第四章_汽車選型與更新[基礎(chǔ)資料]

1、第四章 汽車選型與更新 對(duì)汽車整個(gè)壽命周期進(jìn)行全過程的管理是現(xiàn)代車輛設(shè)備管理理論的重要觀點(diǎn)之一。 汽車的選型與更新是汽車運(yùn)輸技術(shù)管理中極為重要的內(nèi)容，直接關(guān)系到運(yùn)輸企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，在某一程度上影響著國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 通過對(duì)汽車選型和汽車更新的優(yōu)化決策，使之適應(yīng)特定交通運(yùn)輸系統(tǒng)特點(diǎn)和環(huán)境條件，達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。,1,蒼松優(yōu)選,一、汽車更新理論 理論依據(jù)：在整個(gè)工作期限（即壽命周期）內(nèi)，其使用性能及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均在明顯下降，這種現(xiàn)象稱為“劣化”。研究劣化現(xiàn)象的理論即“劣化理論” 1有形磨損 有形磨損：車輛設(shè)備在使用（或閑置）過程中發(fā)生的實(shí)體磨損（物質(zhì)磨損）。 第一種磨損：發(fā)生在使

2、用過程中，產(chǎn)生原因主要是機(jī)械磨損、基礎(chǔ)零件的變形、零件的疲勞破壞等，與使用時(shí)間和使用強(qiáng)度成正比。 第二種磨損：發(fā)生在汽車的閑置過程中，如長期不用而生銹，日曬、雨淋使車身漆畫及橡膠件老化，或因其它管理不善和缺乏正確的管理而引起的其它損失，與閑置時(shí)間成正比。 按能否修復(fù)，汽車的有形磨損又可以分為2類: 第一類：通過相應(yīng)的維修措施可以周期性地消除 第二類：不能通過同樣的方法消除，如一些零件的老化和疲勞,第一節(jié) 汽車更新 設(shè)備：效率不變型設(shè)備和效率遞減型設(shè)備2大類。,2,蒼松優(yōu)選,2無形磨損 無形磨損：由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，使生產(chǎn)同樣結(jié)構(gòu)的汽車再生產(chǎn)價(jià)值下降，或者出現(xiàn)了性能更加完善的新車型，致使保有的原

3、型汽車價(jià)值降低。 第一種無形磨損：因相同結(jié)構(gòu)車輛再生產(chǎn)價(jià)值的降低，而產(chǎn)生現(xiàn)有車輛價(jià)值 的貶值（同型車） 。 第二種無形磨：因不斷出現(xiàn)更完善、效率更高的車輛，而使現(xiàn)有車型貶值（新車型）。,3,蒼松優(yōu)選,3綜合磨損 綜合磨損：車輛設(shè)備在有效使用期內(nèi)發(fā)生的有形磨損和無形磨損的總和。 研究車輛更新問題：綜合磨損中分析有形磨損和無形磨損長短及其相互關(guān)系。 3種情形： 第一是相互接近： “無維修設(shè)計(jì)” 第二是有形磨損早于無形磨損期，研究維修與更替 第三是無形磨損期早于有形磨損期，研究更新（狹義的更新） 汽車更新：由于綜合磨損，使汽車的使用性能下降，以至于在經(jīng)濟(jì)上不合算， 用同車型的新車或性能更先進(jìn)的新型車

4、輛更換在用車輛。,4,蒼松優(yōu)選,4車輛的使用壽命 （1）自然使用壽命 自然使用壽命：汽車開始使用直至報(bào)廢所經(jīng)歷的時(shí)間，是車輛的有形磨損發(fā)展到完全磨損的期限。 （2）經(jīng)濟(jì)使用壽命 經(jīng)濟(jì)使用壽命：從經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)考慮，由于車輛的綜合磨損，使汽車在使用到一定的期限后，繼續(xù)使用將使經(jīng)濟(jì)性變壞，根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益確定的汽車壽命，稱為經(jīng)濟(jì)使用壽命。 （3）合理使用壽命 合理使用壽命：車輛設(shè)備的更新，受到國家在一定時(shí)期的政治、經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)技術(shù)水平的制約，應(yīng)符合國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策及社會(huì)需要，為此在我國提出汽車合理使用壽命的觀點(diǎn)。,5,蒼松優(yōu)選,二、汽車更替時(shí)刻的優(yōu)化 經(jīng)濟(jì)使用壽命的計(jì)算方法：低劣化數(shù)值法、回歸分析法、資

