課件-技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)-第十章

1第10章設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

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第10章設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

10.1設(shè)備磨損及其補(bǔ)償方式10.2設(shè)備大修理的經(jīng)濟(jì)分析10.3設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析3

10.1設(shè)備磨損及其補(bǔ)償方式

廣義的設(shè)備更新指修理、更換和現(xiàn)代化改裝。設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)實(shí)際上就是對(duì)：（1）繼續(xù)使用現(xiàn)有設(shè)備；（2）設(shè)備大修后繼續(xù)使用；（3）用同類型新設(shè)備更換現(xiàn)有設(shè)備；（4）用新型高效設(shè)備更換現(xiàn)有設(shè)備；（5）對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)代化改裝這樣五個(gè)互斥方案的擇優(yōu)。狹義的設(shè)備更新主要指（3）用同類型新設(shè)備更換現(xiàn)有設(shè)備；（4）用新型高效設(shè)備更換現(xiàn)有設(shè)備。為了進(jìn)一步研究設(shè)備更新問題，首先要搞清楚設(shè)備磨損的種類和規(guī)律。

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10.1設(shè)備磨損及其補(bǔ)償方式

10.1.1設(shè)備的磨損和磨損規(guī)律1.物質(zhì)磨損設(shè)備的物質(zhì)磨損又叫有形磨損，可以分為使用磨損和閑置磨損兩種形式。第一種有形磨損是由于設(shè)備在使用過程中由于機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)、摩擦等因素使零部件磨損、變形和疲勞，從而使設(shè)備喪失部分性能和效率下降的現(xiàn)象。這種磨損在一定程度與設(shè)備的工作強(qiáng)度和維護(hù)保養(yǎng)有關(guān)第二種有形磨損是設(shè)備在閑置過程中由于保養(yǎng)不善，受到風(fēng)化和銹蝕的影響，喪失其性能和精度的情況。這種磨損在一定程度內(nèi)與設(shè)備閑置時(shí)間的長短和存放環(huán)境有關(guān)。

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10.1設(shè)備磨損及其補(bǔ)償方式

10.1.1設(shè)備的磨損和磨損規(guī)律2.精神磨損設(shè)備的精神磨損又叫無形磨損第一種無形磨損，是指由于科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，管理水平提高，從而使生產(chǎn)廠家同類設(shè)備的成本下降，導(dǎo)致設(shè)備購置費(fèi)下降，這樣就使原來購買的設(shè)備價(jià)值相應(yīng)貶值了。這種無形磨損的后果只是現(xiàn)有設(shè)備的原始價(jià)值部分貶值，設(shè)備本身的技術(shù)特性和功能即使用價(jià)值并未發(fā)生變化，故不會(huì)影響現(xiàn)有設(shè)備的使用。第二種無形磨損，是由于技術(shù)進(jìn)步性能更好、生產(chǎn)效率更高的設(shè)備不斷被設(shè)計(jì)制造出來，從而使原有設(shè)備價(jià)值貶值的現(xiàn)象。這種無形磨損的后果不僅使原有機(jī)器設(shè)備價(jià)值降低，而且由于新設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)品成本的大幅度降低，安全性、環(huán)保性、產(chǎn)品質(zhì)量的提高最終導(dǎo)致原有設(shè)備退出使用。

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10.1設(shè)備磨損及其補(bǔ)償方式

10.1.1設(shè)備的磨損和磨損規(guī)律3.綜合磨損設(shè)備的綜合磨損是有形磨損和無形磨損的疊加。處于使用或閑置狀態(tài)的設(shè)備，既要發(fā)生有形磨損，也要發(fā)生無形磨損。兩種磨損都會(huì)引起機(jī)器設(shè)備原始價(jià)值的貶值。

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10.1設(shè)備磨損及其補(bǔ)償方式

10.1.1設(shè)備的磨損和磨損規(guī)律4.設(shè)備磨損規(guī)律在此主要研究設(shè)備在運(yùn)行過程中的物質(zhì)磨損規(guī)律。設(shè)備的物質(zhì)磨損大致可分為三個(gè)階段，如圖10-1所示。

