中国矿业大学《工程经济学》课件-第12章 设备更新与租赁分析

第十二章设备更新与租赁分析12.1设备更新的原因及原则12.2设备磨损的类型12.3设备的寿命

12.4设备的大修理及其经济分析12.5设备更新及其经济分析12.6设备现代化改装及其经济分析12.7设备租赁经济分析中国矿业大学《工程经济学》12.1设备更新的原因及原则12.1.1设备更新原因12.1.2设备更新的原则12.1.1设备更新原因①现有设备已无法应付目前或预期日益增加的产品需求；②新式设备出现，使得生产作业较原有设备更有效率．或者有较低的作业成本或维护成本：③使用原设备的原因消失。例如消费者已不需要原设备所生产的产品；④现有设备由于一次意外或长期使用而损坏。

12.1.2设备更新的原则①不考虑沉没成本②逐年滚动比较③不要简单地按照新、旧设备方案的直接现金流量进行比较12.2设备磨损的类型12.2.1设备的有形磨损12.2.2设备的无形磨损12.2.3设备的综合磨损

12.2.4设备磨损的补偿形式12.2.1设备的有形磨损有形磨损指设备在使用（或闲置）过程中所发生的实体的磨损，亦称为物质磨损。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

第一种有形磨损第二种有形磨损第一种有形磨损是指运转中的设备，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。通常表现为：设备零部件的原始尺寸甚至形状发生变化公差配合性质改变，精度降低零部件损坏第二种有形磨损

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。

12.2.2设备的无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。第一种无形磨损第二种无形磨损第一种无形磨损

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，生产同种机器设备所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了。

这种无形磨损的后果只是现有设备的原始价值部分贬值，设备本身的技术特性和功能并未发生变化，故不会影响现有设备的使用。

第二种无形磨损

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，使原有机器设备在技术上显得陈旧落后造成的。它的后果不仅使原有机器设备价值降低，而且会使原有设备局部或全部丧失其使用价值。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。12.2.3设备的综合磨损运转使用或闲置存放的设备，既要遭受有形磨损，也会发生无形磨损。两种磨损虽然发生的程度不同，但都会引起机器设备原始价值的贬值。从理论上讲，不存在孤立的、单纯的有形或无形磨损，机器设备所受的磨损是双重的，综合的。不同的是，遭受有形磨损的设备，特别是有形磨损严重的设备，在修理之前常常不能工作，而遭受无形磨损的设备，即使无形磨损很严重，仍然可以使用，只不过继续使用它在经济上是否合算，需要分析研究。

12.2.4设备磨损的补偿形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12.3设备的寿命12.3.1设备寿命的种类12.3.2设备的经济寿命的确定

12.3.1设备寿命的种类设备寿命种类自然寿命技术寿命折旧寿命经济寿命使用寿命1.自然寿命自然寿命也称物质寿命，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。它是由设备的有形磨损所决定的，虽然搞好设备维修和保养可延长设备的物质寿命，但不能从根本上避免设备的磨损。随着设备使用时间的延长，设备不断老化，维修所支出的费用也逐渐增加，从而出现恶性使用阶段，即经济上不合理的使用阶段，因此，设备的自然寿命不能成为设备更新的估算依据。2.技术寿命技术寿命又称有效寿命，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。由于科学技术迅速发展，一方面，对产品的质量和精度的要求越来越高；另一方面，也不断涌现出技术上更先进，性能更完美的机械设备，这就使得原有设备虽还能继续使用，但已不能保证产品的精度、质量和技术要求而被淘汰。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.经济寿命经济寿命指从安置投入使用开始，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。

年资产消耗成本等值年成本年运行成本N0使用年限年度费用4.折旧寿命折旧寿命设备的折旧寿命并不是设备的使用寿命，但是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。我国在1985年公布的“国营企业固定资产折旧试行条例”中，对各种机器设备规定了折旧年限。根据我国1991年7月1日实施的新财务制度规定，设备折旧寿命一般为13~15年。5.使用寿命设备的使用寿命系指设备在一个物主或不同物主的持有下，提供有效服务所经历的总时间，它是与设备的拥有寿命有所区别的。12.3.2设备的经济寿命的确定静态确定方法:平均年费用法、年运行费用低劣化值法；动态确定方法:包括年盈利法和最小年费用法。

一、平均年费用法

设备的使用寿命系指设备在一个物主或不同物主的持有下，提供有效服务所经历的总时间，它是与设备的拥有寿命有所区别的。式中——N年内设备的年平均使用成本P——设备目前实际价值LN——第N年末的设备净残值Ct——第t年的设备运行成本1.当不考虑资金的时间价值时可以用下式来表示

