰链 1． 计算齿轮机构的自由度. 解：由于B. C 副中之一为虚约束，计算机构自由度时，应将 C 副去除。即如下 图所示： 该机构的自由度1213233231=?-?-?=--=h p p n F 2. .机构具有确定运动的条件是什么如果不能满足这一条件，将会产生什么结果 机构在滚子B 处有一个局部自由度，应去除。 该机构的自由度017253231=-?-?=--=h p p n F 定轴轮系 A B C 1 2 3 4 图2－22 A B C D G E H F 当自由度F=1时,该机构才能运动, 如果不能满足这一条件,该机构无法运动。 该机构当修改为下图机构，则机构可动： N=4, PL=5, Ph=1; F=?-?-= 自由度342511 3. 计算机构的自由度. 1)由于机构具有虚约束, 机构可转化为下图机构。 F=?-?-= 自由度342511 2)由于机构具有虚约束, 机构可转化为下图机构。 F=?-?= 自由度31211 3)由于机构具有虚约束, 机构可转化为下图机构。 F=?-?= 自由度33241 第一章平面机构的运动简图及自由度 一、判断题（认为正确的，在括号内画√，反之画×） 1.机构是由两个以上构件组成的。（） 2.运动副的主要特征是两个构件以点、线、面的形式相接触。（） 3.机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度大于零。（） 4.转动副限制了构件的转动自由度。（） 5.固定构件（机架）是机构不可缺少的组成部分。（） 个构件在一处铰接，则构成4个转动副。（） 7.机构的运动不确定，就是指机构不能具有相对运动。（） 8.虚约束对机构的运动不起作用。（） 二、选择题 1.为使机构运动简图能够完全反映机构的运动特性,则运动简图相对于与实际机构的（）应相同。 A.构件数、运动副的类型及数目 B.构件的运动尺寸 C.机架和原动件 D. A 和B 和C 2.下面对机构虚约束的描述中，不正确的是（）。 A.机构中对运动不起独立限制作用的重复约束称为虚约束，在计算机构自由度时应除去虚约束。 B.虚约束可提高构件的强度、刚度、平稳性和机构工作的可靠性等。 C.虚约束应满足某些特殊的凡何条件，否则虚约束会变成实约束而影响机构的正常运动。为此应规定相应的制造精度要求。虚约束还使机器的结构复杂，成本增加。 D.设计机器时，在满足使用要求的情况卜，含有的虚约束越多越好。 三、综合题 00002、具有、、等三个特征的构件组合体称为机器。 00003、机器是由、、所组成的。 00004、机器和机构的主要区别在于。 00005、从机构结构观点来看，任何机构是由三部分组成。 00006、运动副元素是指。 00007、构件的自由度是指；机构的自由度是指。 00008、两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为副，它产生个约束，而保留了个自由度。 00009、机构中的运动副是指。 00010、机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。 00011、在平面机构中若引入一个高副将引入______个约束，而引入一个低副将引入_____个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是。 00012、平面运动副的最大约束数为，最小约束数为。 00013、当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为，至少为。 00014、 00015、计算机机构自由度的目的是 __________________________________________________________。 00016、在平面机构中，具有两个约束的运动副是副，具有一个约束的运动副是副。 00017、计算平面机构自由度的公式为F ，应用此公式时应注意判断：(A) 铰链，(B) 自由度，(C) 约束。 00018、机构中的复合铰链是指；局部自由度是指；虚约束是指。 00019、划分机构的杆组时应先按的杆组级别考虑，机构的级别按杆组中的级别确定。 00020、机构运动简图是的简单图形。 00021、在图示平面运动链中，若构件1为机架，构件5为原动件，则成为级机构；若以构件2为机架，3为原动件，则成为级机构；若以构件4为机架，5为原动件，则成为级机构。 00022、机器中独立运动的单元体，称为零件。- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ( ) 00023、具有局部自由度和虚约束的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去局部自由度和虚约束。( ) 00024、机构中的虚约束，如果制造、安装精度不够时，会成为真约束。( ) 00025、任何具有确定运动的机构中，除机架、原动件及其相连的运动副以外的从动件系统的自由度都等于零。( ) 00026、六个构件组成同一回转轴线的转动副，则该处共有三个转动副。- - - - - - - - ( ) 00027、当机构的自由度F0，且等于原动件数，则该机构即具有确定的相对运动。( ) 第2章机构的组成原理与结构分析 第3章平面机构的运动分析 一、填空题 1、在平面机构中具有一个约束的运动副是副。 2、使两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接称为。 3、平面机构中的低副有转动副和副两种。 4、平面机构中的低副有副和移动副两种。 5、机构中的构件可分为三类：固定构件（机架）、原动件（主动件）、件。 6、机构中的构件可分为三类：固定构件（机架）、从动件。 7、机构中的构件可分为三类：、原动件（主动件）、从动件。 8、在平面机构中若引入一个高副将引入个约束。 9、在平面机构中若引入一个低副将引入个约束。 10、在平面机构中具有两个约束的运动副是副。 11、速度瞬心是两刚体上为零的重合点。 12、当两构件组成回转副时，其相对速度瞬心在。 13、当两构件不直接组成运动副时，其瞬心位置用确定。 二、判断题 1、具有局部自由度的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去局部自由度。（） 2、具有虚约束的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去虚约束。（） 3、虚约束对运动不起作用，也不能增加构件的刚性。（） 4、若两个构件之间组成两个导路平行的移动副，在计算自由度时应算作两个移动副。（） 5、若两个构件之间组成两个轴线重合的转动副，在计算自由度时应算作两个转动副。（） 6、六个构件组成同一回转轴线的转动副，则该处共有三个转动副。（） 7、当机构的自由度F>0，且等于原动件数，则该机构具有确定的相对运动。（） 8、虚约束对机构的运动有限制作用。（） 9、瞬心是两构件上瞬时相对速度为零的重合点。（） 10、利用瞬心既可以求机构的速度，又可以求加速度。（） 三、选择题 1、机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间产生相对运动。 