工程经济学课件8

4不同设备更新方案的比较分析1设备更新概述设备经济寿命2

设备更新经济分析3第七章设备更新经济分析第六章设备更新经济分析※本章要求（1）掌握设备磨损类型、补偿方式；（2）熟悉设备更新分析的特点；（3）掌握设备经济寿命的计算；（4）掌握设备更新的理论和方法；（5）了解设备更新方案的综合比较。※本章重点（1）设备磨损类型、补偿方式（2）设备经济寿命和计算（3）设备更新分析方法及其应用※本章难点（1）设备更新分析方法及其应用§1设备更新概述实体磨损设备原始价值贬值第I类有形磨损第II类有形磨损第I类无形磨损第II类无形磨损技术进步，使原有机器设备显得陈旧落后而造成贬值在外力的作用下，实体发生的磨擦、变形的损坏由于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有形磨损（物质磨损）

无形磨损（精神磨损）一、设备的磨损设备磨损的类型1.设备磨损的类型—有形磨损（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

§1设备更新概述一、设备的磨损运转中的设备零部件发生磨擦、振动、疲劳和冲击等现象设备的实体产生磨损外力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，甚至丧失使用价值第I类有形磨损通常表现为：

§1设备更新概述一、设备的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（2）第II类有形磨损因为自然力的作用，加上管理不善和缺乏必要的维护而造成的设备的实体发生的磨损称为第Ⅱ类有形磨损。（生锈、腐蚀、老化等）

此类磨损与生产过程的使用无关，而在一定程度上，与设备闲置时间的长短和闲置期间维护的状况有关。§1设备更新概述一、设备的磨损各式橡胶金属生锈闲置设备AF磨损度时间OⅠⅡⅢⅠ初期损耗阶段Ⅱ正常损耗阶段Ⅲ

剧烈损耗阶段有形磨损的规律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。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。§1设备更新概述劳动生产率提高原购买的设备贬值2.设备磨损的类型—无形磨损无形磨损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§1设备更新概述一、设备的磨损原始价值部分贬值，使用价值未改变设备制造工艺改进，成本降低生产同种机器设备所需的社会必要劳动减少（2）第II类无形磨损原始价值降低，局部或全部丧失使用价值§1设备更新概述一、设备的磨损出现新型设备技术进步结构更先进，技术更完善，生产效率更高，耗费原材料和能源更少原有设备在技术上显得陈旧落后运转使用或闲置存放的设备3.设备磨损的类型—综合磨损有形磨损无形磨损原始价值贬值双重综合不同有形磨损使设备在修理前不能工作，而遭受无形磨损的设备仍可使用但不一定经济相同有形磨损和无形磨损都会使设备原始价值贬值一、设备的磨损§1设备更新概述功能性损耗造成设备的无形磨损，指社会上发明了性能更好的技术设备，必然要淘汰效率低的设备，虽然设备还能使用，但从经济上分析，继续使用效率低的设备已不合算

物质性损耗造成设备的有形磨损，指由于机械部件的磨损和锈蚀，设备虽然仍可用，但维护费太高，从经济上分析已不合算

损耗有两种类型：物质性损耗和功能性损耗一、设备的磨损§1设备更新概述要维持企业生产的正常进行，必须对设备的磨损进行补偿。补偿包括技术补偿和经济补偿。二、设备磨损的补偿§1设备更新概述1.设备磨损的技术补偿2.设备磨损的经济补偿：提取折旧原形设备更新（更换）新型设备更新（用功能更完善，更先进的设备代替）

§1设备更新概述三、设备更新决策1.设备更新决策2.设备更新决策的基本原则修中有改改进工艺装备技术改造

只比较设备的费用（假设设备产生收益相同）设备更新分析以费用年值法为主设备更新分析只考虑未来发生的现金流，不考虑沉没成本

其中，沉入成本=旧设备账面价值-当前市场价值（残值），或者，沉入成本=（旧设备原值-历年折旧费）-当前市场价值（残值）。设备更新分析站在咨询者的立场分析问题确定最佳更新时机时，应首先比较现有设备的剩余经济寿命和新设备的经济寿命。设备更新的中心内容是确定设备的经济寿命§1设备更新概述三、设备更新决策3.设备更新决策的特点分析设备寿命折旧寿命经济寿命技术寿命（有效寿命）物理寿命（自然寿命）§2设备经济寿命一、设备寿命形态