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10.1設(shè)備磨損及其補(bǔ)償方式

10.1.1設(shè)備的磨損和磨損規(guī)律9

10.1設(shè)備磨損及其補(bǔ)償方式

10.1.1設(shè)備的磨損和磨損規(guī)律第一階段為初期磨損階段。由于零部件的表面不平整，在轉(zhuǎn)動(dòng)、摩擦過程中迅速磨損，而且設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造、安裝方面存在的問題通常也暴露出來，如不及時(shí)處理。會(huì)加速設(shè)備的磨損。因此這一階段應(yīng)加強(qiáng)檢查，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以減少磨損使設(shè)備進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。第二階段是設(shè)備的正常磨損階段。此階段設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，磨損速度減緩；同時(shí)又是設(shè)備發(fā)揮效率的階段，應(yīng)加強(qiáng)檢查和維護(hù)以延長這個(gè)階段的延續(xù)時(shí)間。通常這個(gè)階段較長，設(shè)備處于最佳技術(shù)狀態(tài)。第三階段是設(shè)備劇烈磨損階段。該階段設(shè)備的大部分零件老化，故障增多，磨損速度加劇，設(shè)備的性能和精度以及生產(chǎn)率迅速下降，產(chǎn)品質(zhì)量無法得到保證。設(shè)備使用進(jìn)入這個(gè)階段前就必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行修理還是改造或更新（更換）。

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10.1設(shè)備磨損及其補(bǔ)償方式

10.1.2設(shè)備磨損的補(bǔ)償方式修理、現(xiàn)代化改裝和更新。圖10-2設(shè)備磨損補(bǔ)償方式關(guān)系圖

設(shè)備磨損形式

可消除性的有形磨損不可消除性的有形磨損

第Ⅱ種無形磨損

修理

更換

現(xiàn)代化改裝

設(shè)備磨損的補(bǔ)償形成11

10.1設(shè)備磨損及其補(bǔ)償方式

10.1.3設(shè)備的壽命1.物理壽命指設(shè)備從投入使用開始，到由于物理磨損喪失功能無法修復(fù)而不再使用宣布報(bào)廢所經(jīng)歷的時(shí)間。壽命長短和設(shè)備使用條件，負(fù)荷強(qiáng)度及維護(hù)保養(yǎng)工作有關(guān)。2.經(jīng)濟(jì)壽命指設(shè)備由于經(jīng)濟(jì)上的原因繼續(xù)使用不如更換新設(shè)備合算而決定的設(shè)備使用年限。具體來說是指能使投入使用的設(shè)備等額年總成本（包括購置成本和運(yùn)營成本）最低或等額年凈收益最高的期限，一般以設(shè)備的等額年總成本最低的使用年限為標(biāo)準(zhǔn)來確定。在設(shè)備更新分析中，經(jīng)濟(jì)壽命是確定設(shè)備最優(yōu)更新期的主要依據(jù)。3.技術(shù)壽命指設(shè)備從投入使用開始，到由于技術(shù)進(jìn)步出現(xiàn)了技術(shù)上更先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上更合理的設(shè)備而被淘汰所經(jīng)歷的使用年限。12

10.1設(shè)備磨損及其補(bǔ)償方式

10.1.3設(shè)備的壽命

傳統(tǒng)的方式是按照設(shè)備的物理壽命進(jìn)行設(shè)備更換，錯(cuò)誤的認(rèn)為是一種節(jié)約。實(shí)際上設(shè)備更換一般應(yīng)該按照經(jīng)濟(jì)壽命進(jìn)行更換，對(duì)提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有重要的作用。當(dāng)由于技術(shù)進(jìn)步出現(xiàn)了技術(shù)上更先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上更合理的設(shè)備時(shí)則應(yīng)該按照設(shè)備技術(shù)壽命進(jìn)行更換。

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10.1設(shè)備磨損及其補(bǔ)償方式

10.1.4設(shè)備壽命周期費(fèi)用類型和特點(diǎn)1.設(shè)備原始費(fèi)用設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用包括設(shè)備的價(jià)格、運(yùn)輸費(fèi)、安裝及調(diào)試費(fèi)用。在設(shè)備壽命周期內(nèi)設(shè)備原始費(fèi)用的總額不變，設(shè)備使用年限越長，則每年分?jǐn)偟馁M(fèi)用越低。2.設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用包括設(shè)備操作費(fèi)用，維護(hù)保養(yǎng)、動(dòng)力燃料、維修費(fèi)用和停工損失等項(xiàng)費(fèi)用。在設(shè)備壽命周期內(nèi)設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用總額隨使用年限增長，而且由于設(shè)備的不斷劣化，逐年的運(yùn)行費(fèi)用呈逐增的趨勢。設(shè)備使用年限越長，則年平均運(yùn)行費(fèi)用越高。14

