第八章 设备更新技术经济分析

1、第八章第八章 设备更新的经济分析设备更新的经济分析学习重点学习重点 设备更新，设备更新，从从广义广义讲应包括设备修讲应包括设备修理、设备更换、设备更新和设备现代化理、设备更换、设备更新和设备现代化改装；从改装；从狭义狭义上讲，设备更新指以结构上讲，设备更新指以结构更加先进、技术更加完善、生产效率更更加先进、技术更加完善、生产效率更高的新设备去代替不能继续使用及经济高的新设备去代替不能继续使用及经济上不宜继续使用的旧设备。上不宜继续使用的旧设备。 第第类有形磨损：设备在使用类有形磨损：设备在使用( (运转运转) )过程中过程中, , 零部件受零部件受到摩擦、冲击到摩擦、冲击 、振动或疲劳，使设备

2、实体发生变形、损、振动或疲劳，使设备实体发生变形、损耗或破坏。（机械磨损）耗或破坏。（机械磨损）零部件原始尺寸的改变，甚至形状发生改变；零部件原始尺寸的改变，甚至形状发生改变； 公差配合性质的改变，以及精度的降低；公差配合性质的改变，以及精度的降低；零部件的损坏。零部件的损坏。第第类有形磨损：设备在使用或闲置过程中，受自然力的类有形磨损：设备在使用或闲置过程中，受自然力的作用产生老化或锈蚀而使设备实体产生损耗。作用产生老化或锈蚀而使设备实体产生损耗。( (自然磨损自然磨损) )（1 1）有形损耗）有形损耗( (物理磨损物理磨损) )设备技术性能下降设备技术性能下降第一节第一节 设备的磨损设备的

3、磨损AF磨损度时间O 初期磨损阶段正常磨损阶段 剧烈磨损阶段有形磨损的规律有形磨损的规律通过设备合理的维护、保养，可减通过设备合理的维护、保养，可减少或延缓有形磨损，但无法避免。少或延缓有形磨损，但无法避免。有形磨损可通过修理、更换零部件等有形磨损可通过修理、更换零部件等方法部分消除，但难以完全恢复。方法部分消除，但难以完全恢复。第第类无形磨损：由于技术进步，出现了性能更类无形磨损：由于技术进步，出现了性能更完善，效率更高、耗费原材料和能源更少的新型完善，效率更高、耗费原材料和能源更少的新型设备，而使原设备在技术上相对落后。不仅使原设备，而使原设备在技术上相对落后。不仅使原有设备价值降低，而且

4、会使原有设备局部或全部有设备价值降低，而且会使原有设备局部或全部丧失使用价值。丧失使用价值。-由于科学技术的进步、劳动生产率的提高和其他由于科学技术的进步、劳动生产率的提高和其他经济性原因所引起的设备价值性损耗。经济性原因所引起的设备价值性损耗。第第类无形磨损：由于科学技术的进步，设备生类无形磨损：由于科学技术的进步，设备生产成本降低，使原有设备价值贬值。产成本降低，使原有设备价值贬值。（2 2）无形磨损）无形磨损( (经济磨损经济磨损) ) 设备经济价值下降设备经济价值下降有形损耗和无形损耗同时存在而产生综合性作用。有形损耗和无形损耗同时存在而产生综合性作用。（3）综合磨损综合磨损（4 4）

5、设备磨损的补偿方式）设备磨损的补偿方式 1设备的设备的修理修理(Equipment Repair) 日常维护、小修、中修和大修几种形式。 2设备的现代化设备的现代化改装改装(Revamp Existing Equipment with Modern Technology ) 设备现代化改装是针对设备的无形磨损尤其是第二种形式的无形磨损进行实体性补偿的一种方式，指的是用现代的指的是用现代的科学技术成果改变现有设备落后的结构，即是用新部件、新科学技术成果改变现有设备落后的结构，即是用新部件、新装置、新附件装备现有设备使它的技术性能达到或部分达到装置、新附件装备现有设备使它的技术性能达到或部分达到先

