工程經(jīng)濟(jì)學(xué)第十章-設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析

1第十章

設(shè)備更新

的經(jīng)濟(jì)分析2第十章設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析設(shè)備的磨損及壽命設(shè)備大修理的經(jīng)濟(jì)分析設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析設(shè)備租賃分析內(nèi)容3第一節(jié)設(shè)備的磨損及壽命一、設(shè)備更新概述1、概念：

就是用經(jīng)濟(jì)性更好、性能更完善、技術(shù)更先進(jìn)和使用效率更高的設(shè)備去更換己陳舊過時(shí)的設(shè)備，這些被更換的設(shè)備可能是在技術(shù)上已經(jīng)不能繼續(xù)使用的，也可能是在經(jīng)濟(jì)上不宜繼續(xù)使用的設(shè)備。42、主要目的：

是為了維持或提高企業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化水平，盡快形成新的生產(chǎn)能力。3、主要作用：

設(shè)備更新是消除設(shè)備磨損的重要手段，做好設(shè)備更新決策對企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率直至經(jīng)濟(jì)效益有著重要的影響。54、更新的時(shí)間：

過早的設(shè)備更新，會(huì)造成資產(chǎn)的浪費(fèi)，增加投資負(fù)擔(dān)；過遲的設(shè)備更新，會(huì)造成生產(chǎn)成本的迅速上升，可能使企業(yè)失去價(jià)格優(yōu)勢。6因此，企業(yè)對設(shè)備更新進(jìn)行三個(gè)判斷：（1）更新決策前先要判斷設(shè)備是否值得維修；（2）更新決策時(shí)需要判斷更新的最佳時(shí)間；（3）更新決策中，有時(shí)要分析判斷設(shè)備是直接購置還是租賃。71.設(shè)備的有形磨損及度量有形磨損：亦稱為物理磨損，指機(jī)器設(shè)備在使用或閑置過程中,由于力的作用發(fā)生的實(shí)體磨損或損耗。有形磨損嚴(yán)重到一定程度，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備不能正常使用。二、設(shè)備的磨損8有形磨損有兩種形式：

第一種有形磨損

第二種有形磨損外力的作用自然力的作用9

概念：設(shè)備在使用過程中，由于外力的作用使零部件發(fā)生摩擦、振動(dòng)和疲勞等現(xiàn)象，導(dǎo)致機(jī)器設(shè)備的實(shí)體發(fā)生磨損通常表現(xiàn)為：設(shè)備零部件的原始尺寸甚至形狀發(fā)生變化

——尺寸精度、形狀精度改變公差配合性質(zhì)改變，精度降低

——位置精度改變零部件損壞第一種有形磨損10概念：設(shè)備在閑置（或封存）過程中，由于自然力的作用使其喪失了工作精度和使用價(jià)值的現(xiàn)象。其表現(xiàn)形式為：生銹、腐蝕、老化等。第二種有形磨損11第i個(gè)零件的實(shí)際磨損量第i個(gè)零件的最大允許磨損量有形磨損的度量被測量零件數(shù)設(shè)備的磨損程度是衡量使用設(shè)備經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)。就機(jī)械設(shè)備而言，通常用尺寸的變化來反映零件的有形磨損量。設(shè)有n個(gè)零件發(fā)生了磨損，第i個(gè)零件的磨損程度為：12設(shè)Wi為零件i的重要程度，用重要性加權(quán):修理費(fèi)估量磨損時(shí)此類設(shè)備的再購價(jià)值有形磨損的度量因?yàn)椴⒉皇撬械牧慵p程度相同，重要性也相同。因此要用加權(quán)的方法來區(qū)分各個(gè)零件的磨損量對設(shè)備功能的影響程度方面的主次輕重。13概念：又稱經(jīng)濟(jì)磨損、精神磨損，是由于科技進(jìn)步而不斷出現(xiàn)性能更加完善、生產(chǎn)效率更高的設(shè)備,使原設(shè)備的價(jià)值降低，或者是生產(chǎn)同樣結(jié)構(gòu)設(shè)備的價(jià)值不斷降低使原有設(shè)備貶值。此時(shí)，原設(shè)備仍能正常（按設(shè)計(jì)性能）使用。

