工程经济学第五章

设备更新分析本章内容5.1设备更新的原因及特点分析5.2设备经济寿命的确定5.3设备更新分析方法及其应用5.4设备更新方案的综合比较本章要求熟悉设备更新原因分析熟悉设备更新分析的特点掌握设备经济寿命的计算设备更新分析本章重点设备磨损类型、补偿方式及更新分析的特点设备经济寿命的概念和计算方法本章难点设备更新分析的特点设备更新分析随着使用时间的增长，设备的技术状况会逐渐劣化，其价值和使用价值也会随时间逐渐降低。我们把引起这些变化的原因统称为磨损。设备更新源于设备的磨损。磨损分有形磨损和无形磨损两种形式。设备更新的原因有形磨损(物质磨损)第I类有形磨损第II类有形磨损无形磨损(精神磨损)设备磨损类型实体磨损设备原始价值贬值第I类无形磨损第II类无形磨损运转中的设备在外力的作用下，实体发生的磨擦、变形的损坏。由自然力的作用而造成的有形磨损。劳动生产率提高降低设备市场价格而使原设备价值相应贬值。技术进步从而出现新型设备使原有机器设备在技术上显得陈旧落后而造成贬值。设备更新原因分析1.第I类有形磨损引起设备有形磨损的主要原因：在生产过程中对设备的使用。运转中的设备，在外力的作用下，零部件发生磨擦、振动、疲劳和冲击等现象，致使设备的实体产生磨损。机器设备在使用(或闲置)过程中所发生的实体磨损设备磨损的类型—有形磨损零部件原始尺寸的改变，甚至发生变形公差配合性质发生改变，精度降低零部件损坏第I类有形磨损可使设备精度降低，劳动生产率下降。当这种有形磨损达到一定程度时，整个机器功能就会下降，发生故障，导致设备使用费用剧增，甚至难以继续正常工作，失去工作能力，丧失使用价值。2.第II类有形磨损自然力的作用是造成有形磨损的另一个原因，因此而产生的磨损，称为第Ⅱ类有形磨损。这种磨损在一定程度内与设备闲置时间的长短有关。即设备闲置或封存不用同样也会产生有形磨损，如金属件生锈、腐蚀、橡胶老化等。设备闲置时间长了，会自然丧失精度和工作能力，失去使用价值。这种磨损与生产过程的使用无关设备磨损的类型—有形磨损无形磨损不是由于在生产过程中的使用或自然力的作用造成的，它不表现为设备实体的变化，而表现为设备原始价值的贬值。1、第I类无形磨损由于设备制造工艺不断改进，成本不断降低，劳动生产率不断提高，生产同种机器设备新需的社会必要劳动减少了，因而机器设备的市场价格降低了，这样就使原来购买的设备价值相应贬值。原始价值部分贬值，使用价值未改变。设备磨损的类型—无形磨损2.第II类无形磨损由于技术进步，社会上出现了结构更先进，技术更完善，生产效率更高，耗费原材料和能源更少的新型设备，使原有设备在技术上显得陈旧落后而造的。原始价值降低，局部或全部丧失使用价值。技术进步出现新设备，原设备生产效率社会平均生产效率，其产品成本社会平均成本，故应淘汰原设备。设备磨损的类型—无形磨损第Ⅱ种无形磨损导致原有设备使用价值降低的程度与技术进步的具体形成有关。当技术进步表现为不断出现性能更完善、效率更高的新设备，但加工方法没有原则变化时：则原有设备的使用价值大幅度降低。当这种技术进步速度很快时：则继续使用旧设备就是不经济的。当技术进步表现为采用新的加工对象如新材料时：则加工旧材料的设备必然要被淘汰。当技术进步表现为改变原有生产工艺，采用新的加工方法时：则为旧工艺服务的原有设备将失去使用价值。当技术进步表现为产品换代时：则不能适用于新产品生产的原有设备也将被淘汰。设备磨损的类型—无形磨损有形磨损无形磨损运转使用或闲置存放的设备原始价值贬值不同有形磨损使设备在修理前常常不能工作，而遭受无形磨损设备仍可用但是否经济？相同有形磨损和无形磨损都会使设备原始价值贬值。双重综合设备磨损的类型—综合磨损要维持企业生产的正常进行，必须对设备的磨损进行补偿。由于机器设备遭受磨损的形成不同，因此补偿磨损的方式也不一样。补偿分局部补偿和完全补偿。有形磨损修理无形磨损现代化改造局部补偿有形磨损无形磨损完全补偿更换设备磨损的补偿1.