5、金現(xiàn)值法 1低劣化數(shù)值法 低劣化數(shù)值：由汽車性能下降引起的經(jīng)營費(fèi)增加，停歇時(shí)間增加和工作質(zhì)量下降造成的經(jīng)濟(jì)損失。設(shè) C0汽車的原值； S汽車的殘值； a第1年的經(jīng)營費(fèi)； 年平均低劣化數(shù)值； i年利率； n使用年限。 汽車的總費(fèi)用主要由3部分組成：低劣化值、折舊費(fèi)、投資利息。 （1）平均使用壽命周期內(nèi)的平均年經(jīng)營費(fèi)為,6,蒼松優(yōu)選,（2）折舊費(fèi)可采用平均折舊法計(jì)算 （3）年平均投資利息 （4）年平均總費(fèi)用 （5）求年平均總費(fèi)用最少值 將上式對(duì)n求導(dǎo)數(shù)，并令其為零。即,7,蒼松優(yōu)選,2.回歸分析法 回歸分析法是通過方程擬合來建立計(jì)算汽車經(jīng)濟(jì)使用年限的數(shù)學(xué)模型 步驟：,8,蒼松優(yōu)選,2.回歸分析法

6、例1 P90表4-15是10部EQ-140型運(yùn)材車連續(xù)8a的單車成本核算數(shù)據(jù)和周轉(zhuǎn)量統(tǒng)計(jì)資料，數(shù)據(jù)來源于福建省閩西北地區(qū)的林業(yè)運(yùn)輸公司。 （1）擬合累計(jì)周轉(zhuǎn)量與使用年限的回歸方程 首先要對(duì)表4-15的周轉(zhuǎn)量進(jìn)行初步處理，即進(jìn)行累加生成處理，所得的累計(jì)周轉(zhuǎn)量作為因變量L，以使用年限為自變量x，采用下列4個(gè)方程進(jìn)行擬合： L=a + bx L=aebx L=axb L=a +blogx 結(jié)果表明，冪函數(shù)的相關(guān)性最好，即 L=373745.8x0.8149，m3km 統(tǒng)計(jì)量F=92.6614，取檢驗(yàn)水平=0.01， F F0.995(1,30)=9.18，回歸方程極顯著相關(guān)。,9,蒼松優(yōu)選,表4-1

7、5 產(chǎn)量、成本與使用年限,10,蒼松優(yōu)選,(2）擬合平均單位經(jīng)營費(fèi)與使用年限的回歸方程 以平均單位經(jīng)營費(fèi)為自變量H，以使用年限為自變量x，采用上述4個(gè)方程進(jìn)行擬合。結(jié)果表明，線性方程的相關(guān)性最好，即 H=0.1395+0.00966x ，元 m-3km-1 其統(tǒng)計(jì)量F=2129.07 F0.995(1,30)=9.18，回歸方程極顯著相關(guān)。,(3) 建立計(jì)算經(jīng)濟(jì)使用年限的數(shù)學(xué)模型 設(shè)平均單位成本為y（元 m-3km-1），它由平均單位經(jīng)營費(fèi)、折舊費(fèi)和投資利息 分?jǐn)側(cè)糠纸M成。因此，y與x的關(guān)系模型為,11,蒼松優(yōu)選,(4)利用模型求解 假設(shè)C0=50000，S =2000，i=8%，可以作出y

8、與x的關(guān)系曲線。 汽車的經(jīng)濟(jì)使用年限約為4年,12,蒼松優(yōu)選,3資金等值法 在不同的時(shí)間付出或得到同樣數(shù)額的資金在價(jià)值上是不等的。也就是說，資金的價(jià)值會(huì)隨著時(shí)間變化?，F(xiàn)在可用來投資的一筆資金，即使不考慮通貨膨脹因素，也比將來獲得的同樣數(shù)額的資金更有價(jià)值。因?yàn)楫?dāng)前可用的資金能夠立即用來投資并帶來收益，而將來才可取得的資金則無法用于當(dāng)前的投資，也無法獲取相應(yīng)的收益。不同時(shí)間發(fā)生的等額資金在價(jià)值的差別稱為資金的時(shí)間價(jià)值。 車輛經(jīng)濟(jì)使用年限的資金等值計(jì)算法考慮車輛使用壽命期中的每一筆資金的時(shí)間價(jià)值，通過資金等值計(jì)算將它們換算到同一時(shí)間點(diǎn)上進(jìn)行分析，使得不同時(shí)間發(fā)生的收入或支出可以相加減。 資金等值可以