例题1某设备目前实际价值为30000元，有关统计资料见下表，求其经济寿命。继续使用年限1234567年运行成本（元）5000600070009000115001400017000年末残值（元）15000750037501875100010001000解：该设备在不同使用年限时的年平均成本如表所示使用年限N资产消耗成本（P.LN）平均年资产消耗成本③=②/①年度运行成本Ct运行成本累计∑Ct平均年度运行成本⑥=⑤/①年平均使用成本⑦=③+⑥）①②③④⑤⑥⑦11500015000500050005000200002225001125060001100055001675032625087507000180006000147504281257031900027000675013781529000580011500385007700135006290004833140005250087501358372900041431700069500992914072由计算结果可以看出，该设备在使用5年时，其平均使用成本13500元，最低。因此，该设备的经济寿命为5年。2.当考虑资金的时间价值时，可以用下式来表示。式中

N——设备使用的年限

AC(N)——第N年的费用年值

(CO)t——第t年的费用

ic——行业基准收益率二、平均年盈利法

考虑到净残值的影响，平均年盈利法的表达式为式中

P——设备的原始价值 F——设备的净残值

A——年净现金流入量 i——折现率

N——设备使用的年限平均年盈利法也可以用净年值来表示

式中NAV(N)——第N年的净年值 (CI.CO)t——第t年的净现金流量三、设备运行成本劣化值法

若设备的使用费每年按一定值λ呈直线增加，则设备在第T年的低劣化值为T·λ，T年内年平均低劣化值为

则设备每年平均费用C为其中，K0为设备的总投资，这里假设设备残值为0，按直线折旧法折旧，则其年均折旧额为K0/T。令则12.4设备的大修理及其经济分析12.4.1设备大修理的概念12.4.2设备大修理的经济评价

12.4.1设备大修理的概念维修是指为保持设备在平均寿命期限内的完好使用状态而进行的局部更换或修复工作。其目的在于消除设备的经常性的有形磨损和排除机器运行中遇到的各种故障，以保证设备在其寿命期内保持必要的性能（如生产能力、效率、精度等），发挥正常的效用。从经济内容上，必须的维修工作可分为日常维护、小修理、中修理和大修理。①在对设备进行大修理决策时，必须同设备更新及设备其它再生产方式相比较。②在作大修理决策时，还应注意以下情况：(a)尽管要求大修理过的设备达到出厂水平，但实际上大修理过的设备不论以生产率、精确度、速度等方面，还是使用中的技术故障频率、有效地运行时间等方面，都比同类型的新设备有所逊色，其综合质量会有某种程度的降低，这是客观现实。(b)大修理的周期会随着设备使用时间的越来越长而越来越短，如若新设备投入使用到第一次大修理的间隔期定为10～13年，则第二次大修理的间隔期就可能为8～10年，而第三次则可能降至6～8年，也即大修理间隔期会随着修理次数的增加而缩短，从而也使大修理的经济性逐步降低。

12.4.2设备大修理的经济评价一、大修理的经济界限

大修理费用应低于同种设备的重置价值，这一标准是大修理在经济上具有合理性的起码条件，称为最低经济界限。

二、设备大修理周期数的确定

式中TE─设备的经济寿命Tj─第j-1次到第j次大修理的间隔期，若j=1时，则表示新设备至第一次大修理的间隔期n─设备大修理的周期数

12.5设备更新及其经济分析12.5.1设备更新的概念

12.5.2设备更新决策方法12.5.1设备更新的概念

设备更新有原型更新和技术更新两种形式。设备原型更新又称简单更新，它是用同型号设备以新换旧。设备在使用过程中，因维修费用特别是大修理费用及其他运行费用不断增加，即使还没有更先进的设备出现，此时进行原型设备的替换，在经济上往往也是合算的，这即原型更新问题。所谓设备更新主要是指技术更新。在技术不断进步的条件下，由于第Ⅱ种无形磨损的作用，很可能在设备运行成本尚未升高到该用原型设备替代之前，就已出现工作效率更高和经济效果更好的设备。这时，就要比较在继续使用旧设备和购置新设备这两种方案中，哪一种方案在经济上更为有利。12.5.2设备更新决策方法一、年费用比较法

旧设备再使用一年的总费用可由下式求得式中AC0─旧设备下一年运行的总费用V00─旧设备在决策时可出售的价值V01─旧设备一年后可出售的价值i─最低期望收益率△C─旧设备继续使用一年在运行费用方面的损失（包括使用新设备后运行成本的节约额和销售收入的增加额）─因继续使用旧设备而占用资金的时间价值损失，资金占用额取旧设备现可售价值和一年后可售价值的平均值新设备年均总费用，主要包括以下几个方面：①运行劣化损失

设设备使用年限为T，则T年间劣化值的平均值为，λ为设备年劣化值增量。新设备的λ值一般可根据旧设备的耐用年数和相应的劣化程度来估算。②设备价值损耗

新设备在使用过程中，其价值会逐渐损耗，表现为设备残值逐年减少。假定设备残值每年以同等的数额递减，则T年内每年的设备价值损耗为，Kn为设备的原始价值，VL为新设备使用T年后的残值。③资金时间价值损失

新设备在使用期内平均资金占用额为，则因使用新设备而占用资金的时间价值为。以上三项费用之和即新设备的年均总费用：对上式微分，并令

则

T即为新设备的经济寿命按经济寿命计算的新设备年均总费用：当年劣化值增量λ不易求得时，可根据经验决定新设备的合理使用年数T，然后再求年劣化值增量λ。则新设备的年均总费用：

