第九章設備更新的決策分析

1、3/9/2022整理ppt1技術經(jīng)濟學 Technical Economics v第九章第九章 設備更新的決策分析設備更新的決策分析 3/9/2022整理ppt2v第一節(jié) 設備的磨損v第二節(jié) 設備的經(jīng)濟壽命v第三節(jié) 設備更新策略、時機和方案的選擇3/9/2022整理ppt3第一節(jié) 設備磨損v設備的磨損及其度量v設備磨損的補償3/9/2022整理ppt4一、設備的磨損及度量v設備在使用（或閑置）過程中，由于物理、化學作用或者技術進步的影響，會出現(xiàn)繼續(xù)使用該設備將不能維持良好的性能和取得預期效果，或者根本不能再使用，或者雖然能使用，但經(jīng)濟上已不合理的情況，這個過程中設備實物的形態(tài)變化或技術性能的劣

2、化稱為設備的磨損。3/9/2022整理ppt5、有形磨損 有形磨損，也稱為物質磨損，是指設備在使用（或閑置）過程中所發(fā)生的實體磨損。按其成因不同可分為第種有形磨損和第種有形磨損。 1、 設備的有形磨損及度量3/9/2022整理ppt6.第種有形磨損 在外力作用下，設備在運轉過程中零件發(fā)生摩擦、震動和彈性疲勞等現(xiàn)象，致使設備的實體發(fā)生磨損。 設備的有形磨損3/9/2022整理ppt7.第種有形磨損 設備在閑置過程中，由于自然力的作用使設備生銹，或由于管理不善缺乏必要的維護而喪失精度和工作能力等產(chǎn)生的物質磨損，如金屬腐蝕、橡膠或塑料老化等。 設備的有形磨損3/9/2022整理ppt8、設備有形磨損

3、的度量.設備有形磨損的價值數(shù)量的度量v 設：R原樣修復的全部費用 WH有形磨損的價值數(shù)量 則： WH = R3/9/2022整理ppt9設備有形磨損的度量.有形磨損程度的度量v設：aH設備有形磨損的程度 K - 該設備的再生產(chǎn)價值 則： aH= WH/K WH = R aH= R/K3/9/2022整理ppt10、無形磨損 無形磨損也稱經(jīng)濟磨損，指由于技術進步引起設備的貶值，它不是由于在生產(chǎn)過程中的使用或自然力的作用造成的，不表現(xiàn)為設備實體的變化，而表現(xiàn)為設備原始價值的貶值。 無形磨損按其成因的不同分為第種無形磨損和第種無形磨損。 2、 設備的無形磨損及度量3/9/2022整理ppt11、第種

4、無形磨損v由于設備制造工藝不斷改進，勞動生產(chǎn)率不斷提高，導致機器設備的市場價格降低，從而使原來購買的設備價值相應貶值。v這種無形磨損使現(xiàn)有設備部分貶值，但設備本身的技術特性和功能不受影響，使用價值并未降低，因此不會影響現(xiàn)有設備的使用。3/9/2022整理ppt12、第種無形磨損v由于技術進步，社會上出現(xiàn)了結構更先進、技術更完善、生產(chǎn)效率更高的新型設備，從而使原有機器設備在技術上顯得陳舊落后。v這種磨損不僅使原設備價值相對降低，而且如果繼續(xù)使用會使生產(chǎn)效率大大低于社會平均生產(chǎn)效率，即相對地降低了經(jīng)濟效果。 3/9/2022整理ppt13、設備無形磨損的度量.設備無形磨損的價值數(shù)量的度量v設： W

5、N無形磨損的價值數(shù)量 K0設備原始價值 K設備無形磨損時的再生產(chǎn)價值 則：WN = K0-K3/9/2022整理ppt14設備無形磨損的度量.無形磨損程度的度量v設：aN設備無形磨損的程度 則： aN= （K0-K）/K0v表示原有設備所遭致的貶值數(shù)量占設備原始價值的比例。3/9/2022整理ppt15、設備綜合磨損 綜合磨損是指設備在使用期內同時存在有形磨損和無形磨損。設備在使用（或閑置）中遭受的有形磨損不可避免，只是具體設備在不同的條件下表現(xiàn)的程度不一樣；3、 設備的綜合磨損及度量3/9/2022整理ppt16設備綜合磨損v由于科學技術的進步是連續(xù)不斷的，因此，技術進步引起的設備磨損在任何