9、用一次支付終值公式和一次支付現(xiàn)值公式計(jì)算，一次支付終值公式為 F=P(1+i)n (4.16) 一次支付現(xiàn)值公式為,式中 P資金現(xiàn)值； F資金終值； n時(shí)間周期數(shù)。,13,蒼松優(yōu)選,三、汽車更新方式的優(yōu)化 汽車的更新包含了2層的含義:一層含義是更替；另一層含義是用更先進(jìn)的新型車更新尚未折舊完的現(xiàn)用車輛，即狹義上的更新（簡稱更新）。前者是對(duì)車輛有形磨損的完全補(bǔ)償，后者則是對(duì)車輛無形磨損的完全補(bǔ)償。,汽車的大修需要全面修復(fù)或更換損失超限的零部件（基礎(chǔ)件），以便使汽車的性能得到全面的恢復(fù)，需要花費(fèi)一筆大修費(fèi)。因此，在舊車型大修前進(jìn)行汽車更新決策是適宜的。 汽車更新決策常采用的判別式為 Di+SeC0

10、+Sa (4.18) 式中 Di車輛第i次大修的費(fèi)用，元； Se使用成本的損失，其大小等于大修后車輛與新購進(jìn)的新型車的運(yùn)輸成本差值乘以下次大修期間的運(yùn)輸量，元； 反映大修汽車的生產(chǎn)率與新型汽車生產(chǎn)率的差異系數(shù)，1； 反映大修汽車的下次大修周期與新型汽車第一次大修周期的差異系數(shù)，1； Sa因更換而引起的舊車未折扣完的損失。 當(dāng)上式成立時(shí)，表明大修是合理的，否則選擇更新。,14,蒼松優(yōu)選,第二節(jié) 汽車選型 一、汽車選型程序和評(píng)價(jià)要素 l汽車選型程序 調(diào)研、建立方案和方案決策3個(gè)階段。 （1）調(diào)研階段 調(diào)研內(nèi)容有2個(gè)方面：一是用戶對(duì)汽車的要求（汽車的使用條件及用戶對(duì)汽車使用性能等方面的要求）；二是汽

11、車使用性能及有關(guān)汽車生產(chǎn)企業(yè)的信息。 （2）建立方案階段 在獲取大量調(diào)研資料的基礎(chǔ)上，即可構(gòu)建選型方案（選型方案要有2個(gè)以上）。 (3) 方案決策階段 運(yùn)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)方法，對(duì)各預(yù)選車型進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)，從中選擇技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果最佳的方案。,15,蒼松優(yōu)選,表4-1 汽車選型評(píng)價(jià)要素,2汽車選型評(píng)價(jià)要素 評(píng)價(jià)要素：動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性、維修性、耐用性、 舒適性和使用方便性,16,蒼松優(yōu)選,二、汽車選型優(yōu)化方法 （一） 費(fèi)用效率分析法 費(fèi)用效率分析法也是評(píng)價(jià)汽車技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的有效方法，通過對(duì)各車型費(fèi)用效率比較，對(duì)汽車進(jìn)行選型決策。其數(shù)學(xué)模型為 f=x/Fz 式中 f費(fèi)用效率； x系

12、統(tǒng)效率； Fz壽命周期總費(fèi)用。 系統(tǒng)效率是反映設(shè)備綜合技術(shù)效果的全面效率，包括設(shè)備的生產(chǎn)效率、動(dòng)力性、可靠性、維修性、節(jié)能性、安全性、環(huán)保性、方便性等。,17,蒼松優(yōu)選,例 有A、B、C、D 4種木材運(yùn)輸汽車，其壽命周期總費(fèi)用已經(jīng)求得，生產(chǎn)效率已知，試用費(fèi)用效率分析法對(duì)3種車型進(jìn)行優(yōu)選。 （1）用生產(chǎn)效率替代系統(tǒng)效率代入上式，初求費(fèi)用效率。如表：,18,蒼松優(yōu)選,（2）計(jì)算修正系數(shù) 評(píng)分方法：假定系統(tǒng)效率的其它因素有5個(gè)，總分為100分，則每個(gè)因素的最高分為20分，根據(jù)每個(gè)效率因素的相對(duì)優(yōu)劣打分，最后進(jìn)行總計(jì)，再將每個(gè)車型的得分除以100，即可得出各車型的修正系數(shù)，如表。,評(píng)分法求修正系數(shù),（