6、进设备水平。先进设备水平。 3设备设备更新更新(Equipment Replacement) 设备更新有两种形式：原型更新和技术更新。保证企业正常生产及设备稳定运行保证企业正常生产及设备稳定运行设备磨损形式设备磨损形式可消除性的可消除性的有有 形形 磨损磨损不可消除性不可消除性的有形磨损的有形磨损第第类无类无形磨损形磨损修修 理理更更 新新现代化改造现代化改造设备磨损的补偿方式设备磨损的补偿方式（4 4）设备磨损的补偿方式）设备磨损的补偿方式（5 5）设备磨损的度量）设备磨损的度量有形磨损的度量有形磨损的度量有形磨损系数有形磨损系数niiniiiPKK11（整套装置或整（整套装置或整机）有形磨

7、损程度系数有形磨损程度系数TTmi（没有大修过的设备）（没有大修过的设备）有形磨损程度指标有形磨损程度指标1KRP）（1P（了解）（了解）无形磨损的度量无形磨损的度量无形磨损无形磨损程度系数程度系数0101011KKKKK设备的再生产价值1K)()(001CCqqKKnnn综合磨损的度量综合磨损的度量综合磨损程度系数综合磨损程度系数)1)(1(11P综合磨损后的净值综合磨损后的净值01)1)(1 (1 1KKP00101)1)(1 (KKKKKRRK 1n不同构配件由不同材料制成，使用性质、功能不同，磨损不同，修理的种类也不同，分为保养、小修、大修三种。 保养：通过减少磨损来保持设备性能，减少

8、故障。 小修：排除运转中出现的突发性故障和异常，以及对损坏严重的局部进行调整修理。 大修：大修理是通过对设备全部解体，修理耐久的部分，更换全部损坏的零部件,全面消除缺陷，以使设备在大修理之后，无论在生产率，精确度，速度等方面达到或基本达到原设备的出厂标准。n大修理能够利用被保留下来的零部件，从而能在一定程度上节约资源，因此在设备更新分析时大修理是设备更新的替代方案，这是大修理的经济实质，也是大修理这种对设备磨损进行补偿的方式能够存在的经济前提。对设备进行更新分析时应与大修理方案进行比较，反过来，进行设备大修理决策时，也应同设备更新及设备其它再生产方式相比较。第二节第二节 设备大修及其经济界限设

9、备大修及其经济界限一、大修理的经济实质一、大修理的经济实质 设备大修理能延长设备的使用期限，但在技术上和经济上都是有限度的。设备大修理能延长设备的使用期限，但在技术上和经济上都是有限度的。 技术上：为恢复设备性能，可进行修理，但有限度技术上：为恢复设备性能，可进行修理，但有限度. . 经济上，大修理应满足以下条件：经济上，大修理应满足以下条件： RR该次大修理费用该次大修理费用 基本条件（最低经济界限）：基本条件（最低经济界限）：RPRPL PL P同种设备的重置价值同种设备的重置价值 LL旧设备被替换时的残值旧设备被替换时的残值 补充条件：补充条件： C Cj jCC0 0 （即大修后设备生

10、产单位产品的成本应小于等于同（即大修后设备生产单位产品的成本应小于等于同 种新设备的生产单位产品的成本）种新设备的生产单位产品的成本） 二、大修理的经济界限二、大修理的经济界限第三节第三节 设备经济寿命的确定设备经济寿命的确定一、设备寿命的概念一、设备寿命的概念设备的自然寿命（物理寿命）设备的自然寿命（物理寿命）从投入使用，在正常使用、维修保养条件下，经过磨损，直到技术性能不能按原有用途继续使用的全部时间。由设备的有形磨损所决定。设备的经济寿命设备的经济寿命设备从开始使用到因继续使用不经济而需更新的年限，或年均经济性最好所对应的使用年限。从经济角度看设备最合理的使用期限，由有形和无形磨损共同决

11、定。设备的技术寿命（有效寿命）设备的技术寿命（有效寿命）设备从开始使用到被技术上较先进的新设备所取代的年限。主要取决于设备的无形磨损。二、经济寿命计算原理二、经济寿命计算原理设备的使用成本包括两部分：购置费设备的使用成本包括两部分：购置费+运行费运行费年均费用年均费用 设备使用期限设备使用期限 年分摊的设备购置费年分摊的设备购置费（资金回收额曲线）（资金回收额曲线）年均运行费用曲线年均运行费用曲线年均总费用曲线年均总费用曲线 m 设备经济寿命设备经济寿命 则则 n年内设备的总使用成本为年内设备的总使用成本为 n年内设备的年平均使用成本为年内设备的年平均使用成本为 故，可通过计算不同使用年限的年

