工程经济学第十章-设备更新的经济分析

1第十章

设备更新

的经济分析2第十章设备更新的经济分析设备的磨损及寿命设备大修理的经济分析设备更新的经济分析设备租赁分析内容3第一节设备的磨损及寿命一、设备更新概述1、概念：

就是用经济性更好、性能更完善、技术更先进和使用效率更高的设备去更换己陈旧过时的设备，这些被更换的设备可能是在技术上已经不能继续使用的，也可能是在经济上不宜继续使用的设备。42、主要目的：

是为了维持或提高企业生产的现代化水平，尽快形成新的生产能力。3、主要作用：

设备更新是消除设备磨损的重要手段，做好设备更新决策对企业的劳动生产率直至经济效益有着重要的影响。54、更新的时间：

过早的设备更新，会造成资产的浪费，增加投资负担；过迟的设备更新，会造成生产成本的迅速上升，可能使企业失去价格优势。6因此，企业对设备更新进行三个判断：（1）更新决策前先要判断设备是否值得维修；（2）更新决策时需要判断更新的最佳时间；（3）更新决策中，有时要分析判断设备是直接购置还是租赁。71.设备的有形磨损及度量有形磨损：亦称为物理磨损，指机器设备在使用或闲置过程中,由于力的作用发生的实体磨损或损耗。有形磨损严重到一定程度，会导致设备不能正常使用。二、设备的磨损8有形磨损有两种形式：

第一种有形磨损

第二种有形磨损外力的作用自然力的作用9

概念：设备在使用过程中，由于外力的作用使零部件发生摩擦、振动和疲劳等现象，导致机器设备的实体发生磨损通常表现为：设备零部件的原始尺寸甚至形状发生变化

——尺寸精度、形状精度改变公差配合性质改变，精度降低

——位置精度改变零部件损坏第一种有形磨损10概念：设备在闲置（或封存）过程中，由于自然力的作用使其丧失了工作精度和使用价值的现象。其表现形式为：生锈、腐蚀、老化等。第二种有形磨损11第i个零件的实际磨损量第i个零件的最大允许磨损量有形磨损的度量被测量零件数设备的磨损程度是衡量使用设备经济的基础。就机械设备而言，通常用尺寸的变化来反映零件的有形磨损量。设有n个零件发生了磨损，第i个零件的磨损程度为：12设Wi为零件i的重要程度，用重要性加权:修理费估量磨损时此类设备的再购价值有形磨损的度量因为并不是所有的零件磨损程度相同，重要性也相同。因此要用加权的方法来区分各个零件的磨损量对设备功能的影响程度方面的主次轻重。13概念：又称经济磨损、精神磨损，是由于科技进步而不断出现性能更加完善、生产效率更高的设备,使原设备的价值降低，或者是生产同样结构设备的价值不断降低使原有设备贬值。此时，原设备仍能正常（按设计性能）使用。

2.设备的无形磨损及度量第一种无形磨损第二种无形磨损无形磨损两种形式14概念：由于相同结构设备再生产价值的降低而产生原有设备价值的降低的情况。由于技术的进步、工艺的改善，成本的降低，劳动生产率不断提高，使生产相同结构性能的设备的劳动消耗降低，从而使原有设备受到贬值。但设备的使用价值没有降低，功能并未改变，不存在提前更换设备的问题。第一种无形磨损15概念：由于不断出现技术上更加完善，经济上更加合理的新设备，使原有设备显得陈旧落后，因此产生经济磨损的情况。第二种无形磨损的结果：不仅使原有设备的价值相对贬值，而且使用价值也降低。设备是否更换，取决于是否有更新的设备及原有设备贬值的程度。第二种无形磨损16设备的原始价值（购置价格设备的再购价值无形磨损的度量17综合磨损：设备购置安装后，不论使用与否，同时存在着有形磨损和无形磨损，两者都使设备的价值降低的情况。3.设备的综合磨损及度量设备的残余价值系数18设备的原始价值设备的再购价值19设备磨损补偿的三种方式：（1）修理:对于可消除的有形磨损（2）更新:对于不可消除的有形磨损（3）现代化改装:对于第二种无形磨损三、设备磨损的补偿方式20三、设备磨损的补偿方式设备或零件磨损形式可消除的有形磨损不可消除的有形磨损第二种无形磨损磨损的补偿方式修理更换现代化改装设备或零件磨损形式可消除的有形磨损不可消除的有形磨损第二种无形磨损磨损的补偿方式修理更换现代化改装211.自然寿命

也称物质寿命，是由于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。四、设备的寿命222.技术寿命

也称设备的技术老化周期，是指一台设备可能在市场上维持其价值的时间。技术寿命的长短，主要取决于技术进步的速度，而与有形磨损关系不大。233.经济寿命概念：指设备开始使用到其年平均成本最低年份的延续时间长短。