2.設(shè)備的無形磨損及度量第一種無形磨損第二種無形磨損無形磨損兩種形式14概念：由于相同結(jié)構(gòu)設(shè)備再生產(chǎn)價(jià)值的降低而產(chǎn)生原有設(shè)備價(jià)值的降低的情況。由于技術(shù)的進(jìn)步、工藝的改善，成本的降低，勞動(dòng)生產(chǎn)率不斷提高，使生產(chǎn)相同結(jié)構(gòu)性能的設(shè)備的勞動(dòng)消耗降低，從而使原有設(shè)備受到貶值。但設(shè)備的使用價(jià)值沒有降低，功能并未改變，不存在提前更換設(shè)備的問題。第一種無形磨損15概念：由于不斷出現(xiàn)技術(shù)上更加完善，經(jīng)濟(jì)上更加合理的新設(shè)備，使原有設(shè)備顯得陳舊落后，因此產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)磨損的情況。第二種無形磨損的結(jié)果：不僅使原有設(shè)備的價(jià)值相對貶值，而且使用價(jià)值也降低。設(shè)備是否更換，取決于是否有更新的設(shè)備及原有設(shè)備貶值的程度。第二種無形磨損16設(shè)備的原始價(jià)值（購置價(jià)格設(shè)備的再購價(jià)值無形磨損的度量17綜合磨損：設(shè)備購置安裝后，不論使用與否，同時(shí)存在著有形磨損和無形磨損，兩者都使設(shè)備的價(jià)值降低的情況。3.設(shè)備的綜合磨損及度量設(shè)備的殘余價(jià)值系數(shù)18設(shè)備的原始價(jià)值設(shè)備的再購價(jià)值19設(shè)備磨損補(bǔ)償?shù)娜N方式：（1）修理:對于可消除的有形磨損（2）更新:對于不可消除的有形磨損（3）現(xiàn)代化改裝:對于第二種無形磨損三、設(shè)備磨損的補(bǔ)償方式20三、設(shè)備磨損的補(bǔ)償方式設(shè)備或零件磨損形式可消除的有形磨損不可消除的有形磨損第二種無形磨損磨損的補(bǔ)償方式修理更換現(xiàn)代化改裝設(shè)備或零件磨損形式可消除的有形磨損不可消除的有形磨損第二種無形磨損磨損的補(bǔ)償方式修理更換現(xiàn)代化改裝211.自然壽命

也稱物質(zhì)壽命，是由于有形磨損所決定的設(shè)備的使用壽命，指一臺(tái)設(shè)備從全新狀態(tài)開始使用，產(chǎn)生有形磨損，造成設(shè)備逐漸老化、損壞、直至報(bào)廢所經(jīng)歷的全部時(shí)間。四、設(shè)備的壽命222.技術(shù)壽命

也稱設(shè)備的技術(shù)老化周期，是指一臺(tái)設(shè)備可能在市場上維持其價(jià)值的時(shí)間。技術(shù)壽命的長短，主要取決于技術(shù)進(jìn)步的速度，而與有形磨損關(guān)系不大。233.經(jīng)濟(jì)壽命概念：指設(shè)備開始使用到其年平均成本最低年份的延續(xù)時(shí)間長短。

T*Cmin購置費(fèi)分?jǐn)偰晔褂觅M(fèi)年平均費(fèi)用年費(fèi)用時(shí)間(年)經(jīng)濟(jì)壽命年平均成本＝購置費(fèi)分?jǐn)?年使用費(fèi)（運(yùn)營費(fèi)）年使用費(fèi)：年度運(yùn)行費(fèi)即人工、燃料、動(dòng)力等消耗既考慮了有形磨損，又考慮了無形磨損，它是確定設(shè)備合理更新期的依據(jù)。一般而言經(jīng)濟(jì)壽命短于自然壽命。244.折舊壽命