12、平均使用成本故，可通过计算不同使用年限的年平均使用成本ACn来确定设来确定设备的经济寿命。若设备的经济寿命为备的经济寿命。若设备的经济寿命为m年，则应满足下列条件：年，则应满足下列条件： ACACm mACACm m1 1，ACACm mACACm+1m+1三、经济寿命计算方法三、经济寿命计算方法 设：设：P设备购置费，设备购置费，Cj第第j年的运行成本，年的运行成本，Ln第第n年末的残年末的残值，值，n使用年限，在设备经济寿命计算中，使用年限，在设备经济寿命计算中，n是一个自变量是一个自变量njjnnCLPTC1njjnnnCnnLPnTCAC11【例例】：某型号轿车购置费为某型号轿车购置费

13、为3万元，在使用中有如下表的统计资料，如万元，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。果不考虑资金的时间价值，试计算其经济寿命。使用年度使用年度j1234567j年度运营成本年度运营成本5000600070009000115001400017000n年末残值年末残值15000750037501875100010001000使用使用期限期限n资产恢复成本资产恢复成本年运营成本年运营成本= =+ +1150001500050005000500020000222500112506000110005500167503262508750700018000600014750

14、42812570319000270006750137815*2900058001150038500770013500*6290004833140005250087501358372900041431700069500992914072某型号轿车使用过程统计数据表某型号轿车使用过程统计数据表 单位：元单位：元解：该型轿车在不同使用期限的年均总成本如下表所示解：该型轿车在不同使用期限的年均总成本如下表所示 某型号轿车年等额总成本计算表某型号轿车年等额总成本计算表 单位：元单位：元nLPnLPnjCnjjC1njjCn11nAC考虑资金时间价值考虑资金时间价值njjnnCLPTC1不考虑资金时间价值

15、不考虑资金时间价值njjnnnCnnLPnTCAC11(2)1(/, , )(/, , )nnttACC P F i tA P i n(1)(2)1 (/, , )(/, , )(/, , )(/, , )nnnTnttACACACP A P i nLA F i nC P F i tA P i T(1)(/, , )(/, , )nnACP A P i nLA F i n 某型号轿车购置费为某型号轿车购置费为3万元，在使用中有如下表的统计万元，在使用中有如下表的统计资料，资金的时间价值为资料，资金的时间价值为10%，试确定该车的经济寿命。，试确定该车的经济寿命。使用年度使用年度j1234567

16、j年度运营成年度运营成本本5000600070009000115001400017000n年末残值年末残值15000750037501875100010001000某型号轿车使用过程统计数据表某型号轿车使用过程统计数据表 单位：元单位：元 有一台设备，购置费为有一台设备，购置费为8000元，预计元，预计残值残值800元，年运行成本每年增长元，年运行成本每年增长300元，元，求设备的经济寿命。求设备的经济寿命。随着设备使用时间延长，设备磨损程度增大，随着设备使用时间延长，设备磨损程度增大，使设备维持费用增加，称为设备的低劣化。使设备维持费用增加，称为设备的低劣化。设每年设备劣化程度增加量相等，即

17、维持费用呈线性增长设每年设备劣化程度增加量相等，即维持费用呈线性增长（每年维持费用的增加量为（每年维持费用的增加量为G )；设备残值为常数；设备残值为常数Lv 。P设备购置费，设备购置费，C1第第1年的运行成本，年的运行成本，G年经营成本的增年经营成本的增加额，加额，Lv年末的残值，年末的残值，n使用年限使用年限设备的经济寿命设备的经济寿命GLPnvopt)(2最低年均费用最低年均费用optvoptnLPGnAC21min例例n年内年均运行成本年内年均运行成本2/) 1(1GnCCjn年内设备的年均总成本年内设备的年均总成本1(1)2vnPLG nACCn有一台设备，购置费为有一台设备，购置费