10.2設(shè)備大修理的經(jīng)濟(jì)分析

10.2.1設(shè)備大修理的概念

設(shè)備大修理是指通過調(diào)整、修復(fù)或更換磨損的零部件來恢復(fù)設(shè)備的精度、生產(chǎn)效能，恢復(fù)零部件或整機(jī)的全部或接近全部的功能，達(dá)到或大致達(dá)到設(shè)備原有出廠水平。15

10.2設(shè)備大修理的經(jīng)濟(jì)分析

設(shè)備大修理存在的前提條件大修理能夠保留那些能夠繼續(xù)使用的零部件，從而節(jié)約大量的原材料和加工工時(shí)，能比較快地滿足生產(chǎn)需要。但設(shè)備的大修理也不能無休止地進(jìn)行下去，因?yàn)榻?jīng)過大修以后的設(shè)備，日常維護(hù)費(fèi)、修理費(fèi)逐次增加，而且需要進(jìn)行下次大修理的時(shí)間也逐次縮短，設(shè)備的精度和性能也是逐次有所下降的，發(fā)生事故的頻率也會(huì)增加。

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10.2設(shè)備大修理的經(jīng)濟(jì)分析10.2.2確定設(shè)備大修理的經(jīng)濟(jì)界限1.設(shè)備大修理的必要條件設(shè)備大修理的必要條件是一次大修理所用的費(fèi)用（R）必須小于在同一年份該種新設(shè)備的再生產(chǎn)價(jià)值（KN）和現(xiàn)有設(shè)備殘值（L）的差，即

R<KN－L17

10.2設(shè)備大修理的經(jīng)濟(jì)分析

2.設(shè)備大修理的充分條件取決于在大修后設(shè)備上與新設(shè)備上加工單位產(chǎn)品的成本比例關(guān)系或兩者成本之差。即

IR=CR/CN≤1或△CZ=CN－CR≥018

10.2設(shè)備大修理的經(jīng)濟(jì)分析

設(shè)備現(xiàn)代化改裝（通常和設(shè)備大修同時(shí)進(jìn)行）設(shè)備的現(xiàn)代化改裝是指根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要運(yùn)用科學(xué)技術(shù)，改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)備的結(jié)構(gòu)或安裝新的部件、新的裝置，提高和改善現(xiàn)有設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)性能和效率，使它達(dá)到或近似達(dá)到新型高效設(shè)備的功能水平。設(shè)備現(xiàn)代化改裝的經(jīng)濟(jì)分析評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備大修理的充分條件基本相同。即現(xiàn)代化改裝后設(shè)備上與新設(shè)備上加工單位產(chǎn)品的成本兩者之差大于零。19

10.3設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

10.3.1設(shè)備更新概述1.設(shè)備更新的涵義廣義上看是指設(shè)備修理、設(shè)備更換、設(shè)備現(xiàn)代化改裝；狹義上看是指以結(jié)構(gòu)更先進(jìn)、技術(shù)更完善、生產(chǎn)效率更高的新設(shè)備去替換不能繼續(xù)使用以及經(jīng)濟(jì)上不宜繼續(xù)使用的設(shè)備。設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，也即確定設(shè)備最佳更換時(shí)機(jī)的確定，它和設(shè)備的壽命有關(guān)。20

10.3設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

2.設(shè)備更新與設(shè)備壽命的關(guān)系（1）按設(shè)備物理壽命更新設(shè)備的磨損難以修復(fù)，設(shè)備已不能再繼續(xù)使用時(shí)，用同類型設(shè)備進(jìn)行更換。這種方式是十分落后和不經(jīng)濟(jì)的，因?yàn)樵谠O(shè)備使用后期其維修費(fèi)用急劇上升，而設(shè)備性能下降，故障率增高，致使生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量差、企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益低下。21