设备更新的中心内容是确定设备的经济寿命2.设备更新分析应站在咨询者的立场分析问题使用寿命自然寿命技术寿命设备更新问题的要点是站在咨询师的立场上，而不是站在旧资产所有者的立场上考虑问题。咨询师并不拥有任何资产，故若要保留旧资产，首先要付出相当于旧资产当前市场价值的现金，才能取得旧资产的使用权。这是设备更新分析的重要概念。设备更新的特点分析经济寿命折旧寿命3.设备更新分析只考虑未来发生的现金流量设备更新的特点分析旧设备经过折旧后所剩下的账面价值，并不一定等于其当前的市场价值，即更新旧设备往往会产生一笔沉入成本。沉入成本=旧设备账面价值-当前市场价值(残值)或沉入成本=(旧设备原值-历年折旧费)-当前市场价值(残值)设备更新分析中又一个重要的特点，是在分析中只考虑今后所发生的现金流量，对以前发生的现金流量及沉入成本，因为它们都属于不可恢复的费用，与更新决策无关，故不需再参与经济计算。4.只比较设备的费用通常在比较设备更新方案时，假定设备产生的收益是相同的，因此只对它们的费用进行比较。5.设备更新分析以费用年值法为主由于不同设备方案的服务寿命不同，因此通常都采用年值法进行比较。新设备往往具有较高的购置费和较低的运营成本，而要更新的旧设备往往具有较低的重置费和较高的运营费。设备更新的特点分析【例】某设备4年前以2200元购置，估计可以使用10年，第10年末估计净残值为200元，年使用费为750元，目前售价是600元。现在市场上同类机器的价格为2800元，估计可以使用10年，第10年末净残值为300元，年使用费400元。现有两个方案：方案一继续使用旧设备，方案二是把旧设备出售，然后购买新设备。基准折现率为10%。设备更新的特点分析解：从旧设备所有者角度分析08.724)6%,10,/(200750=-=FAACO23.739)10%,10,/(300)10%,10,/)(6002800(400=--+=FAPAACN从客观角度分析(第三者的角度)84.861)6%,10,/(200750)6%,10,/(600=-+=FAPAACO88.836)10%,10,/(300400)10%,10,/(2800=-+=FAPAACN设备更新的特点分析经济寿命设备寿命折旧寿命技术寿命(有效寿命)自然寿命(物质寿命)设备寿命使用寿命也称物质寿命，是由有形磨损所决定的设备的使用寿命，指一台设备从全新状态开始使用，产生有形磨损，造成设备逐渐老化、损坏、直至报废所经历的全部时间。自然寿命设备的寿命又称有效寿命，指设备在市场上维持其价值的时间。即设备从开始使用到因技术落后而被淘汰所延续的时间。设备的技术寿命即从技术角度分析设备的最合理使用期限，它主要由设备的无形磨损决定，与技术进步的速度有关。技术寿命设备的经济寿命即从经济角度分析设备最合理的使用期限，它与设备的有形磨损和无形磨损有关。平均年度使用成本设备使用期限(年)年等额总成本曲线m等额资产恢复成本曲线年等额运营成本曲线设备经济寿命指从设备安置投入使用开始，到因继续使用在经济上已不合理而被更新所经历的时间。一般是指由设备开始使用到其年平均使用成本最低年份的延续时间长短。经济寿命设备的寿命设备的折旧寿命并不是设备的使用寿命，但是以设备的使用寿命为依据的。各个国家根据不同类别的固定资产的情况分别规定了各种固定资产的折旧年限。折旧寿命经济分析中的寿命和技术上的使用年限不完全相同，经济分析中的寿命要比技术上的使用年限短。设备的寿命静态计算(不考虑资金时间价值)平均年度使用成本设备使用期限(年)年等额总成本曲线m等额资产恢复成本曲线年等额运营成本曲线设备经济寿命设备经济寿命的静态计算=+-==njjnnnCnnLPnTCAC11ACn——n年内设备的年平均使用成本;P—设备购置费；Cj—第j年的运营成;Ln—第n年末的残值；n—使用年限nLPn-是设备的年等额资产恢复成本；=njjCn11是设备的年等额运营成本静态计算(不考虑资金时间价值)设备经济寿命的静态计算解：在利率为零的条件下，可根据上式求出汽车在不同使用年限时的年平均成本。