13、3）最終求費(fèi)用效率 求得修正系數(shù)后，用各車型的修正系數(shù)乘以初求的費(fèi)用效率，即可求得A、B、C、D車型真正的費(fèi)用效率分別為2.05、1.99、2.16、2.33，D為最佳車型。,19,蒼松優(yōu)選,（二）層次分析法 1建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型 最高層：這就是決策問題的總目標(biāo) 中間層：實(shí)現(xiàn)總目標(biāo)所涉及的中間環(huán)節(jié)，即準(zhǔn)則層 最低層：決策者所面臨的要進(jìn)行選擇的方案集合，即方案層 (1)總目標(biāo) 總目標(biāo)為綜合性能 （2) 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系選取 汽車的整車性能：動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、機(jī)動(dòng)性、通過性、可靠性、排氣污 染程度 評(píng)價(jià)指標(biāo)：最大動(dòng)力因數(shù)、單位油耗量、制動(dòng)距離、最小轉(zhuǎn)彎半徑、最小離地間隙、小修頻率、燃料種類來評(píng)

14、價(jià)，構(gòu)成準(zhǔn)則層 （3）確定備選車型 備選車型是構(gòu)成遞階層次結(jié)構(gòu)模型的最低層，即方案層。,20,蒼松優(yōu)選,遞階層次結(jié)構(gòu)模型,21,蒼松優(yōu)選,2模型分析計(jì)算 （1) 構(gòu)造判斷矩陣 如果下一層次中的某些元素與上一層次的某個(gè)元素有關(guān)聯(lián)，則在客觀上下一層次中的這些元素與上一層次的這個(gè)元素中均占有一定的權(quán)重，或稱為重要程度。判斷矩陣根據(jù)備選車型性能指標(biāo)值結(jié)合經(jīng)驗(yàn)，采用Saaty的1-9級(jí)標(biāo)度法構(gòu)造。判斷矩陣有2類，1類是A-B，另1類是Bi-C,bji = 1/bij，當(dāng)i=j時(shí)，bji = bij=1，當(dāng)bij 1時(shí)，說明指標(biāo)i比指標(biāo)j重要。,22,蒼松優(yōu)選,（2） 計(jì)算特征向量 特征向量記為W=(w1

15、,w2,wn)T 應(yīng)用方根法：,特征向量即為層次單排序：,（ 3）層次總排序 總排序是在各層次單排序的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)整體排序，為決策者提供決策的依據(jù)。,23,蒼松優(yōu)選,例4-3 根據(jù)南方林區(qū)的特點(diǎn)和車型的性能，選擇CA1091、CA1111K2 LW、EQ140、 SML5100TD 4種車型作為備選車型，試用AHP法進(jìn)行汽車選型優(yōu)化。 (1) 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系選取 用最大動(dòng)力因數(shù)、單位油耗量、制動(dòng)距離、最小轉(zhuǎn)彎半徑、最小離地間隙、小修頻率、燃料種類等分別評(píng)價(jià)相應(yīng)的整車性能動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、機(jī)動(dòng)性、通過性、可靠性、環(huán)保性。,24,蒼松優(yōu)選,(2) 構(gòu)造判斷矩陣 以A-B表示準(zhǔn)則層元素Bi對(duì)目

16、標(biāo)層元素A重要程度的判斷矩陣構(gòu)造A-B時(shí)。 整車性能的重要性排序：安全性1動(dòng)力性2經(jīng)濟(jì)性3可靠性4機(jī)動(dòng)性5通過性6環(huán)保性7。,表1 判斷矩陣A-B,最大動(dòng)力因數(shù)B1、單位油耗量B2、制動(dòng)距離B3 、最小轉(zhuǎn)彎半徑B4、最小離地間隙B5 、小修頻率B6 、燃料種類B7,25,蒼松優(yōu)選,根據(jù)備選車型性能指標(biāo)表的指標(biāo)值構(gòu)造Bi-C(i=1,2,7)。,表2 判斷矩陣B1 -C,26,蒼松優(yōu)選,根據(jù)備選車型性能指標(biāo)表的指標(biāo)值構(gòu)造Bi-C(i=1,2,7)。,表6 判斷矩陣B5 -C,表8 判斷矩陣B7 -C,表7 判斷矩陣B6 -C,27,蒼松優(yōu)選,(3) 計(jì)算特征向量 按式(4.13)、(4.14) 計(jì)算上述8個(gè)判斷矩陣的特征向量 A-B：WA(0.241，0.159，0.352，0.068，0.045，0.104，0.031) B1-C：W1(0.278，0.095，0.160，0.467)T B2-C：W2(0.122，0.532，0.076，0.270)T B3-C：W3(0.200，0.200，0.