指設(shè)備開始使用到其投資通過折舊的方式全部回收所延續(xù)的時(shí)間。一般設(shè)備的折舊壽命現(xiàn)行財(cái)務(wù)制度中規(guī)定了一個(gè)最高限和最低限。設(shè)備的投資通常是通過折舊的方式逐年回收的。25第二節(jié)設(shè)備大修理的經(jīng)濟(jì)分析1、維修概念：也稱修理，在設(shè)備的實(shí)際使用中，一般把為了保持設(shè)備在壽命期內(nèi)的完好使用狀態(tài)而進(jìn)行的局部修復(fù)或更換工作稱為修理或維修。2、維修的分類：按其實(shí)際發(fā)生的費(fèi)用和修理的性質(zhì)日常維護(hù)：指與拆除和更換設(shè)備中被磨損的零部件無關(guān)的一些維修內(nèi)容。小修理：是工作量最小的計(jì)劃修理，指設(shè)備使用過程中為保證設(shè)備工作能力而進(jìn)行的調(diào)整、修復(fù)或更換個(gè)別零部件的修理工作。26中修理：指進(jìn)行設(shè)備部分解體的計(jì)劃修理，其內(nèi)容有：更換或修復(fù)部分不能用到下次計(jì)劃修理的磨損零件，通過修理、調(diào)整，使規(guī)定修理部分基本恢復(fù)到出廠時(shí)的功能水平以滿足工藝要求，修理后應(yīng)保證設(shè)備在一個(gè)中修理間隔期內(nèi)能正常使用。大修理：是最大的一種計(jì)劃修理，它是在原有實(shí)物形態(tài)上的一種局部更新。設(shè)備大修理是對發(fā)生磨損的設(shè)備，采用較大范圍或規(guī)模的調(diào)整、修復(fù)或更換已經(jīng)磨損的零部件的方法，來恢復(fù)或基本恢復(fù)設(shè)備局部喪失的生產(chǎn)能力。它是補(bǔ)償設(shè)備的有形磨損的方法之一。27設(shè)備大修理是對發(fā)生磨損的設(shè)備，采用較大范圍或規(guī)模的調(diào)整、修復(fù)或更換已經(jīng)磨損的零部件的方法，來恢復(fù)或基本恢復(fù)設(shè)備局部喪失的生產(chǎn)能力，力圖使設(shè)備技術(shù)性能恢復(fù)到出廠時(shí)的狀態(tài)。一、設(shè)備大修理概述28設(shè)備大修理綜合劣化趨勢