10.3設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

2.設(shè)備更新與設(shè)備壽命的關(guān)系（2）按設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命更新現(xiàn)有設(shè)備在物理壽命、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率均能滿足要求時(shí)，由于經(jīng)濟(jì)上的原因應(yīng)用同類型的設(shè)備進(jìn)行更換。即按照設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命來確定設(shè)備的使用年限和更新時(shí)機(jī)。以及由于技術(shù)進(jìn)步用新型的效率更高、性能更完善的設(shè)備更換尚能繼續(xù)使用，但與新設(shè)備比較經(jīng)濟(jì)性較差的現(xiàn)有設(shè)備。這種更換方式是促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的重要途徑，是設(shè)備更換的發(fā)展方向。22

10.3設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

2.設(shè)備更新與設(shè)備壽命的關(guān)系（3）按技術(shù)壽命更新由于技術(shù)進(jìn)步，現(xiàn)有設(shè)備在功能上無法滿足企業(yè)和社會(huì)發(fā)展的需要，企業(yè)所進(jìn)行的設(shè)備更換。

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10.3設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

3.設(shè)備更新技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的特點(diǎn)（1）設(shè)備更新分析應(yīng)站在研究者的角度設(shè)備更新分析要站在研究者的角度進(jìn)行，而不是站在設(shè)備所有者的角度考慮問題。若要保留現(xiàn)有設(shè)備，就要付出相當(dāng)于現(xiàn)有設(shè)備當(dāng)前市場價(jià)值的現(xiàn)金，才能取得現(xiàn)有設(shè)備的使用權(quán)。（2）設(shè)備更新分析不考慮沉沒成本設(shè)備更新分析只考慮今后發(fā)生的現(xiàn)金流量，以前發(fā)生的現(xiàn)金流量及沉沒成本與決策無關(guān)，不需計(jì)算。24

10.3設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

3.設(shè)備更新技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的特點(diǎn)（3）只考慮設(shè)備的費(fèi)用由于確定設(shè)備收益的工作量較大或者無法進(jìn)行，所以設(shè)備更新分析一般假定各設(shè)備產(chǎn)生的收益是相同的，因此只對(duì)它們的費(fèi)用進(jìn)行比較。（4）主要采用費(fèi)用年值法由于不同設(shè)備方案的使用壽命不同，因此通常都采用費(fèi)用年值法進(jìn)行比較。

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10.3設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

10.3.2設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命的計(jì)算（同類型設(shè)備更換的最佳時(shí)機(jī)）不考慮無形磨損，只考慮有形磨損的情況下采用同類型的新設(shè)備更換現(xiàn)有設(shè)備的最佳時(shí)機(jī)，由設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用和原始費(fèi)用的特點(diǎn)可以看出設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命即年平均費(fèi)用最低的使用年限，既不是越長越好，也不是越短越好，而需要經(jīng)過分析計(jì)算才能確定。

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10.3設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

1.不考慮資金時(shí)間價(jià)值的年平均總費(fèi)用法N年內(nèi)設(shè)備的全部總費(fèi)用為TC(N)則N年內(nèi)設(shè)備的年平均總費(fèi)用（AC(N)）為

AC(N)=TC(N)/N式中P為設(shè)備的原始費(fèi)用Ln為第N年的設(shè)備殘值（或轉(zhuǎn)讓價(jià)格）Cj為第j年設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用N為設(shè)備第N年更換若AC(N*)最小，則經(jīng)濟(jì)壽命為N*

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10.3設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

2.考慮資金時(shí)間價(jià)值的年等值總費(fèi)用法設(shè)：i—基準(zhǔn)收益率則N年內(nèi)設(shè)備的總費(fèi)用現(xiàn)值為

N年內(nèi)設(shè)備的年等值總費(fèi)用為當(dāng)AC(N*)最小，則經(jīng)濟(jì)壽命為N*

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10.3設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

3.設(shè)備低劣化值計(jì)算法設(shè)備在使用過程中，由于磨損的加劇，設(shè)備的年運(yùn)行費(fèi)用逐年遞增，這種現(xiàn)象稱為設(shè)備的低劣化。若這種低劣化每年以λ的數(shù)值等額增加，則設(shè)備使用第N年時(shí)的運(yùn)行費(fèi)用為