18、为8000元，预计残值元，预计残值800元，年元，年运行成本每年增长运行成本每年增长300元，求设备的经济寿命。元，求设备的经济寿命。l 第四节第四节 设备更新的经济分析设备更新的经济分析n新、旧设备方案的比较分析，就是要决定现新、旧设备方案的比较分析，就是要决定现在马上购置新设备、淘汰旧设备；还是至少在马上购置新设备、淘汰旧设备；还是至少保留使用旧设备一段时间，再用新设备替换保留使用旧设备一段时间，再用新设备替换旧设备。新设备原始费用高，营运费和维修旧设备。新设备原始费用高，营运费和维修费低；旧设备原始费用（目前净残值）低，费低；旧设备原始费用（目前净残值）低，营运费和维修费高；必须进行权衡

19、判断，才营运费和维修费高；必须进行权衡判断，才能做出正确的选择，一般情况是要进行逐年能做出正确的选择，一般情况是要进行逐年比较的。仍然应用年值法。比较的。仍然应用年值法。第四节第四节 设备更新的经济分析设备更新的经济分析 例：某设备目前的净残值为例：某设备目前的净残值为 8 000元，还能元，还能继续使用继续使用 4年，保留使用的情况如下年，保留使用的情况如下 新设备的原始费用为新设备的原始费用为 35 000元，经济寿命元，经济寿命 10年，年，10年年末的净残值为年年末的净残值为4 000元，平均年使用费为元，平均年使用费为 500元，基元，基准折现率是准折现率是 12。问旧设备是否需要更

20、换，如需更换何。问旧设备是否需要更换，如需更换何时更换为宜？时更换为宜？600020004500035003400050002300065001年使用费：元年使用费：元年末净残值：元年末净残值：元保留使用年数保留使用年数先判断是否需要更换先判断是否需要更换故旧设备应该更换。元元,)(23.65744%,12,/4%,12,/60003%,12,/50004%,12,/2%,12,/40001%,12,/30004%,12,/4%,12,/20008000)(35.646650017698. 0322. 040003500050010%,12,/10%,12,/400035000ONONACAC

21、PAFPFPPAFPFPPAFPACPAFPAC新设备旧设备然后判断何时更换为宜：然后判断何时更换为宜：。故旧设备应该继续使用）（元）（年：保留。故旧设备应该继续使用）（元）（年：保留,288.58462%,12,/2%,12,/40001%,12,/30002%,12,/2%,12,/5000800022,154603000650012. 180001%,12,/1%,12,/30001%,12,/6500800011ONOONOACACPAFPFPPAFPACACACPAFPFPAC年后更换。使用故旧设备应该更换，即）（元）（年：保留。故旧设备应该继续使用）（元）（年：保留3,423.65

22、744%,12,/4%,12,/60003%,12,/50002%,12,/40004%,12,/1%,12,/30004%,12,/2000800044,327.62183%,12,/3%,12,/50002%,12,/40001%,12,/30003%,12,/3%,12,/3500800033ONOONOACACPAFPFPFPPAFPFPACACACPAFPFPFPPAFPAC然后判断何时更换为宜：然后判断何时更换为宜：n某企业现有一台机器某企业现有一台机器A，目前市场上另有与机器，目前市场上另有与机器A相同功能的相同功能的两种机器两种机器B和和C，这三台机器构成了互斥方案组。现有机器

23、，这三台机器构成了互斥方案组。现有机器A还有还有5年使用期，机器年使用期，机器B和和C的自然寿命分别为的自然寿命分别为6年和年和7年，机年，机器各年的现金流量见表器各年的现金流量见表2所示。设基准收益率为所示。设基准收益率为10%，比较三，比较三个机器方案的优劣。个机器方案的优劣。n【解解】研究期为研究期为5、6、7的最小公倍数的最小公倍数210年。年。n采用年均费用法确定各台机器的经济寿命，采用年均费用法确定各台机器的经济寿命，A机器有机器有5个个更新策略；更新策略；B和和C分别有分别有6个和个和7个更新策略。各机器年平均费个更新策略。各机器年平均费用最低的策略所对应的使用期限即该机器的经济