F0C1D1E1CB1EDBA性能時(shí)間變化：大修周期、大修費(fèi)用、運(yùn)營成本T1T2T3盡管經(jīng)過大修理的設(shè)備基本能夠達(dá)到原設(shè)計(jì)性能并滿足生產(chǎn)需要，設(shè)備每大修理一次，恢復(fù)的性能標(biāo)準(zhǔn)總是要比新設(shè)備或前一次修理后達(dá)到的性能標(biāo)準(zhǔn)降低一定的水平；當(dāng)修理一定的次數(shù)后，其綜合性能指標(biāo)特別是經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)再也無法達(dá)到繼續(xù)使用的要求或超出了一定的經(jīng)濟(jì)界限，就不應(yīng)該再修理了。29某次大修理的費(fèi)用第j次大修理時(shí)的設(shè)備再購價(jià)值第j次大修理時(shí)的殘值由上式可知，當(dāng)大修理費(fèi)小于或等于設(shè)備現(xiàn)價(jià)（新設(shè)備費(fèi)）與設(shè)備殘值的差，則大修理在經(jīng)濟(jì)上是合理的；否則，寧可去購買新設(shè)備也不進(jìn)行大修理。二、設(shè)備大修理的經(jīng)濟(jì)界限1.設(shè)備大修理的經(jīng)濟(jì)界限Ⅰ302.設(shè)備大修理的經(jīng)濟(jì)界限Ⅱ經(jīng)第j次大修的設(shè)備加工單位產(chǎn)品的成本在新設(shè)備上加工單位產(chǎn)品的成本由上式可知：只有Ij≥1或ΔCj≤0時(shí)，設(shè)備的大修理在經(jīng)濟(jì)上才是合理的。31第三節(jié)設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析原型更新——同性能設(shè)備技術(shù)更新——先進(jìn)設(shè)備設(shè)備更新分析方法：低劣化數(shù)值法、經(jīng)濟(jì)壽命法分析方法：差額投資回收期法、費(fèi)用年值法32設(shè)備的低劣化：是指設(shè)備投入使用后，使用時(shí)間越長，設(shè)備的有形磨損越大，其運(yùn)行費(fèi)用（維護(hù)修理、燃料動(dòng)力消耗等）就越高的現(xiàn)象。

設(shè)K0為設(shè)備的原始價(jià)值，Lj代表設(shè)備的余值，T為已使用的年數(shù)，T*

為設(shè)備最優(yōu)使用期限（經(jīng)濟(jì)壽命），則低劣化數(shù)值法33低劣化數(shù)值法（續(xù)1）34設(shè)備更新分析舉例【例10-1】：某設(shè)備的原始價(jià)值為8000元，初始運(yùn)行費(fèi)用為400元，每年低劣化增加值為320元，殘值為零，求解最佳更新期。解：由上式可得：35通常，設(shè)備的低劣化并不是線性的，而且設(shè)備的余值也是隨著使用年限的增加而減少的，為了找出設(shè)備的最優(yōu)使用期，需要計(jì)算在整個(gè)使用期內(nèi)各年消耗的平均費(fèi)用，從中選出平均費(fèi)用最小的一年，就是設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命。經(jīng)濟(jì)壽命法36經(jīng)濟(jì)壽命法余值原值年使用費(fèi)年平均費(fèi)用使用期37某設(shè)備K0為16,000，其各年設(shè)備余值及運(yùn)行費(fèi)用如下表所示，求設(shè)備合理更新期。使用年數(shù)T1234567年運(yùn)行費(fèi)Cp2000250035004500550070009000設(shè)備余值LT10000600045003500250015001000例10-2題38經(jīng)濟(jì)壽命法解：不考慮資金的時(shí)間價(jià)值，根據(jù)公式計(jì)算如下表：使用年限T累計(jì)運(yùn)行費(fèi)設(shè)備費(fèi)用K0-LT總費(fèi)用年平均費(fèi)用12000600080008000245001000014500725038000115001950065004125001250025000625051800013500315006300625000145003950065837340001500049000700039經(jīng)濟(jì)壽命法解：考慮資金的時(shí)間價(jià)值，根據(jù)公式計(jì)算如下表：使用年限T設(shè)備原值K0余值現(xiàn)值Lj（P/F,i,T）運(yùn)行費(fèi)現(xiàn)值年平均費(fèi)用(2-3+4)(A/P,i,T）116000909018189601216000495638838598316000338065127691416000239195867306516000155313002724761600084816957738571600051321574759840差額投資回收期法41差額投資回收期法42差額投資回收期法43費(fèi)用年值法費(fèi)用年值法是指在考慮資金的時(shí)間價(jià)值條件下，通過分別計(jì)算原有舊設(shè)備和備選新設(shè)備對應(yīng)于各自的經(jīng)濟(jì)壽命期內(nèi)的不同時(shí)點(diǎn)發(fā)生的所有費(fèi)用的等額支付序列的年“平均”費(fèi)用，并進(jìn)行比較；如果使用新型設(shè)備的費(fèi)用年值小于繼續(xù)使用舊設(shè)備的費(fèi)用年值，，則應(yīng)該立即進(jìn)行更換，否則將繼續(xù)使用舊設(shè)備。運(yùn)用費(fèi)用年值法對出現(xiàn)新型設(shè)備的更新決策，要解決兩個(gè)問題：一是舊設(shè)備是否值得更新；一是如果舊設(shè)備需要更新，何時(shí)更新。44設(shè)備更新的案例分析【例10-3】某城市的市政公用局正在研究如何解決該市自來水管網(wǎng)滲水問題，其中方案之一是給現(xiàn)有的無襯套的水管加襯套。新的塑料襯套將花費(fèi)1.7億元。年維修費(fèi)第1年為100萬元，以后每年將增加120萬年，襯套的使用壽命為25年，采用平均年限法折舊，無殘值，襯套的安裝時(shí)間忽略不計(jì)?，F(xiàn)有的管網(wǎng)還能以目前無襯套的狀態(tài)持續(xù)20年，但是每年的水資源損失會(huì)增加，接下來的一年的水資源損失估計(jì)為1000萬元，以后每年增加損失300萬元，即第2年水資源損失為1300萬元，第3年損失為1600萬元，依次類推?；鶞?zhǔn)折現(xiàn)率為8%。試分析是否值得在自來水管網(wǎng)上加襯套？如果可行，什么時(shí)間安裝合理？

