工程經(jīng)濟學孟課件 第十二章 設(shè)備更新分析

第一節(jié)設(shè)備更新的原因及特點分析一、設(shè)備更新的特點和原則二、設(shè)備的磨損及補償?shù)诙?jié)設(shè)備經(jīng)濟壽命的確定第三節(jié)設(shè)備更新分析方法及其應(yīng)用第四節(jié)設(shè)備更新方案的綜合比較第十二章設(shè)備更新分析教學提示：設(shè)備是現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)的重要物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)，任何企業(yè)或項目的生產(chǎn)與經(jīng)營都離不開設(shè)備的運行。設(shè)備在其運行過程中會發(fā)生磨損，磨損需要進行補償。補償方式的選擇就需要通過經(jīng)濟分析來確定。設(shè)備的經(jīng)濟分析是選擇設(shè)備更新方案、設(shè)備現(xiàn)代化改裝方案、設(shè)備修理方案、設(shè)備租賃方案及在各方案之間選擇的依據(jù)。教學要求：通過本章的教學，使學生了解設(shè)備磨損的類型、概念、規(guī)律、特點及度量；了解各種磨損的區(qū)別及補償方式；了解設(shè)備經(jīng)濟壽命的概念及意義，掌握設(shè)備經(jīng)濟壽命確定的計算方法；掌握設(shè)備更新方案的經(jīng)濟分析、設(shè)備現(xiàn)代化改裝的經(jīng)濟分析和設(shè)備租賃的經(jīng)濟分析，并能靈活地進行方案的選擇。第一節(jié)設(shè)備更新的原因及特點分析

企業(yè)都存在著如何使企業(yè)的技術(shù)裝備結(jié)構(gòu)合理化，如何使企業(yè)設(shè)備利用率、機械效率和設(shè)備運營成本等指標保持在好狀態(tài)的問題。設(shè)備的磨損及補償

1.設(shè)備的有形磨損（1）第Ⅰ類有形磨損：

外力作用下（如摩擦、受到?jīng)_擊、超負荷或交變應(yīng)力作用、受熱不均勻等）造成的實體磨損、變形或損壞。

（2）第Ⅱ類有形磨損：

自然力作用下（生銹、腐蝕、老化等）造成的磨損。（3）度量磨損值=原樣修復的費用R

磨損程度αh=原樣修復（達到完好）的費用R/修復時再生產(chǎn)價值K2.設(shè)備的無形磨損（1）第Ⅰ類無形磨損：設(shè)備制作工藝進步使生產(chǎn)成本降低（2）第Ⅱ類無形磨損：技術(shù)進步，出現(xiàn)更先進的設(shè)備（3）度量磨損程度αh=（原始價值－討論時再生產(chǎn)價值）/原始價值磨損數(shù)值=原值－再生產(chǎn)價值

3.綜合磨損（1）既有有形磨損，又有無形磨損（2）度量

W=原始值－再生產(chǎn)值+原樣修復

α=W/原始價值

4.設(shè)備磨損的補償形式

1.局部補償

對有形磨損：修理

對無形磨損：進行現(xiàn)代化技術(shù)改造

2.完全補償：更換

用原型設(shè)備更換用新型設(shè)備更換第二節(jié)設(shè)備經(jīng)濟壽命的確定1.設(shè)備壽命的概念（1）實際壽命（物理壽命）：全新狀態(tài)→完全報廢，由有形磨損決定（2）技術(shù)壽命：因為技術(shù)落后而被淘汰所經(jīng)歷的全部時間，由無形磨損決定（3）折舊壽命：按法定的年限逐年計提折舊，直到設(shè)備的賬面價值為0時的期限。（4）經(jīng)濟壽命：指設(shè)備從使用開始到其年度費用最低時的使用年限。設(shè)備的經(jīng)濟壽命設(shè)備的年度費用，一般包括兩部分：資金恢復費用和年度使用費。年度使用費是指設(shè)備的年度運行費（人工、燃料、動力、刀具、機油等消耗）和年度維修費。資金恢復費用是指設(shè)備的原始費用扣除設(shè)備棄置不用時的估計殘值（凈殘值）后分攤到設(shè)備使用各年上的費用。年等額總成本