T*Cmin购置费分摊年使用费年平均费用年费用时间(年)经济寿命年平均成本＝购置费分摊+年使用费（运营费）年使用费：年度运行费即人工、燃料、动力等消耗既考虑了有形磨损，又考虑了无形磨损，它是确定设备合理更新期的依据。一般而言经济寿命短于自然寿命。244.折旧寿命

指设备开始使用到其投资通过折旧的方式全部回收所延续的时间。一般设备的折旧寿命现行财务制度中规定了一个最高限和最低限。设备的投资通常是通过折旧的方式逐年回收的。25第二节设备大修理的经济分析1、维修概念：也称修理，在设备的实际使用中，一般把为了保持设备在寿命期内的完好使用状态而进行的局部修复或更换工作称为修理或维修。2、维修的分类：按其实际发生的费用和修理的性质日常维护：指与拆除和更换设备中被磨损的零部件无关的一些维修内容。小修理：是工作量最小的计划修理，指设备使用过程中为保证设备工作能力而进行的调整、修复或更换个别零部件的修理工作。26中修理：指进行设备部分解体的计划修理，其内容有：更换或修复部分不能用到下次计划修理的磨损零件，通过修理、调整，使规定修理部分基本恢复到出厂时的功能水平以满足工艺要求，修理后应保证设备在一个中修理间隔期内能正常使用。大修理：是最大的一种计划修理，它是在原有实物形态上的一种局部更新。设备大修理是对发生磨损的设备，采用较大范围或规模的调整、修复或更换已经磨损的零部件的方法，来恢复或基本恢复设备局部丧失的生产能力。它是补偿设备的有形磨损的方法之一。27设备大修理是对发生磨损的设备，采用较大范围或规模的调整、修复或更换已经磨损的零部件的方法，来恢复或基本恢复设备局部丧失的生产能力，力图使设备技术性能恢复到出厂时的状态。一、设备大修理概述28设备大修理综合劣化趋势

F0C1D1E1CB1EDBA性能时间变化：大修周期、大修费用、运营成本T1T2T3尽管经过大修理的设备基本能够达到原设计性能并满足生产需要，设备每大修理一次，恢复的性能标准总是要比新设备或前一次修理后达到的性能标准降低一定的水平；当修理一定的次数后，其综合性能指标特别是经济性能指标再也无法达到继续使用的要求或超出了一定的经济界限，就不应该再修理了。29某次大修理的费用第j次大修理时的设备再购价值第j次大修理时的残值由上式可知，当大修理费小于或等于设备现价（新设备费）与设备残值的差，则大修理在经济上是合理的；否则，宁可去购买新设备也不进行大修理。二、设备大修理的经济界限1.设备大修理的经济界限Ⅰ302.设备大修理的经济界限Ⅱ经第j次大修的设备加工单位产品的成本在新设备上加工单位产品的成本由上式可知：只有Ij≥1或ΔCj≤0时，设备的大修理在经济上才是合理的。31第三节设备更新的经济分析原型更新——同性能设备技术更新——先进设备设备更新分析方法：低劣化数值法、经济寿命法分析方法：差额投资回收期法、费用年值法32设备的低劣化：是指设备投入使用后，使用时间越长，设备的有形磨损越大，其运行费用（维护修理、燃料动力消耗等）就越高的现象。

设K0为设备的原始价值，Lj代表设备的余值，T为已使用的年数，T*

为设备最优使用期限（经济寿命），则低劣化数值法33低劣化数值法（续1）34设备更新分析举例【例10-1】：某设备的原始价值为8000元，初始运行费用为400元，每年低劣化增加值为320元，残值为零，求解最佳更新期。解：由上式可得：35通常，设备的低劣化并不是线性的，而且设备的余值也是随着使用年限的增加而减少的，为了找出设备的最优使用期，需要计算在整个使用期内各年消耗的平均费用，从中选出平均费用最小的一年，就是设备的经济寿命。经济寿命法36经济寿命法余值原值年使用费年平均费用使用期37某设备K0为16,000，其各年设备余值及运行费用如下表所示，求设备合理更新期。使用年数T1234567年运行费Cp2000250035004500550070009000设备余值LT10000600045003500250015001000例10-2题38经济寿命法解：不考虑资金的时间价值，根据公式计算如下表：使用年限T累计运行费设备费用K0-LT总费用年平均费用12000600080008000245001000014500725038000115001950065004125001250025000625051800013500315006300625000145003950065837340001500049000700039经济寿命法解：考虑资金的时间价值，根据公式计算如下表：使用年限T设备原值K0余值现值Lj（P/F,i,T）运行费现值年平均费用(2-3+4)(A/P,i,T）116000909018189601216000495638838598316000338065127691416000239195867306516000155313002724761600084816957738571600051321574759840差额投资回收期法41差额投资回收期法42差额投资回收期法43费用年值法费用年值法是指在考虑资金的时间价值条件下，通过分别计算原有旧设备和备选新设备对应于各自的经济寿命期内的不同时点发生的所有费用的等额支付序列的年“平均”费用，并进行比较；如果使用新型设备的费用年值小于继续使用旧设备的费用年值，，则应该立即进行更换，否则将继续使用旧设备。运用费用年值法对出现新型设备的更新决策，要解决两个问题：一是旧设备是否值得更新；一是如果旧设备需要更新，何时更新。44设备更新的案例分析【例10-3】某城市的市政公用局正在研究如何解决该市自来水管网渗水问题，其中方案之一是给现有的无衬套的水管加衬套。新的塑料衬套将花费1.7亿元。年维修费第1年为100万元，以后每年将增加120万年，衬套的使用寿命为25年，采用平均年限法折旧，无残值，衬套的安装时间忽略不计。现有的管网还能以目前无衬套的状态持续20年，但是每年的水资源损失会增加，接下来的一年的水资源损失估计为1000万元，以后每年增加损失300万元，即第2年水资源损失为1300万元，第3年损失为1600万元，依次类推。基准折现率为8%。试分析是否值得在自来水管网上加衬套？如果可行，什么时间安装合理？