1．單一更新問題45解：（1）討論是否值得加裝襯套，即分別計(jì)算加裝襯套和繼續(xù)維持現(xiàn)狀的費(fèi)用年值。①加裝襯套設(shè)備更新的案例分析②不加裝襯套46（2）分析何時(shí)加裝合理即現(xiàn)有的自來水管網(wǎng)絡(luò)維持現(xiàn)狀繼續(xù)使用6年后再加裝襯套，從經(jīng)濟(jì)上說是比較合理的選擇。設(shè)備更新的案例分析472．多層次更新問題【例10-4】某企業(yè)一直使用一種價(jià)值12000元的物流傳輸設(shè)備，舊設(shè)備已經(jīng)用了3年，企業(yè)決策層正在考慮用同型號的原型設(shè)備進(jìn)行更新的恰當(dāng)時(shí)間。假設(shè)基準(zhǔn)折現(xiàn)率為15%，各年的運(yùn)行費(fèi)用和維修費(fèi)用及殘值如下表所示。設(shè)備更新的案例分析48物流傳輸設(shè)備的費(fèi)用及殘值表年份運(yùn)行費(fèi)用維修費(fèi)用殘值1240010008000224002200600032400340040004240046002000524005800049解：用同型號的原型設(shè)備更新的問題，如果殘值不是常數(shù)，而且每年的運(yùn)行費(fèi)用逐年遞增，那么可以通過計(jì)算其經(jīng)濟(jì)壽命來判斷恰當(dāng)?shù)母聲r(shí)間。50使用年限設(shè)備原值設(shè)備殘值的折現(xiàn)值累計(jì)的運(yùn)行維修費(fèi)折現(xiàn)值年平均費(fèi)用112000695729579200212000453764358549312000263010248859241200011441425187945120000183289047物流傳輸設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命計(jì)算表51從計(jì)算結(jié)果可以看出，這種物流傳輸設(shè)備兩年更新一次是比較恰當(dāng)，而現(xiàn)有設(shè)備已經(jīng)使用了3年，所以應(yīng)該更新。52租賃的基本概念影響設(shè)備租賃或購置決策的因素租賃決策分析第四節(jié)設(shè)備租賃分析內(nèi)容53一、租賃的基本概念租賃是一種合同，在這種合同中，一方獲得另一方的設(shè)備的使用權(quán)并付給其租金。出租人對設(shè)備擁有所有權(quán)，并同時(shí)把它租給另一方，承租人是被出租設(shè)備的使用者。租賃方式:經(jīng)營租賃和融資租賃54經(jīng)營租賃經(jīng)營租賃一般由設(shè)備所有者（出租人）負(fù)責(zé)設(shè)備的維修、保養(yǎng)與保險(xiǎn)，租賃的期限小于設(shè)備的壽命期，出租人和承租人通過訂立租約維系租賃關(guān)系，承租人有權(quán)在租賃期限內(nèi)預(yù)先通知出租人后解除租約。這種形式，承租人可以不負(fù)擔(dān)設(shè)備無形磨損的風(fēng)險(xiǎn)，對承租人來說相當(dāng)靈活。55融資租賃融資租賃的租費(fèi)總額通常足以補(bǔ)償設(shè)備全部價(jià)值，并且租約到期之前不得解除，期滿后租賃設(shè)備的所有權(quán)無償或低于其余值轉(zhuǎn)讓給承租人，租賃期內(nèi)設(shè)備的維修保養(yǎng)、保險(xiǎn)等費(fèi)用均由承租人負(fù)責(zé)。該形式實(shí)際上相當(dāng)于長期貸款的總額，而承租人逐期支付的租金相當(dāng)于分期還本付息。56二、影響設(shè)備租賃或購置決策的因素