也称自然寿命，是设备从全新状态开始使用，直至报废的全部时间过程，主要取决于设备有形磨损的速度。1.物理寿命2.技术寿命又称有效寿命，指设备在开始使用后持续的能够满足使用者需要功能的时间，主要与无形磨损有关，技术进步速度越快，设备的技术寿命越短。§2设备经济寿命一、设备寿命形态是指生产设备根据其法定的耐用年限，每年予以折旧，以至设备账面价值减至零时的全部时间过程。3.折旧寿命§2设备经济寿命一、设备寿命形态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情况分别规定了各种固定资产的折旧年限。注意是指从设备投入使用开始，到在经济上已不合理而被更新所经历的时间，它与设备的有形磨损和无形磨损有关。4.经济寿命§2设备经济寿命一、设备寿命形态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二、设备经济寿命的计算原理费用

设备使用期限（年）年总成本曲线

N0年均资产消耗成本曲线年运行成本曲线设备经济寿命§2设备经济寿命设备经济寿命分析图式中，ACn

—n年内设备的年平均使用成本；P—设备购置费；

Cj

—第j年的运营成本；

Ln

—第n年末的残值；

n—使用年限在利率为零的条件下，设备年等额总成本的计算公式：设备的年等额资产消耗成本设备的年等额运营成本1.费用平均法§2设备经济寿命三、设备经济寿命的计算——静态计算P135例题

【例1】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某型号轿车统计资料单位：元解：求得汽车在不同使用年限时的年等额总成本如下表：290001407299296950017000414371358387505250014000483329000613500770038500115005800290005*13781675027000900070312812541475060001800070008750262503167505500110006000112502250022000050005000500015000150001⑦=③+⑥⑥=⑤/①⑤④③=②/①②①年等额总成本平均年度经营成本经营成本累计年经营成本Cn平均年度消耗成本资产消耗成本P-Ln使用期限n单位：元＋汽车在各年的等额总成本表使用年度j1234567j年度运营成本5000600070009000115001400017000n年末残值15000750037501875100010001000通过以上分析，得到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得到结果：该轿车使用5年时，平均年度成本最低，故该汽车的经济寿命为5年。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，其现金流量如下图示：2.匀速低劣化数值法劣化增量均等的现金流量图PC1C1+λLnC1+(n-1)λn012345…n-1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)λ。n年内设备运营成本的平均值为：§2设备经济寿命三、设备经济寿命的计算——静态计算在上述特殊情况下，设备年等额总成本的计算公式：通过求上式的极值，可找出设备的经济寿命计算公式：§2设备经济寿命三、设备经济寿命的计算——静态计算p136例题经济寿命m：

【例2】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。（年）解：根据年等额总成本费用的公式：可得：四、设备经济寿命的计算——动态计算动态计算（考虑资金时间价值）

当利率不为零时，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ACn可按下式计算：§2设备经济寿命P137例题等额年资产消耗成本等额年运营成本【例3】：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。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表设备经济寿命动态计算表单位：元解：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：

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11200080001488080002288028000136001042710641210683400019200880613179219854024800790115610235111某设备的原始价值12000元，自然寿命9年，在不考虑时间的资金价值情况下求设备的经济寿命。t,N123456789Ct100012001300160018002500300036004500LN600050003000200012007004002001002某设备的原始价值6000元，预计残值200元，第一年的设备总成本费用80元，每年的设备劣化值相等，预计为100元，在不考虑时间的资金价值情况下求设备的经济寿命。3某机器的投资为20000元，利率为10%，求设备的最佳更新期。t,N1234567891011Ct10001600220028003400400046005200580064007000LN5000450040003500300025002000150010005000