二、更新收益率法

式中ip─更新收益率△K─更新方案相对于不更新方案追加的投资△P─更新方案相对于不更新方案增加的年收益Ce─使用新设备相对使用旧设备在第一年收益的增加和运行费的节约Kb─因设备更新而在第一年避免的资产价值损失△Tx─使用新设备相对使用旧设备在第一年缴纳税金的增加额△Kn─新设备使用一年的价值损耗其中

式中Kn─新设备的购置价值rt─所得税税率Kg─旧设备在更换年份的残值Kro─继续使用旧设备当年必须追加的投资Kga─旧设备继续使用一年后的残值△Kro─继续使用旧设备所需追加的投资在第一年的分摊额Dab─新旧设备折旧额的差值Kn1─新设备第一年末的保留价值则

称新设备价值损耗系数，表示新设备在第一年的价值损耗占更新投资额的比例。计算更新收益率的关键在于求出这一系数。12.6设备现代化改装及其经济分析12.6.1设备现代化改装的概念12.6.2设备现代化改装的经济分析12.6.1设备现代化改装的概念一种设备从构思、设计、研制到成批生产，一般要经历较长的时间，但随技术进步的加快，这个周期在不断地缩短。若按这个周期更换掉所有陈旧设备那是不可能的。解决这个矛盾的有效途径是对现有设备进行现代化改装。设备现代化改装是应用现代化的技术成就和先进经验，根据生产的具体需要，改变旧设备的结构，或增加新部件、新装置和新附件，以改善旧设备的技术性能与使用指标，使它局部达到或全部达到目前生产的新设备的水平。12.6.2设备现代化改装的经济分析一、最低总费用法二、追加投资回收期法

一、最低总费用法

项①为用原型设备更新、用新型高效设备更新、进行现代化改装，进行大修理等各种方案所需的投资。项③为用原型设备或新型高效更新的方案中，旧设备才会在决策年份处理掉。项④为旧设备、原型新设备、新型高效设备、现代化改装后的设备及大修理后的设备到第n年的残值。二、追加投资回收期法设备现代化改装与更新、大修理的经济性比较还可以用计算投资回收期指标的方法来进行。各方案的投资、成本及年生产率等参数的代表符号如表所示。

指标名称方案大修理现代化改装更换基本投资KrKmKn设备年生产率(件/年)qrqmqn单位产品成本(元/件)CrCmCn在多数情况下，设备现代化改装与更换，大修理之间有下列关系：Kr＜Km＜Kn

Cr＞Cm＞Cn

qr＜qm＜qn

因此，在考虑设备更新方案时，可根据下列标准进行决策：①当Kr/qr＞Km/qm且Cr＞Cm时，现代化改装方案具有较好的经济效果，不仅经营费用有节约，基本投资也有节约，但这种情况较少。②当Kr/qr＜Km/qm，但Cr＞Cm时，可用追加投资回收期指标进行决策。T─投资回收期（年）如果T小于企业或部门规定的年数，则选择现代化改装方案③当Km/qm＞Kn/qn，且Cm＞Cn时，设备更换优于现代化改装方案。④当Km/qm＜Kn/qn，但Cm＞Cn时，同样可用追加投资回收期标准进行判断。

12.7设备租赁经济分析12.7.1租赁与购买决策考虑

12.7.2租赁决策的经济分析

12.7.3影响设备租赁与购买的主要因素12.7.4各种方案的净现金流量分析12.7.1租赁与购买决策考虑

租赁即租用他人的物品。租赁是一项协议，根据协议，承租方在一定时期内有权使用出租方所拥有的某项财产，并按规定日期支付固定费用作为报偿。对企业来说，租赁的优点在于可以避免大量资本支出，是一种灵活的资金融通方式，还可以减少设备陈旧过时的风险，享受设备试用等优惠。同时，由于出租方仍保有该设备的所有权，因此，可以减少出租方的金融风险。缺点是由于承租方没有所有权，因此，不能对设备随意进行改装，在租赁期间所缴纳的租金也有可能高于设备的原始价值。

12.7.2租赁决策的经济分析一、租赁与购买决策分析在假设无论购买还是租赁设备所带来的收入相同的情况下，将租赁成本与购买成本进行比较，选择较小者为最佳二、租赁价格与支付租赁合同一旦签订，承租方便开始支付所需的费用。租赁费用包括租赁保证金、租金和租赁担保费等。为了确认租赁合同并保证合同的执行，承租方应缴纳租赁保证金。在合同结束时，出租方退还保证金或在最后一期租金中抵消。租金的计算有两种方法，即附加率法与年金法。

12.7.3影响设备租赁与购买的主要因素序号影响设备租赁的主要因素影响设备购买的主要因素1项目的寿命期项目的寿命期2企业是否需要长期占有设备，还只是希望短期需要这种设备企业是否需要长期占有设备，还只是希望短期需要这种设备3设备的技术性能和生产效率设备的技术性能和生产效率4设备对工程质量（产品质量）的保证程度，对原材料、能源的消耗量，生产的安