1.設(shè)備租賃的優(yōu)點(diǎn)①在資金短缺的情況下，既可用較少資金獲得生產(chǎn)急需的設(shè)備，也可以引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，加快技術(shù)進(jìn)步的步伐；②可獲得較良好的技術(shù)服務(wù)；③避免設(shè)備無形磨損的風(fēng)險(xiǎn)；④可以保持資金的流動(dòng)狀態(tài)，防止呆滯，也不會(huì)使企業(yè)資產(chǎn)負(fù)債狀況惡化；⑤可避免通車膨脹和利率波動(dòng)的沖擊，減少投資風(fēng)險(xiǎn)；⑥設(shè)備租金可在所得稅前扣除，能享受稅費(fèi)上的利益；57二、設(shè)備租賃的優(yōu)缺點(diǎn)

2.設(shè)備租賃的缺點(diǎn)①比自己直接擁有設(shè)備情況下要更多的費(fèi)用；②可能不如其他財(cái)務(wù)形式合算；③初期付款額度通常比較大；④不管企業(yè)的現(xiàn)金流量和經(jīng)營狀況如何，都要按時(shí)付租金。58（1）支付方式；（2）籌資方式；（3）使用方式。影響設(shè)備是否租賃的具體因素項(xiàng)目的壽命期或設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命；每期的設(shè)備支出費(fèi)用；預(yù)付貨款或定金的多少；付款期內(nèi)的利率；獲得該設(shè)備的資金規(guī)劃；租賃所具有的幫助企業(yè)避免運(yùn)用短期信用和保留其短期借款的能力；企業(yè)的經(jīng)營費(fèi)用減少與折舊和利息減少的關(guān)系；租賃的節(jié)稅優(yōu)惠。影響設(shè)備是否租賃的基本因素59三、設(shè)備租賃的經(jīng)濟(jì)分析購買OR租賃？互斥問題：NPV，PC，AC。

1、不考慮稅收影響情況下的比較

——費(fèi)用現(xiàn)值法或費(fèi)用年值法2、考慮稅收影響情況下的比較——（1）見書凈現(xiàn)值法

——（2）費(fèi)用年值（現(xiàn)值）法60設(shè)備租賃凈現(xiàn)金流：凈現(xiàn)金流量＝銷售收入－經(jīng)營成本－租賃費(fèi)用－銷售稅金及附加－所得稅率×（銷售收入－經(jīng)營成本－租賃費(fèi)用－與銷售相關(guān)的稅金）上式中租賃費(fèi)用主要包括：租賃保證金；租金；擔(dān)保