設(shè)備使用期限

年等額資產(chǎn)恢復成本曲線年等額運營成本曲線年等額總成本曲線

n設(shè)備經(jīng)濟壽命設(shè)備經(jīng)濟壽命的計算靜態(tài)的計算方法動態(tài)的計算方法符號說明：C：年等額總成本P：設(shè)備的購置成本，即設(shè)備之原值Fn：第n年末設(shè)備的殘值t：設(shè)備使用期限（變數(shù)）1)年度使用費用逐年呈等差遞增變化(1)不考慮資金的時間價值且每年殘值固定如果不考慮資金的時間價值，且設(shè)備每年殘值固定，其中Q指第一年使用費，即等差序列的首項，那么設(shè)備的年平均費用為：求經(jīng)濟壽命實際上就是求上式中的時間。為了求解，我們把自然壽命期t換成T，然后對上式求導數(shù)并令其為零，有下列等式：

=0求解得設(shè)備的經(jīng)濟壽命：經(jīng)濟壽命的年平均費用：

【例2】有一臺車床原值為800元,不論使用幾年其殘值均為50元。該車床第一年的使用費用為200元，以后每年增加100元，不考慮利息。試計算該車床的經(jīng)濟壽命，并求經(jīng)濟壽命時該車床的年平均費用。解：根據(jù)已知條件有P=800元，F(xiàn)=50元，Q=200元，q=100元，那么該車床的經(jīng)濟壽命為：

==3.87(年)經(jīng)濟壽命時該車床的年平均費用為：

=537.30(元)(2)考慮資金的時間價值設(shè)備的年平均費用為：當上式中C最小時對應(yīng)的年份就是設(shè)備的經(jīng)濟壽命。由于對上式求導數(shù)比較復雜，因此最好用列表計算設(shè)備的經(jīng)濟壽命?！纠?】有一臺挖土機，原始價值為60000元，每年的殘值估計見表8-3。該挖土機第一年的使用費為10000元，以后每年以2000元的數(shù)值遞增。若基準折現(xiàn)率為6%，那么該挖土機的經(jīng)濟壽命多少？并計算經(jīng)濟壽命時的年平均費用。從表8-4的計算可見，第8年時挖土機的年平均費用最低，因此，該挖土機的經(jīng)濟壽命為：T*=8(年)。挖土機經(jīng)濟壽命時的年平均費用為：C=25898.9(元)2)年度使用費用逐年無規(guī)律增加(1)不考慮資金的時間價值t——設(shè)備的使用年份；Qt

——第t年設(shè)備的使用費用（年運行費用及年維修費用之和）其他符號與前同。上式中C最小時對應(yīng)的時間即為設(shè)備的經(jīng)濟壽命。由于上式中t是一個變數(shù)，因此只能用列表法計算?！纠?.4】

有一臺推土機，每年的使用費和殘值估計見表8-5，其自然壽命為7年，原始價值為60000元。若不考慮利息，試計算推土機的經(jīng)濟壽命。從表8-6的計算可見，第5年時推土機的年平均費用最低，因此，該推土機的經(jīng)濟壽命為：T*=5(年)。推土機經(jīng)濟壽命時的年平均費用為：C=27000(元)【例】已知某設(shè)備的壽命期為10年，期初的原值為800萬元，每年的年度使用費用和年末殘值見表8-1。計算該設(shè)備的經(jīng)濟壽命。表8-2中，累計年度使用費是各年使用費用的累計值，平均年度使用費等于各年的累計年度使用費除以對應(yīng)的年份數(shù)，年平均費用=平均年度使用費+年等額資產(chǎn)恢復成本。從表8-2中的計算可見，年平均費用最低的年份數(shù)是4年，因此，該設(shè)備的經(jīng)濟壽命就是4年。(2)考慮資金的時間價值當考慮資金的時間價值時，設(shè)備的年平均費用為：從表8-7的計算可以看出，第6年時推土機的年平均費用最低，為28810.1元，因此，該推土機的經(jīng)濟壽命為：T*=6(年)。2.幾種特殊情況下設(shè)備經(jīng)濟壽命1)年度使用費固定不變?nèi)绻甓仁褂觅M在設(shè)備的使用年限中一直保持不變，且不考慮利息和殘值（即F=0)，則：此時，C永遠不會達到一個最小值，只有在壽命期結(jié)束時才有最小值，如圖8.5所示，機器也永遠不需要更新，只有在壽命期結(jié)束時才更新。圖

