第八章设备更新的经济分析

第八章设备更新的经济分析8.1设备更新概述8.2设备经济寿命的确定8.3设备更新的经济分析8.4设备租赁的经济分析8.1设备更新概述1.设备更新的概念广义：设备修理、设备更换、设备更新和现代化改装。狭义：以结构先进、技术完善、生产效率高的设备代替原有设备。设备更新就其本质来说，可分为原型设备更新和新型设备更新。原型设备更新是简单更新，就是用结构相同的新设备去更换有形磨损严重而不能继续使用的旧设备。这种更新主要是解决设备的损坏问题，不具有更新技术的性质。新型设备更新是以结构更先进、技术更完善、效率更高、性能更好、能源和原材料消耗更少的新型设备来替换那些技术上陈旧，在经济上不宜继续使用的旧设备。通常所说的设备更新主要是指后一种，它是技术发展的基础。设备更新分析是企业生产发展和技术进步的客观需要，对企业的经济效益有着重要的影响。并不是使用新设备总是有利的。怎样更新、什么时候更新、需要经济分析设备更新源于设备的磨损。磨损分为有形磨损和无形磨损。二、设备磨损1.磨损的类型设备磨损分为两大类，四种形式。（1）有形磨损（又称物理磨损）①设备在使用过程中，在外力的作用下实体产生的磨损、变形和损坏，称为第一种有形磨损；②设备在闲置过程中受自然力的作用而产生的实体磨损，称为第二种有形磨损。（2）无形磨损（又称精神磨损、经济磨损）无形磨损是技术进步的结果，无形磨损又有两种形式：①设备的技术结构和性能并没有变化，但由于技术进步，设备制造工艺不断改进，社会劳动生产率水平的提高，同类设备的再生产价值降低，致使原设备相对贬值。这种磨损称为第一种无形磨损。②第二种无形磨损是由于科学技术的进步，不断创新出结构更先进、性能更完善、效率更高、耗费原材料和能源更少的新型设备，使原有设备相对陈旧落后，使用价值减低，相对降低其经济效益。（3）设备的综合磨损设备的综合磨损是指同时存在有形磨损和无形磨损的损坏和贬值的综合情况。对任何特定的设备来说，这两种磨损必然同时发生和同时互相影响。2.补偿方式设备发生磨损后，需要进行补偿，以恢复设备的生产能力。由于机器设备遭受磨损的形式不同，补偿磨损的方式也不一样。补偿分局部补偿和完全补偿。设备有形磨损的局部补偿是修理，设备无形磨损的局部补偿是现代化改装。有形磨损和无形磨损的完全补偿是更新，大修理是更换部分已磨损的零部件和调整设备，以恢复设备的生产功能和效率为主；现代化改造是对设备的结构作局部的改进和技术上的革新，如增添新的、必需的零部件，以增加设备的生产功能和效率为主。这两者都属于局部补偿。更新是对整个设备进行更换，属于完全补偿。由于设备总是同时遭受到有形磨损和无形磨损，因此，对其综合磨损后的补偿形式应进行更深入的研究，以确定恰当的补偿方式。8.2设备经济寿命的确定1.设备经济寿命（1）设备寿命的概念①设备的自然寿命设备的自然寿命，又称物理寿命。它是指设备从投入使用开始，直到因物质磨损严重而不能继续使用、报废为止所经历的全部时间。它主要是由设备的有形磨损所决定的。设备的自然寿命不能成为设备更新的估算依据。②设备的技术寿命设备的技术寿命就是指设备从投入使用到因技术落后而被淘汰所延续的时间，也即是指设备在市场上维持其价值的时间，故又称有效寿命。由此可见，技术寿命主要是由设备的无形磨损所决定的，它一般比自然寿命要短，而且科学技术进步越快，技术寿命越短。所以，在估算设备寿命时，必须考虑设备技术寿命期限的变化特点及其使用的制约或影响。③设备的经济寿命经济寿命是指设备从投入使用开始，到年度费用最小对应的使用年限。设备的年度费用包括两部分;资金恢复费用和年度使用费用。资金恢复费用指设备原始费用（购买设备的费用）扣除残值分摊到各年中的费用。年度使用费由年运行费（人工、材料、动力、机油）和维修费组成。在整个变化过程中存在着某一年份，设备年平均费用最低，经济效益最好，如图39-1所示，在N0年时，设备年平均费用达到最低值。我们称设备从开始使用到设备年平均费用最小（或年盈利最高）的使用年限N0为设备的经济寿命。所以，设备的经济寿命就是从经济观点（即成本观点或收益观点）确定的设备更新的最佳刻。年度费用使用年限年度资金恢复费用年度费用年度使用费用N0图39-1设备年度费用曲线确定设备经济寿命的方法可以分为静态模式和动态模式两种。①静态模式下设备经济寿命的确定方法②动态模式下设备经济寿命的确定方法二、设备经济寿命的确定设备经济寿命：年度费用最小对应的使用年限设：P—设备购置费，Cj—第j年的运营成本，Ln—第n年末的残值，n—使用年限，在设备经济寿命计算中，n是一个自变量1.静态模式下经济寿命的确定方法：静态模式下设备经济寿命的确定方法，就是在不考虑资金时间价值的基础上计算设备年平均费用。使为最小的n0就是设备的经济寿命。则n年内设备的总成本为：年均费用用列表法求解经济寿命njjnnnCnnLPnTCAC11njjnnCLPTC1可通过计算不同使用年限的年等额总成本ACn来确定设备的经济寿命。若设备的经济寿命为m年，则应满足下列条件：ACm≤ACm-1，ACm≤ACm+1由上式可知，设备的年等额费用等于设备的年等额资产恢复费用与设备的年等额使用费用之和。在式中，为设备的平均年度资产恢复成本，而为设备的平均年度使用费用。nLPnnjjCn11nLPnnjjCn11[例]：某型号轿车购置费为3万元，在使用中有如下表的统计资料，如果不考虑资金的时间价值，试计算其经济寿命。