促进企业技术进步降低消耗，提高企业效益提高劳动生产率促进国家经济发展§3设备更新经济分析设备更新的经济意义:设备技术更新，是用技术更先进的设备取代已过时的落后设备，是对设备的提前更换，具有以下意义：§3设备更新分析方法及其应用设备更新的核心问题：选择最优更新时机相应的更新方式更新机型设备能力不足的更新分析；P138例设备性能下降的更新分析；P139例设备过时的更新分析；1.设备能力不足的更新分析例：某公司在4年前花23000元买了一台设备，估计该设备的寿命为15年，年度使用费每年固定为1200元。由于企业产品数量增加了一倍，原来的设备能力已经不能满足生产的要求了。为了满足生产需要，企业现在提出两种解决方案：A方案是原有设备继续使用，同时再花17000元购置一台与原设备消耗和能力相同的新设备,寿命11年。B方案是将原来的旧设备以6000元售出，再花28000元购买一台能力增加一倍的设备，估计新设备的寿命为15年，年度使用费为2400元。三台设备的残值均为购置成本的10%。如果基准折现率为10%，试比较方案。解：根据已知条件，A方案中的旧设备现在的购买价相当于6000元。旧设备估计的寿命为15年，但因为是4年前购买的，因此，从现在算起旧设备的寿命就只有11年了。三台设备的残值计算分别用最原始的购买价乘10%。A方案中的新设备的年固定使用费与旧设备相同，也为每年1200元，寿命也与旧设备相同，为11年。于是A、B两方案的现金流量图如图所示。根据现金流量图，计算两方案的费用年值为：ACA=(6000+17000)(A/P,10%,11)+1200×2–(2300+1700)(A/F,10%,11)=5726(元)ACB=28000(A/P,10%,15)+2400–2800(A/F,10%,15)=5993.8(元)从以上计算可见，ACA<ACB，所以A方案优于B方案，因此应选择A方案，即原有设备继续使用，同时再花17000元购置一台与原设备消耗和能力相同的新设备。2设备性能下降的更新分析例：假定一部带式运输机由于提斗逐渐磨损而使其效率降低,每年年初效率见下表所示。由于提斗的容量变小，必须延长输送机的运行时间，这样就增加了运行费用。设原有输送机目前的残值为零，下一年度的使用费为8900元，以后每年递增100元。当提斗处于崭新状态时，为了完成运输任务，输送机每年应运行1200小时。当效率降低时，每年运行时数就增加。每小时运行费为6.4元，提斗的更新费用为960元。假设现在有一台与原输送机崭新时性能一模一样的输送机可以替换旧输送机，如果基准折现率为7%，请问：是否需要更新输送机？运输机提斗的运行效率解：由于旧输送机目前残值为零，因此旧输送机的年平均费用就等于年平均使用费，而年使用费是逐年增加的，所以旧输送机年平均费用最低的年份就在第1年末，即旧输送机的经济寿命为1年，在第1年末的费用为8900元。现在计算新输送机的经济寿命。已知的是年初的效率，必须换算成年平均效率。当效率降低时，新输送机每年的运行时数就会增加，每年的运行时数为：年运行费=年运行时数×6.40最后输送机的年平均费用为：年平均费用=年平均运行费+年折旧费用提斗的更新费用960元就看做输送机现在的购买费用，新机器的残值也为零，那么，输送机的年折旧费用就为：年折旧费用=960(A/P,7%,t)经济寿命的计算过程见表所示。从表的计算可见，新输送机的经济寿命为2年，这时年平均费用最低，为8701.4元。又由于在新旧输送机的经济寿命时刻，新输送机的费用最低，因此，应该进行更新。确定各方案共同的研究期第一步确定各方案设备的经济寿命第二步用年值法确定最佳方案第三步通过比较各方案的经济寿命假定企业的生产经营期较长，并且设备均采用原型设备重复更新的分析方法。原型设备更新分析的三个步骤一、原型设备更新分析§4不同设备更新方案的比较分析几种特殊情况下设备经济寿命的确定1）年度使用费固定不变如果年度使用费一直保持不变，且不考虑利息和残值，则

G=P/N+年使用费（常数）此时，G永远不会达到最小值，只有在寿命期结束时才有最小值。机器只有在寿命期结束时才更新。如图§4不同设备更新方案的比较分析一、原型设备更新分析2）年折旧费固定不变

设备的每年折旧费相等或固定不变时，随着使用时间的增加，年平均费用越来越高，设备的年平均费用只有在使用一年时最低，因此，这种情况下，设备的经济寿命就是1年。如图§4不同设备更新方案的比较分析一、原型设备更新分析3）年使用费呈不规则变化

如果设备在使用年限中，不论设备的年折旧费固定还是逐渐减少，只要年使用费不规则，忽高忽低，两项费用之和就没有最小值，设备就不存在经济寿命。如图§4不同设备更新方案的比较分析一、原型设备更新分析

所谓新型设备更新分析，就是假定企业现有设备可被其经济寿命内等额年总成本最低的新设备取代。二、新型设备更新分析新型给排水设备§4不同设备更新方案的比较分析二、新型设备更新分析§4不同设备更新方案的比较分析1、年值成本法和现值成本法