年度使用費不變時的經(jīng)濟壽命

2)年等額資產(chǎn)恢復成本固定不變?nèi)绻O(shè)備在使用年限中每年的磨損程度相同，每年的等額資產(chǎn)恢復成本相等或固定不變時，隨著設(shè)備使用時間的增加，年平均費用會越來越高，設(shè)備的年平均費用只有在使用一年時最低，因此，這種情況下，設(shè)備的經(jīng)濟壽命就是1年。如下圖所示。圖

年等額資產(chǎn)恢復成本相等時的經(jīng)濟壽命

3)年使用費呈不規(guī)則變化如果設(shè)備在使用年限中，不論設(shè)備的年等額資產(chǎn)恢復成本是固定不變的還是逐漸減少的，只要年使用費呈不規(guī)則變化，忽高忽低，兩項費用之和就沒有最小值，設(shè)備就不存在經(jīng)濟壽命。如下圖所示。圖中設(shè)備的年平均費用沒有最低點，因此不存在經(jīng)濟壽命。圖

年使用費呈不規(guī)則變化的情況

考慮技術(shù)進步的經(jīng)濟壽命考慮技術(shù)進步的情況下的設(shè)備經(jīng)濟壽命的計算方法之一就是：在假定設(shè)備的購置價格是個確定的數(shù)值的基礎(chǔ)上，把技術(shù)進步的影響反映在作業(yè)劣化值上，且假定這種作業(yè)劣化值直到將來都大致保持同一數(shù)值，然后計算經(jīng)濟壽命。作業(yè)劣化值：由于設(shè)備劣化而使凈收益值減少的量值。技術(shù)進步的結(jié)果往往使具有相同功能的設(shè)備價格下降。這就等于說：用同樣價格購置的設(shè)備與現(xiàn)在正在使用的設(shè)備相比，所能獲得的收益增加。利用這種想法，就可以將現(xiàn)有設(shè)備價值下降的部分反映在作業(yè)劣化值上。這樣，就可以通過作業(yè)劣化年值最小的方法進行經(jīng)濟壽命的計算了。下面用一個簡單的例子說明其計算的方法。【例】某臺設(shè)備的購置價格為3000萬元，由該設(shè)備所能獲得的凈收益按實質(zhì)價值計算，初始年為1400萬元，此后每年將比前一年漸減80萬元。另外，由于技術(shù)進步，相同購置價格(實質(zhì)價格)的設(shè)備所能獲得的凈收益，初始年度每年都將增加120萬元(每年減少的比例與現(xiàn)在的新設(shè)備相同)。由于處理價值急速減少，因而可以忽略。按實質(zhì)價值計算的資本利率為8％。求該設(shè)備在技術(shù)進步條件下的經(jīng)濟壽命。

【解】由于每年出現(xiàn)的新設(shè)備使初始年度的凈收益每年都將增加120萬元，而現(xiàn)有設(shè)備的凈收益值每年都將比前一年減少80萬元，因而現(xiàn)有設(shè)備的作業(yè)劣化值為200萬元。為了計算方便，采用列表法。由表第⑦欄可以看到，使用年數(shù)為6年時作業(yè)劣化年值為最小值，即該設(shè)備的經(jīng)濟壽命為6年。本例題表明，技術(shù)進步越快經(jīng)濟壽命就越短。慮技術(shù)進步時的經(jīng)濟壽命(i=8％)一、概述1.設(shè)備更新的經(jīng)濟意義設(shè)備原型更新的意義顯而易見，可使生產(chǎn)經(jīng)營活動延續(xù)下去。設(shè)備技術(shù)更新，是用技術(shù)更先進的設(shè)備取代已過時的落后設(shè)備，是對設(shè)備的提前更換，具有以下意義：（1）促進企業(yè)技術(shù)進步；（2）降低消耗，提高企業(yè)效益；（3）提高勞動生產(chǎn)率；（4）促進國家經(jīng)濟發(fā)展。如19世紀80年代，英國把大量資本投于國外，沒有充分重視老工業(yè)部門的設(shè)備更新，舍不得丟掉產(chǎn)業(yè)革命時留下的大量陳舊設(shè)備，妨礙了工業(yè)發(fā)展。再如日本，1956年后，先后執(zhí)行了四個工業(yè)振興法，在大力抓智力投資的同時，一手抓專業(yè)化，一手抓設(shè)備更新，工業(yè)得到迅速發(fā)展。2.設(shè)備更新的核心問題選擇最優(yōu)更新時機及相應(yīng)的更新方式和更新機型。第三節(jié)設(shè)備更新分析方法及其應(yīng)用設(shè)備更新的經(jīng)濟分析3設(shè)備更新方案比較的特點和原則(1)在考慮設(shè)備更新方案的比較時，我們通常假定設(shè)備產(chǎn)生的收益是相同的，因此，只對設(shè)備的費用進行比較。(2)由于不同設(shè)備的壽命期不同，為了計算簡便，我們通常采用設(shè)備的年度費用進行比較。如前面介紹的計算經(jīng)濟壽命的內(nèi)容中，都只計算了設(shè)備的費用，沒有考慮設(shè)備的收益。設(shè)備更新方案比較的特點和原則