A、可以 B、不能 C、不一定能 2、原动件的自由度应为。 A、0 B、1 C、2 3、在机构中原动件数目机构的自由度时，该机构具有确定的运动。 A、大于 B、等于 C、小于 4、机构具有确定运动的条件是。 A、自由度大于零 B、自由度等于原动件数 C、自由度大于1 5、由K 个构件汇交而成的复合铰链应具有个转动副。 A、K-1 B、K C、K+1 五. 计算题 (每小题10 分, 共20分) 1．计算下图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。 C处是复合铰链；无局部自由度和虚约束；（3分） 自由度:F=3n-2P L-P h （2分）n=5 P L =7 P h=0 （3分） =3*5-2*7-0=1 （1分） 机构具有确定运动（1分） 2．计算下图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。 C处是复合铰链；F是局部自由度；E、E′互为虚约束；（3分） 自由度:F=3n-2P L-P h （2分）n=7 P L =9 P h=1 （1分） =3*7-2*9-1=2 （1分） 机构具有确定运动（1分） 有确定的运动（2分） 3．计算下图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。 无复合铰链和虚约束；有局部自由度；（3分） 自由度:F=3n-2P L-P h （2分）n=4 P L =4 P h=2 （3分） =3*4-2*4-2=2 （1分） 有确定的运动（1分） 4．计算下图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。 E处是复合铰链；无局部自由度和虚约束；（3分） 自由度:F=3n-2P L-P h （2分）n=7 P L =10 P h=0 （3分） =3*7-2*10=1 （1分） 机构具有确定运动（1分） 5．计算图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。 机构有复合铰链、局部自由度、虚约束；（3分） 自由度:F=3n-2P L -P h （2分）n=8 P L =11 P h =1 （3分） F=3*8-2*11-1=1（1分） 机构具有确定运动 （1分） 6．在图示的车床变速箱中，移动三联齿轮a 使齿轮3’和4’啮合。又移动双联齿轮b 使齿轮5’和6’啮合。已知各轮的齿数为48',50',42',38',58,42654321======z z z z z z ，电动机的转速m in /14451r n =，求带轮转速的大小和方向。 47.150 3842484258''''53164261'16-≈????-='-==z z z z z z n n i min /98347.11445''1616r i n n -≈-== 其运动方向与1相反 机械原理计算题 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N] 五. 计算题 (每小题10 分, 共20分) 1．计算下图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。 C处是复合铰链；无局部自由度和虚约束；（3分） 自由度:F=3n-2P L -P h （2分）n=5 P L =7 P h =0 （3分） =3*5-2*7-0=1 （1分） 机构具有确定运动（1分） 2．计算下图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。 C处是复合铰链；F是局部自由度；E、E′互为虚约束；（3分） 自由度:F=3n-2P L -P h （2分）n=7 P L =9 P h =1 （1分） =3*7-2*9-1=2 （1分） 机构具有确定运动（1分） 有确定的运动（2分） 3．计算下图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。 无复合铰链和虚约束；有局部自由度；（3分） 自由度:F=3n-2P L -P h （2分）n=4 P L =4 P h =2 （3分） =3*4-2*4-2=2 （1分） 有确定的运动（1分） 4．计算下图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。 E处是复合铰链；无局部自由度和虚约束；（3分） 自由度:F=3n-2P L -P h （2分）n=7 P L =10 P h =0 （3分） =3*7-2*10=1 （1分） 机构具有确定运动（1分） 5．计算图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。 机构有复合铰链、局部自由度、虚约束；（3分） 自由度:F=3n-2P L -P h （2分）n=8 P L =11 P h =1 （3分） F=3*8-2*11-1=1（1分） 机构具有确定运动（1分） 第二章习题及解答 2-1 如题图2-1所示为一小型冲床，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。 （a）（b） 题图2-1 解： 1)分析 该小型冲床由菱形构件1、滑块2、拨叉3和圆盘4、连杆5、冲头6等构件组成，其中菱形构件1为原动件，绕固定点A作定轴转动，通过铰链B与滑块2联接，滑块2与拨叉3构成移动副，拨叉3与圆盘4固定在一起为同一个构件且绕C轴转动，圆盘通过铰链与连杆5联接，连杆带动冲头6做往复运动实现冲裁运动。 2)绘制机构运动简图 选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。 3)自由度计算 其中n=5，P L=7, P H=0, F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1 故该机构具有确定的运动。 2-2 如题图2-2所示为一齿轮齿条式活塞泵，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。 （a）（b） 题图2-2 解： 1)分析 该活塞泵由飞轮曲柄1、连杆2、扇形齿轮3、齿条活塞4等构件组成，其中飞轮曲柄1为原动件，绕固定点A作定轴转动，通过铰链B与连杆2联接，连杆2通过铰链与扇形齿轮3联接，扇形齿轮3通过高副接触驱动齿条活塞4作往复运动，活塞与机架之间构成移动副。 2) 绘制机构运动简图 选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。 3)自由度计算 其中n=4，P L=5, P H=1 F=3n-2P L-P H=3×4-2×5-1=1 故该机构具有确定的运动。 2-3 如图2-3所示为一简易冲床的初步设计方案，设计者的意图是电动机通过一级齿轮1和2减速后带动凸轮3旋转，然后通过摆杆4带动冲头实现上下往复冲压运动。试根据机构自由度分析该方案的合理性，并提出修改后的新方案。机械原理
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