使用年度j1234567j年度运营成本5000600070009000115001400017000n年末残值15000750037501875100010001000解：该型轿车在不同使用期限的年等额总成本如下表所示nLP使用期限n⑦=③+⑥①②③④⑤⑥⑦115000150005000500050002000022250011250600011000550016750326250875070001800060001475042812570319000270006750137815*2900058001150038500770013500*6290004833140005250087501358372900041431700069500992914072nLPnjCnjjC1njjCn11nAC每年劣化呈线性增长由于设备使用时间越长，设备的有形磨损和无形磨损越加剧。从而导致设备的维护修理费用越增加，这种逐年递增的费用△Ct称为设备的低劣化。用低劣化数值表示设备损耗的方法称为低劣化数值法。如果每年设备的劣化增量是均等的，即△Ct=λ,每年劣化呈线性增长。假设评价基准年（即评价第一年）设备的运行成本为C1，则平均每年的设备使用成本可用下式表示：为使用年限为原始费用，加额，为设备使用费的逐年增，为第一年的设备使用费npccnLPcnLPCnnLPnTCACnnnnnnjjnnn1211)1(32111若要使年值最小，对n求导并使导数等于0)(20202nnLPnLPdndACn例39-1设有一台设备，原始价值P＝8000元，预计残值Ln＝800元，第一年的设备运行成本Q＝600元，每年设备的劣化增量是均等的，年劣化值λ＝300元，求该设备的经济寿命。解：设备的经济寿命年）（730080080002)(20nLPn将各年的计算结果列表39-1，进行比较后，也可得到同样的结果：使用年限N平均年资产消耗成本(P-LN)/N年度运行成本Ct运行成本累∑Ct平均年度运行成本(5)=(4)/(1)(6)=(2)+(5)（1）（2）（3）（4）（5）（6）180008008008008800240001100190095049503266714003300110037674200017005000125032505160020007000140030006133323009300155028837*114326001190017002843*8100029001480018502850988932001800020002889表39-1用低劣化数值法计算设备最优更新期单位：元②动态模式下设备经济寿命的确定方法动态模式下设备经济寿命的确定方法，就是在考虑资金的时间价值的情况下计算设备的年平均费用来确定设备的经济寿命N0。年度费用最低对应的使用年限就是设备的经济寿命一般情况:通过列表法求得设：i—折现率，其余符号同上则n年内设备的总成本现值为n年内设备的年等额总成本为),,/(),,/(1jiFPCniFPLPTCnjjnn),,/(niPATCACnn如果设备目前实际价值为P，使用年限为N年，设备第N年的净残值为LN，第t年的运行成本为Ct，基准折现率为ic，其经济寿命为年成本AC最小时所对应的N0，即：000000min),,/)(,,/(),,/(),,/(NtcctcNcNiPAtiFPCNiFALNiPAPAC000000min),,/)(,,/(),,/)((NtcctcNcNNiPAtiFPCiLNiPALPAC【例】：某设备购置费为24000元，第1年的设备运营费为8000元，以后每年增加5600元，设备逐年减少的残值如下表所示。设利率为12%，求该设备的经济寿命。运营成本发生在年末第j年末设备使用到第n年末的残值年度运营成本等额年资产恢复成本等额年运营成本等额年总成本1120008000148808000228802800013600104271064121068340001920088061317921985402480079011561023511解：设备在使用年限内的等额年总成本计算如下：n=1n=2n=3n=4)(21068)4717.0(5600800012.08000)5917.0(16000)2%,12,/(560080008000)2%,12,/)(800024000(2元GAiPAAC元）(22880)0(5600800012.012000)1200.1(12000)1%,12,/(5600800012000)1%,12,/)(1200024000(1GAiPAAC)(21985)9246.0(5600800012.04000)4163.0(20000)3%,12,/(560080004000)3%,12,/)(400024000(3元GAiPAAC)(23511)3589.1(5600800012.00)3292.0(24000)4%,12,/(560080000)4%,12,/)(024000(4元GAiPAAC在已知设备现金流量和折现率的情况下，逐年计算出从寿命1年到N年全部使用期的年费用值，从中找出平均年费用的最小值（仅考虑项目支出时），及其所对应的年限，从而确定设备的经济寿命。例39-1设有一台设备，原始价值P＝8000元，预计残值Ln＝800元，第一年的设备运行成本Q＝600元，每年设备的劣化增量是均等的，年劣化值λ＝300元，求该设备的经济寿命例39-2假设折现率为6%，计算例39-1中设备的经济寿命。。解：计算设备不同使用年限的年成本AC，如表39-2所示。可以看出，第6年的年成本最小值为14405.2元，因此该设备的经济寿命为6年。见表39-2：表39-2设备在不同使用年限时的动态年平均成本单位：元NP-LN(A/P,6%,t)LN×6%(2)×(3)+(4)Ct(P/F,6%,t)[∑(6)×(7)]×(3)AC=(5)+(8)（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）(9)1150001.06009001680050000.94345000218002225000.545445012721.560000.89