(3)不考慮沉沒成本，就是說在進行方案比較時，原設(shè)備的價值按目前實際所值的價值計算，而不管它過去是花多少錢買進的。(4)不要按方案的直接現(xiàn)金流量計算比較，而應(yīng)從一個客觀的立場上去比較。如兩臺新、舊設(shè)備進行比較時，不能把舊設(shè)備的銷售收入作為新設(shè)備的現(xiàn)金流入，而應(yīng)把舊設(shè)備所能賣的錢作為購買舊設(shè)備的費用。二、設(shè)備更新分析方法應(yīng)用1．技術(shù)創(chuàng)新引起的設(shè)備更新通過技術(shù)創(chuàng)新不斷改善設(shè)備的生產(chǎn)效率，提高設(shè)備使用功能，會造成舊設(shè)備產(chǎn)生無形磨損，從而有可能導致企業(yè)對舊設(shè)備進行更新。【例】

假設(shè)某施工企業(yè)3年前花5000元購買了一臺攪拌機A，估計還可以使用6年。第6年末估計殘值為300元，年度使用費為1000元?，F(xiàn)在市場上出現(xiàn)了一種新型的攪拌機B，售價為7000元，估計可以使用10年，第10年末估計殘值為400元，年度使用費為800元。現(xiàn)有兩個方案：甲方案是繼續(xù)使用攪拌機A；乙方案是把舊的攪拌機A以1000元賣掉，然后購買新攪拌機B。如果基準折現(xiàn)率為10%，問：該施工企業(yè)應(yīng)選擇哪個方案？計算辦法（舊設(shè)備）使用舊設(shè)備不需要額外投資，僅存在舊設(shè)備年度使用費用和壽命期末的殘值（新設(shè)備）購置新設(shè)備需要投資