寿命期不同：年值成本法下页P141例【例】某设备A正在使用，其目前的残值估计为2000元。据估计，这部机器还可以使用5年，每年的使用费为1200元，第5年的残值为零。企业对这部机器的更新提出两种方案。

方案甲：5年之后，用机器B来代替A。机器B的原始费用估计为10000元，寿命估计为15年，残值为零，每年使用费600元；方案乙：现在就要机器C来代替A。机器C的原始费用估计为9000元，寿命为15年，残值为零，每年使用费900元。详细数据见表，基准收益率为10%。试比较方案甲、乙哪个经济效果更好？解（1）确定两方案在其寿命期内的现金流（2）选用指标PC或AC

（3）PC指标计算：由于两方案寿命期不同，首先确定共同研究期

①最小公倍数

②研究期法：以最小的方案寿命期为研究期，令寿命较长的方案在共同研究期末保留一定残值；以最长方案寿命期为研究期，令寿命较短的方案在寿命终止时以同种固定资产进行更替，直到共同寿命期结束。规定统一的计划服务年限。方法一：PC，研究期为15年。方案甲：在15年内用机器A和B，前5年使用A，后10年使用机器BPC=2000+1200(P/A,10%,5)+[10000(A/P,10%,15)+600](P/A,10%,10)(P/F,10%,5)=13855元方案乙：机器A残值，机器C原值及15年内运用成本

PC=（9000-2000）+900（P/A,10%,15)=13845.5元判别：PC甲>PC乙，所以方案乙为优。

方法二：指标AC，研究期为5年（资料不足，未来数据难以测算）按各自方案寿命期计算年均费用进行比较方案甲：AC=2000（A/P,10%,5)+1200=1727.6方案乙：AC=(9000-2000)(A/P,10%,15)+900=1820.3判别：甲方案优。显然，研究期不同，分析结论可能不同。根据掌握资料和实际情况来估计和选定

选用AC指标时，如果各方案寿命期内现金流能够预测，则可以不用确定共同寿命期。例

假设某施工企业3年前花5000元购买了一台搅拌机A，估计还可以使用6年。第6年末估计残值300元，年度使用费为1000元。现在市场上出现新型搅拌机B,售价7000元，估计使用10年，第10年末估计残值400元，年度使用费为800元。现有两个方案：甲是继续使用A,乙是将A以1000元卖出，购买B。如果基准折现率10％，问：该施工企业应该选择那个方案？解:旧的搅拌机A可以卖1000元，相当于花1000元购买旧搅拌机A，A的初始费用为1000元，与3年前的购买价5000元无关。因此，两个方案的现金流量图如下图。根据图（a）可以计算A的年均使用费：ACA=1000+1000(A/P,10%,6)-300(A/F,10%,6)=1190.72(元)根据图（b）可以计算B的年均使用费：ACB=800+7000(A/P,10%,10)-400(A/F,10%,10)=1913.82(元)由于ACA＜ACB，所以选择方案甲－－继续使用旧搅拌机A.2、边际成本法适用情况：今后情况非常难以估计时采用含义：设备再继续使用一年所增加的成本费用。公式：（1）计算旧设备的年度边际成本（第N年）

MCN=CN+LN-1(1+i）-LN=CN+(LN-1-LN)+LN-1×i

LN-1LNN-1NCNCN—第N年旧设备的运行成本以及损失额LN-1-LN---第N年的资产折旧费LN-1×i----资产占用资金成本2、边际成本法（2）计算新设备的年均总成本

AC′N---新设备的年均总成本

P′----新设备购置费

L′N----第N年的新设备残值

CJ----新设备第J年的运行成本（3）决策方案选择当MCN>AC′N,需要更新旧设备当MCN<AC′N,应保留旧设备【例题】P143某设备再继续使用一年的边际成本如表所示。现有的新设备价格为50000元，寿命为15年，年运行成本为1800元，残值为4000元，基准收益率为10%，试分析是否应对旧设备进行更新。新设备产量和质量提高增加收入1600旧设备现在出售价格9600新设备年均工作节约额1200旧设备一年后出售价格8200新设备作业费年均节约额4500旧设备继续使用的资产占有资金成本9600*10%960新设备维修费年均节约额3000旧设备年运行成本1200旧设备资产折旧费9600-82001400旧设备年运行成本及损失合计11500旧设备的边际成本合计★13860旧设备的年边际成本计算解：（1）计算旧设备边际成本：MCN=11500+1400+960=13860元（2）计算新设备的年均总成本ACN=[50000-4000（P/F,10%，15）](A/P,10%,15)+1800=8247.6元判别：MCN<ACN,应更新旧设备。P144例自学三、设备购置与设备租赁比较分析1、企业获得设备方式