24、寿命。用最低的策略所对应的使用期限即该机器的经济寿命。例例表表2 各方案机器经济寿命计算表各方案机器经济寿命计算表 n计算三个方案的经济寿命，见表计算三个方案的经济寿命，见表2所示。所示。nACA2=10400(元元) nACB4=13114(元元)nACC7=9028(元元) n 各方案不同更新策略的年平均费用见表各方案不同更新策略的年平均费用见表2所示。其中，旧所示。其中，旧机器机器A的经济寿命为的经济寿命为2年，新机器年，新机器B的经济寿命为的经济寿命为4年，新机年，新机器器C的经济寿命为的经济寿命为7年。在研究期年。在研究期210年内，以各方案机器经年内，以各方案机器经济寿命对应的年平

25、均总成本为比较依据，方案济寿命对应的年平均总成本为比较依据，方案C为最优。为最优。n 因此可得出结论，采用新机器因此可得出结论，采用新机器C更新现有设备更新现有设备A，机器，机器C未未来的可更新周期为来的可更新周期为7年。年。 n某企业有一台设备已经使用了很多年，某企业有一台设备已经使用了很多年，要继续使用就必须进行大修，估计大修要继续使用就必须进行大修，估计大修需要费用需要费用10000 元，大修后可以继续使元，大修后可以继续使用用3 年，每年的维修费为年，每年的维修费为2000 元。现在元。现在有另一方案：重新购置一台功能相同的有另一方案：重新购置一台功能相同的设备，购置成本需设备，购置成

26、本需30000 元，可使用元，可使用10 年，每年的维修费为年，每年的维修费为800 元。如果基准元。如果基准折现率为折现率为5%，问：该企业是继续使用，问：该企业是继续使用旧设备好还是更新设备好？旧设备好还是更新设备好？n某企业在某企业在 10 年前用年前用6300 元购买了一台机元购买了一台机床，用来制造管子套头，每幅需要床，用来制造管子套头，每幅需要0.0476 工时。现在市场上出现了一种新机床，价工时。现在市场上出现了一种新机床，价格为格为15000 元，制造管子套头每幅需要元，制造管子套头每幅需要0.0384 工时。假定该企业每年准备生产套工时。假定该企业每年准备生产套头头4 万幅。

27、新旧机床运行费每小时均为万幅。新旧机床运行费每小时均为8.50 元。旧机床还可以使用元。旧机床还可以使用2 年，年，2 年末年末的残值为的残值为250 元。旧机床可以出售元。旧机床可以出售1200 元。元。新机床估计可使用新机床估计可使用10 年，年，10 年末残值为年末残值为原始费用的原始费用的10%。若基准折现率为。若基准折现率为12%，试问：是否应当更新旧机床？试问：是否应当更新旧机床？设备租赁分析(自学)设备租赁分析：租赁与购买决策考虑n由于租赁具有把融资和融物结合起来的特点，这使得租赁能够提供及时而灵活的资金融通方式，减少设备陈旧过时的风险，还可以使承租人享受设备试用以及使企业获得税

28、收的减免等优惠。 n企业在决定进行设备投资之前，必须详细地分析项目寿命期内各年的现金流量情况，确定以何种方式投资才能获得最佳的经济效益。企业通常要从支付方式、筹资方式、使用方式等诸方面来考虑。n支付方式： 租赁设备需要付出租金；借款需要按期付息、到期还本；分期购买需要按期支付利息和部分本金，另外，还需要进一步考虑分几次交钱，每期间隔时间，每次交付多少等。决策者主要考虑究竟哪一种方式成本较低？ n筹资方式： 当企业需要融通资金取得设备时，究竟是向金融机构借款，还是通过融资租赁取得资金，或是采取发行企业股票或债券来融资最简便省时呢？ n使用方式： 企业是否需要长期占有设备，还是只希望短期需要这种设

29、备？ 影响租赁或购买决策的主要因素n企业在决定租赁或购买设备之前，需要首先考虑以下因素:n项目的寿命期或设备的经济寿命；n每期（月）的设备支出费用；n预付资金（定金）；n付款期内的利率，是固定利率，还是浮动利率；n获得该设备的资本预算计划；n租赁所具有的帮助企业避免运用短期信用和保留;n其短期借款的能力；n企业的经营费用减少与折旧费和利息减少的关系；n租赁的节税优惠。租赁决策分析n租赁与购买决策分析n不考虑税收情况下的比较。在不考虑税收影响的情况下，是选择一次性用自有资金购买设备还是租赁设备，可以用以上方法直接进行比较。n考虑税收影响情况下的比较。由于每个企业都要将利润收入上交所得税，因此在充