1．单一更新问题45解：（1）讨论是否值得加装衬套，即分别计算加装衬套和继续维持现状的费用年值。①加装衬套设备更新的案例分析②不加装衬套46（2）分析何时加装合理即现有的自来水管网络维持现状继续使用6年后再加装衬套，从经济上说是比较合理的选择。设备更新的案例分析472．多层次更新问题【例10-4】某企业一直使用一种价值12000元的物流传输设备，旧设备已经用了3年，企业决策层正在考虑用同型号的原型设备进行更新的恰当时间。假设基准折现率为15%，各年的运行费用和维修费用及残值如下表所示。设备更新的案例分析48物流传输设备的费用及残值表年份运行费用维修费用残值1240010008000224002200600032400340040004240046002000524005800049解：用同型号的原型设备更新的问题，如果残值不是常数，而且每年的运行费用逐年递增，那么可以通过计算其经济寿命来判断恰当的更新时间。50使用年限设备原值设备残值的折现值累计的运行维修费折现值年平均费用112000695729579200212000453764358549312000263010248859241200011441425187945120000183289047物流传输设备经济寿命计算表51从计算结果可以看出，这种物流传输设备两年更新一次是比较恰当，而现有设备已经使用了3年，所以应该更新。52租赁的基本概念影响设备租赁或购置决策的因素租赁决策分析第四节设备租赁分析内容53一、租赁的基本概念租赁是一种合同，在这种合同中，一方获得另一方的设备的使用权并付给其租金。出租人对设备拥有所有权，并同时把它租给另一方，承租人是被出租设备的使用者。租赁方式:经营租赁和融资租赁54经营租赁经营租赁一般由设备所有者（出租人）负责设备的维修、保养与保险，租赁的期限小于设备的寿命期，出租人和承租人通过订立租约维系租赁关系，承租人有权在租赁期限内预先通知出租人后解除租约。这种形式，承租人可以不负担设备无形磨损的风险，对承租人来说相当灵活。55融资租赁融资租赁的租费总额通常足以补偿设备全部价值，并且租约到期之前不得解除，期满后租赁设备的所有权无偿或低于其余值转让给承租人，租赁期内设备的维修保养、保险等费用均由承租人负责。该形式实际上相当于长期贷款的总额，而承租人逐期支付的租金相当于分期还本付息。56二、影响设备租赁或购置决策的因素

1.设备租赁的优点①在资金短缺的情况下，既可用较少资金获得生产急需的设备，也可以引进先进设备，加快技术进步的步伐；②可获得较良好的技术服务；③避免设备无形磨损的风险；④可以保持资金的流动状态，防止呆滞，也不会使企业资产负债状况恶化；⑤可避免通车膨胀和利率波动的冲击，减少投资风险；⑥设备租金可在所得税前扣除，能享受税费上的利益；57二、设备租赁的优缺点

2.设备租赁的缺点①比自己直接拥有设备情况下要更多的费用；②可能不如其他财务形式合算；③初期付款额度通常比较大；④不管企业的现金流量和经营状况如何，都要按时付租金。58（1）支付方式；（2）筹资方式；（3）使用方式。影响设备是否租赁的具体因素项目的寿命期或设备的经济寿命；每期的设备支出费用；预付货款或定金的多少；付款期内的利率；获得该设备的资金规划；租赁所具有的帮助企业避免运用短期信用和保留其短期借款的能力；企业的经营费用减少与折旧和利息减少的关系；租赁的节税优惠。影响设备是否租赁的基本因素59三、设备租赁的经济分析购买OR租赁？互斥问题：NPV，PC，AC。

1、不考虑税收影响情况下的比较

——费用现值法或费用年值法2、考虑税收影响情况下的比较——（1）见书净现值法

——（2）费用年值（现值）法60设备租赁净现金流：净现金流量＝销售收入－经营成本－租赁费用－销售税金及附加－所得税率×（销售收入－经营成本－租赁费用－与销售相关的税金）上式中租赁费用主要包括：租赁保证金；租金；担保