【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，如果不考虑资金时间价值，试计算经济寿命。使用年度j1234567j年度运营成本5000600070009000115001400017000n年末残值15000750037501875100010001000设备经济寿命的静态计算170002900071400029000611500290005*9000281254695005250038500270001800070002625031100060002250025000150001140721358313500*13781147501675020000⑦=③+⑥9929875077006750600055005000⑥=⑤/①5000⑤④414348335800703187501125015000③=②/①②①年平均使用成本平均年度经营成本年度经营成本Cn平均年度资产消耗成本使用期限n该轿车在不同使用期限的年平均使用成本如下所示：n资产消耗成本LP-经营成本累计=njjC1＋设备经济寿命的静态计算由计算结果来看，该型号轿车使用5年时，其平均年度成本最低(=13500元)，使用期限大于或小于5年时，其平均年度成本均大于13500元，故该汽车的经济寿命为5年。由上例可知：一般情况下，n年内设备的平均年度使用成本为：=+-==njjnnnCnnLPnTCAC11由上式可知，设备的平均年度使用成本等于设备的年等额资产恢复成本与设备的年等额运营成本之和。nLPn-=njjCn11设备经济寿命的静态计算通过以上的分析，可以得到计算经济寿命的一般原则。若一项生产设备的经济寿命为m年，则应满足下列条件：ACm≤ACm－1，ACm≤ACm+1平均年度使用成本设备使用期限(年)等额资产恢复成本曲线年等额运营成本曲线年等额总成本曲线m设备经济寿命上式关系也可通过下图表示：设备经济寿命的静态计算特殊情况下，当每年运营成本的增量是均等的，即经营成本呈线性增长时，现金流量如下图示：劣化增量均等的现金流量图PC1C+λLnC1+(n-1)λn012345…假定运营成本均发生在年末，设每年运营成本增加额为λ，若设备使用期限为n年，则第n年时的运营成本为：Cn=C1+(n-1)λn年内设备运营成本的平均值为：211-+nC设备经济寿命的静态计算则年等额总成本的计算公式为：除运营成本外，在年等额总成本中还包括设备的年等额资产恢复成本，其金额为nLPn-211-++-=nCnLPACnn通过求上式的极值，可找出设备的经济寿命计算公式：)(2nLPm-=，0)(=dnACdnnL设为一常数，令则经济寿命m为：设备经济寿命的静态计算7300)8008000(2=-=m(年)【例】设有一台设备，购置费为8000元，预计残值800元，运营成本初始值为600元，年运行成本每年增长300元，求该设备的经济寿命。211-++-=nCnLPACnn解：根据年等额总成本费用的公式可得：设备经济寿命的静态计算动态计算(考虑资金时间价值)当利率不为零时，计算经济寿命需考虑资金的时间价值。按照劣化增量均等的现金流量图，设备在n年内的等额年总成本nAC可按下式计算：)],,/([]),,/)([(),,/(),,/(),,/(11niGACiLniPALPniGACniFALniPAPACnnnn+++-=++-=设备经济寿命的动态计算iLniPALPnn+-),,/)((),,/(1niGAC+式中符号同前，其中为等额年资产恢复成本，为等额年运营成本。),,/()],,/(),,/([),,/(1niPAniFPCniFPLPniPATCACnjjnnn=+-==nAC等额年总成本更为一般的计算式如下：nTC式中为设备在n年内的总成本现值。设备经济寿命的动态计算解：根据上述公式，设备在使用年限内的等额年总成本计算如下：【例】某