30、分考虑各种方式的税收优惠影响下，应该选择税后收益更大或税后成本更小的方案。按财务制度规定，租赁设备的租金允许计入成本；购买设备每年计提的折旧费也允许计入成本；若用借款购买设备，其每年支付的利息也可以计入成本。在其他费用保持不变的情况下，计入成本越多，则利润总额越少，企业交纳的所得税也越少。 n 例： 设某厂需要一台机器，设备的价格（包括运输费、保险费等在内）为 180 000元，使用寿命 10年，预计设备的净残值为 5 000元。该机器每年预估的营运费为 23 000元，可能的各种维修费用平均每年需要 3 000元。若向租赁公司租用，每年租金为 25 000元。试问租赁和购买哪种方式对企业有利

31、？企业的基准折现率为10。n解：选择租赁方案时，此租赁为融资性租赁，在不考虑税收时，其成本现值PV（L）为:PV（L）25 000（PA，10，10） 23 000（PA，10，10） 3 000（PA，10，10） 25 0006.144 6 23 000 6.144 6 3 000 6144 6 313 400（元）选择购买，其成本现值PV（B）为:PV（B）180 00023 000（PA，10，10） 3000（PA，10，10） 5000（PF，10，10）180 000 23 000 6144 6 3 000 6144 6 5 000 0385 5 337 800（元） 如果运用年

32、值法中的平均年费用法，设租赁设备的平均年费用为AAC（L），而购买设备的平均年费用为AAC（B），则:AAC（L）25 00023 0003 00051000（元）AAC（B）180 000（AP，10，10）23 000 3 0005 000（AF，10，10） 180 000 0.162 7 23 000 3 000 5 000 0.062 7 54 972.5（元）因为，PV（L）PV（B），或者AAC（L）AAC（B），所以租赁设备的方案对企业比较合算。例 ：某企业为生产其主要产品，需要一台价值为110万元的设备，该设备的使用寿命5年，采用直线折旧法，残值为10万元。若采用租赁方式租用

33、设备，则每年需付租金30万元。如借款购买则每年需按借款利率10来等额支付本利和。假设企业的所得税税率为40，折现率为10。当租赁设备时，承租人可以将租金计入成本而免税；当借款购买时，企业可以将所支付的利息及折旧从成本中扣除而免税，并且可以回收残值。试对以上两种方案进行决策？n 解：设租赁设备的成本现值为PV（L），需扣除租金免税金，则 PV（L）300 000（PA，10，5） 300 000 40（PA，10，5）300 000 37908 l200003.7908682 344（元）n设借款购买设备的成本现值为PV（B），需扣除支付利息免税金，因此需先计算各年支付的利息，详见表。 各年支付

34、利息年份剩余本金还款金额支付利息11100000290180110000291982029018091982372162229018072162450360429018050360526378429018026378各年要还的本利和A（B）为 A（B）1100000（AP，10，5） l100 000 0.263 8 290 80（元）nPV（B）1100000 （1100000100000）/50.40(P/A,10%5)1100000.4（PF，10，1）919820.4（PF，10，2）72 162 0.4（PF，10，3）50 360 0.4（PF，10，4）26 378 0.4（PF

35、，10，5）100 000（PF，10，5） 110000030326440000.430405.57 21 68613 758.356551.2462 090 622 244.32（元）因为PV（L）PV（B），应该选择购买设备的方案。 【例例】：某设备购置费为：某设备购置费为24000元，第元，第1年的设备运营费为年的设备运营费为8000元，以后每年元，以后每年增加增加5600元，设备逐年减少的残值如下表所示。设利率为元，设备逐年减少的残值如下表所示。设利率为12%，求该设备的，求该设备的经济寿命。经济寿命。解：设备在使用年限内的等额年总成本计算如下：解：设备在使用年限内的等额年总成本计算如下：n=1n=2n=3n=4元）(22880)0(5600800012. 012000)1200. 1 (12000 ) 1%,12,/(5600800012000) 1%,12,/)(1200024000(1GAiPAAC)(21068)