CN=C1＋(N－1)λ設(shè)備使用N年時(shí)，年平均總費(fèi)用為

AC(N)=(P－Ln)/N＋C1＋(N－1)λ/2式中C1設(shè)備使用第1年的運(yùn)行費(fèi)用；λ設(shè)備低劣化值其他符號(hào)意義同前29

10.3設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

確定設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命。即計(jì)算AC(N)為最小值時(shí)，N為多少年。一般設(shè)Ln為常數(shù)，求AC(N)的極小值。則N*為設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命。

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10.3設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

例10-1某設(shè)備原始費(fèi)用為10000元，第一年運(yùn)行費(fèi)用為5000元，以后每年增加800元，試求該設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命和對(duì)應(yīng)的年平均總費(fèi)用？解：設(shè)Ln為0，則==5（年）AC(5)=10000÷5+4×800÷2=8600(元)答：該設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命為5年，設(shè)備使用5年的年平均總費(fèi)用8600元。31

10.3設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

例10-2某公司用10000元購入設(shè)備A，經(jīng)預(yù)測A設(shè)備物理壽命為8年，使用后逐年的運(yùn)行費(fèi)用見表10-1，公司基準(zhǔn)收益率為10%，設(shè)設(shè)備殘值為零，試求A設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命？

表10-1A設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用表年份12345678運(yùn)行費(fèi)用500100018002600350045006500960032

10.3設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

解：將表中數(shù)據(jù)依次代入式中計(jì)算得

表10-2A設(shè)備年等值總成本表單位：元因?yàn)锳C(5)=4374.40元最小，所以A設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命為5年。年份12345678運(yùn)行費(fèi)用5001000180026003500450065009600AC(N)11500.006499.905079.504545.604374.404390.704613.205049.0033

10.3設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

10.3.3設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命的計(jì)算（新型高效設(shè)備更換的最佳時(shí)機(jī)）即考慮有形磨損又考慮無形磨損的采用新型高效設(shè)備更換現(xiàn)有設(shè)備的最佳時(shí)機(jī)計(jì)算，事實(shí)上就是對(duì)繼續(xù)使用現(xiàn)有設(shè)備還是采用新型高效設(shè)備兩個(gè)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，看哪一個(gè)方案更為有利。隨著社會(huì)的發(fā)展，科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步的速度越來越快，采用新型高效設(shè)備更換現(xiàn)有設(shè)備將成為未來的主流，采用同類型設(shè)備更換會(huì)逐漸減少。34

10.3設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

新型高效設(shè)備更換的最佳時(shí)機(jī)的計(jì)算分析方法很多，在此主要通過例題介紹年費(fèi)用比較法。年費(fèi)用比較法是分別計(jì)算新型設(shè)備和現(xiàn)有設(shè)備的年平均總費(fèi)用，然后進(jìn)行比較。如采用新型高效設(shè)備年平均總費(fèi)用小于繼續(xù)使用現(xiàn)有設(shè)備的年平均總費(fèi)用，則考慮采用新型高效設(shè)備更換現(xiàn)有設(shè)備；相反則應(yīng)繼續(xù)使用現(xiàn)有設(shè)備。需要注意的是確定現(xiàn)有設(shè)備的價(jià)值時(shí)要按當(dāng)前估價(jià)，而不能考慮其目前賬面凈值為多少，因其賬面凈值是沉沒成本。

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10.3設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

例10-3某公司有一臺(tái)設(shè)備，目前殘值為8000元，如繼續(xù)使用尚能使用3年（即同類型更換情況下經(jīng)濟(jì)壽命還剩3年），有關(guān)資料見表10-3表10-3現(xiàn)有設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)單位現(xiàn)有一新型高效設(shè)備，售價(jià)為20000元，基準(zhǔn)收益率為8%，經(jīng)測算經(jīng)濟(jì)壽命為8年，等值成本為4800元（計(jì)算方法同前）?，F(xiàn)問現(xiàn)有設(shè)備是否需要更換？如果更換何時(shí)最佳？

年份項(xiàng)目0123

運(yùn)行費(fèi)用200030005000

年末殘值800060004000300036

10.3設(shè)備更新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

解：計(jì)算新舊設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命和經(jīng)濟(jì)壽命期內(nèi)的等值年成本：表10-43現(xiàn)有設(shè)備分析表單位：元AC(1)=8000×1.08－(6000－2000)=4640(元)A