2、经营性租赁与融资租赁比较3、设备租赁—租金计算4、设备租赁与购置方案比选

（1）不同设备获得方式所对应的现金流计算——对所得税影响不同（2）经济评价方法----类似互斥方案比选自有资金购买贷款购置经营性租赁设备融资租赁设备2、经营性租赁和融资租赁区别（1）经营性租赁：

含义：由出租方根据承租方需要，与承租方签订租赁合同，在合同期内将设备交给承租方，承租方按合同规定向出租方支付租赁费得一种租赁业务。

特点：设备的保养、维修、老化、贬值以及不再续租风险由出租方承担；

租赁费较高；期满后设备归还给出租方；适用于技术更新快、短期租赁；租赁费计入承租方企业成本，税前支付，节约所得税。（2）融资租赁含义：由出租方和承租方共同承担确定时期的租让和付费义务，不得任意终止和取消租赁合同的一种租赁业务。特点：设备的保养、维修、老化、贬值由承租方承担；租赁费较低；期满后设备归承租方所有；期间计提折旧归入企业成本，抵减所得税；租赁费一般不计入企业成本，税后支付，但租赁费中的利息和手续费可在支付时计入企业成本，抵减所得税；（租赁费-折旧）适用于贵重、大型设备、长期使用租赁。3、租金的计算

租赁业务中出租人向承租人收取的转让资产使用权的补偿款。在出租人表现为租金收入，在承租人表现为租金费用。租赁业务的租金通常是在出租人和承租人双方谈判中根据资产的成本确定的，而且按时间计算，如每月租金若干。

★设备租赁费包括：租赁保证金、租金、担保费。其中对租金的计算有：（1）附加率法（2）年金法在经营租赁条件下，租金应考虑出租资产的折旧费、大修理费、日常维修费、租赁期间利息、保险费、税损以及出租方收取的手续费等因素。如果租约中规定日常维修费由承租方负责进行，则日常维修费不应包括在租金中。

在融资租赁条件下，租金应考虑租赁资产的买价、出租方垫付资金的利息以及出租方收取的手续费等因素。至于租赁资产的维修费、保险费、税损以及租赁资产的风险等，一般由承租人负责，而不包括在租金中。3、租金的计算（1）附加率法在租赁资产的设备货价或概算成本上再加上一个特定的比率来计算租金。特定比率由营业费用和预期利润来确定--它的取值通常是出租人的纳税税率

。

计算方法：按期分摊本金利息和之后，每期租金都加上附加费用，利息用固定利率按单利计算。P146例题适用范围：一般在经营性租赁或使用特殊的租赁物件时才采用，原因是经营性租赁与融资租赁的税制不同，租赁公司在取得某种租赁物件时提供了一些额外的服务，为此要增加费用，因此租金收益要提高一些。

3、租金的计算(2)年金法是将一项租赁资产的价值按相同比率分摊到未来各租赁期间内的租金计算方法。计算方法：租金期末支付：租金期初支付：适用范围：范围广，目前我国大部分租赁公司采用P146例题104、设备租赁与购置方案比较（互斥方案）不同设备获得方式现金流的计算P147

注意：不同设备获得方式对税费的影响（1）经营性租赁：租赁费税前支付（2）融资租赁：折旧费与租赁费中的手续费和利息税前支付（3）自有资金购置：折旧费税前支付（4）贷款购买：折旧和利息在税前支付

在计算企业应缴纳与设备有关的利润所得税时有所不同。确定各方案在计算期内各时点的净现金流量后选定经济指标计算并优选。如果收入相同，可以只计算成本费用，选用PC或AC指标进行比选。P148【例题】某企业急需某种设备，有两种方案可以获得：方案一自有资金购置：其购置费为22000元，估计使用寿命为10年，期末残值为2000元；方案二经营性或融资租赁：每年租赁费为2500元，期末支付。两种方案的运行费用都是1200元/年,政府规定的