7000—1000=6000元，再就是年度使用費用和壽命期末的殘值解：根據(jù)設(shè)備更新方案比較的原則，不考慮沉沒成本和不要按方案的直接現(xiàn)金流量計算比較，而應(yīng)從一個客觀的立場上去比較。舊的攪拌機A可以賣1000元，相當于花1000元去購買舊攪拌機A，舊攪拌機A的初始費用為1000元，與3年前花費的購買價5000元無關(guān)，這5000元是沉沒成本。計算舊攪拌機A的年平均使用費為：ACA=1000+1000(A/P,10%,6)-300(A/F,10%,6)=1190.72(元)計算攪拌機B的年平均使用費為：ACB=800+7000(A/P,10%,10)-400(A/F,10%,10)=1913.82(元)由于ACA<ACB，所以應(yīng)選擇方案甲——繼續(xù)使用舊攪拌機A。2．市場需求變化引起的設(shè)備更新有時舊設(shè)備的更新是由于市場需求增加超過了設(shè)備現(xiàn)有的生產(chǎn)能力，這種設(shè)備更新分析可通過下面的例子來說明。市場需求變化引起的設(shè)備更新【例】：由于市場需求量增加，某鋼鐵集團公司高速線材生產(chǎn)線面臨二種選擇，第一方案是在保留現(xiàn)有生產(chǎn)線A的基礎(chǔ)上，3年后再上一條生產(chǎn)線B，使生產(chǎn)能力增加一倍；第二方案是放棄現(xiàn)在的生產(chǎn)線A，直接上一條新的生產(chǎn)線C，使生產(chǎn)能力增加一倍。生產(chǎn)線A是10年前建造的，其剩余壽命估計為10年，到期殘值為100萬元，目前市場上有廠家愿以700萬的價格收購A生產(chǎn)線。生產(chǎn)線今后第一年的經(jīng)營成本為20萬元，以后每年等額增加5萬元。B生產(chǎn)線3年后建設(shè)，總投資6000萬元，壽命期為20年，到期殘值為1000萬元，每年經(jīng)營成本為10萬元。C生產(chǎn)線目前建設(shè)，總投資8000萬元，壽命期為30年，到期殘值為1200萬元，年運營成本為8萬元?；鶞收郜F(xiàn)率為10%，試比較方案一和方案二的優(yōu)劣，設(shè)研究期為10年。8000方案1方案2線路A線路C線路B700201006510年600010100020年3年8120010年30年現(xiàn)金流量單位：萬元現(xiàn)金流量圖00設(shè)定研究期為10年，各方案的等額年總成本計算如下：從以上比較結(jié)果來看，應(yīng)采用方案1。新投資對現(xiàn)有設(shè)備有影響時的評價

增加產(chǎn)品的產(chǎn)量、開拓新的產(chǎn)品時，往往要增加現(xiàn)有設(shè)備的使用強度，其結(jié)果將使現(xiàn)有設(shè)備的壽命比預定年限短。此時如果認為應(yīng)該考慮由于耐用年數(shù)縮短而產(chǎn)生的每期折舊數(shù)額的增量值，那就錯了。正確的作法是研究下一次更新提前而造成的損失。下面用具體的例子說明評價的過程。

【例】為了使x產(chǎn)品商品化，除了利用現(xiàn)在正在使用的A設(shè)備之外，還需要投資購置B設(shè)備。B設(shè)備的購置價格為3000萬元，可以使用10年。A設(shè)備的價格為2000萬元，如果不生產(chǎn)x產(chǎn)品，則剩余壽命為4年，此后預計每隔8年更新一次；但是，如果生產(chǎn)x產(chǎn)品，則現(xiàn)有的A設(shè)備的壽命尚有2年，此后每隔6年將更新一次。兩種設(shè)備按實質(zhì)價值皆可看作是周期性更新，由于開發(fā)x產(chǎn)品，則每年的凈收益按實質(zhì)價值計算平均每年較現(xiàn)在增加620萬元。實質(zhì)的資本利率k=7％。試求該投資計劃的凈收益是多少。采用投資額的年值進行比較。圖7．12所示三種情況下的投資額的年值分別為：1．原型設(shè)備更新分析所謂原型設(shè)備更新分析，就是假定企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營期較長，并且設(shè)備均采用原型設(shè)備重復更新，這相當于研究期為各設(shè)備自然壽命的最小公倍數(shù)。原型設(shè)備更新分析主要有三個步驟：（1）確定各方案共同的研究期；（2）用費用年值法確定各方案設(shè)備的經(jīng)濟壽命；（3）通過比較每個方案設(shè)備的經(jīng)濟壽命確定最佳方案，即舊設(shè)備是否更新以及新設(shè)備未來的更新周期。例12-42．新型設(shè)備更新分析所謂新型設(shè)備更新分析，就是假定企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備可被其經(jīng)濟壽命內(nèi)等額年總成本最低的新設(shè)備取代。例12-5，12-6，12-7現(xiàn)有設(shè)備處置決策在市場經(jīng)濟條件下，受需求量的影響，許多企業(yè)在現(xiàn)有設(shè)備的自然壽命期內(nèi)，必須考慮是否停產(chǎn)并變賣現(xiàn)有設(shè)備，這類問題稱為現(xiàn)有設(shè)備的處置決策。一般而言，現(xiàn)有設(shè)備的處置決策僅與舊設(shè)備有關(guān)，且假設(shè)舊設(shè)備自然壽命期內(nèi)每年殘值都能估算出來。例12-8一