6、情況下對任何設備都存在，只是不同設備的技術發(fā)展不平衡表現(xiàn)出的無形磨損的程度不同而已。因此，對于任何特定的設備，兩種磨損必然同時發(fā)生。3/9/2022整理ppt17、設備綜合磨損的度量.設備綜合磨損的價值數(shù)量的度量v設： W 設備綜合磨損的價值數(shù)量 則： W = WH + WN又 WH=R WN= K0-K W= K0-K+R3/9/2022整理ppt18設備綜合磨損的度量.綜合磨損程度的度量v設：a設備綜合磨損的程度 則： a= W/K0 即 a=（K0-K+R）/K0=1-（K-R）/K03/9/2022整理ppt19設備綜合磨損的度量.設備綜合磨損后的殘值v設：L設備綜合磨損后殘值 則：

7、L=K0-W 且 L=K0-（R+K0-K） L=K-R 3/9/2022整理ppt20 設備綜合磨損計算-例子【例1】：若某設備的原始價值為20000元，現(xiàn)在已遭受到綜合磨損，若通過大修理消除有形磨損，需花費7000元，而該設備此時的再生產(chǎn)價值為14000元。試求該設備有形磨損、無形磨損和綜合磨損的價值數(shù)量、程度和殘值。 解：設備有形磨損的價值數(shù)量為：v WH=R=7000元3/9/2022整理ppt21 設備綜合磨損計算-例子v設備有形磨損的程度為： aH=R/K=7000/14000=0.5v設備無形磨損的價值數(shù)量： WN=K0-K=20000-14000=6000元v設備無形磨損的程度

8、為： aN=WN/K0=6000/200000=0.33/9/2022整理ppt22 設備綜合磨損計算-例子v設備綜合磨損的價值數(shù)量： W=WH+WN=7000+6000=13000元v設備綜合磨損程度為： a=W/K0=13000/200000=0.65v設備綜合磨損后的殘值為： L=K-R=14000-7000=7000元v或 L=K0-W=20000-13000=7000元3/9/2022整理ppt23二、 設備磨損的補償有形磨損無形磨損可消除磨損不可消除磨損使用價值減低無使用價值降低大修理更換現(xiàn)代化改裝繼續(xù)使用綜合磨損3/9/2022整理ppt24第二節(jié) 設備的經(jīng)濟壽命v設備的壽命v設

9、備經(jīng)濟壽命的計算方法3/9/2022整理ppt25一、 設備的壽命.自然壽命（物理壽命）v指設備從全新狀態(tài)開始使用，直到不能再用而應報廢的全部時間過程。v自然壽命主要取決于設備有形磨損的速度。3/9/2022整理ppt26設備的壽命.折舊壽命v指根據(jù)有關規(guī)定，按設備耐用年數(shù)每年進行折舊，直到使設備凈值為零的全部時間。v折舊壽命主要取決于財務規(guī)定的耐用年限。3/9/2022整理ppt27設備的壽命.技術壽命v指設備能在市場上維持其價值而不顯陳舊落后的時間。v技術壽命的長短，主要取決于無形磨損的速度。3/9/2022整理ppt28設備的壽命.經(jīng)濟壽命v設備從經(jīng)濟上算出再繼續(xù)使用已不合適的使用時間。

10、v經(jīng)濟壽命是由有形磨損和無形磨損共同決定的。指能使投入使用的設備等額年總成本最低或等額年凈收益最高的期限。3/9/2022整理ppt29二、 設備經(jīng)濟壽命的計算方法1、一般模型v設：T設備的使用年限 K-設備的購置費 Mj設備第j年維持費 Ac設備T年末的年平均 使用成本 cT 圖9-2AC=AC=（K+MK+Mj j）/T/TCMj/TMj/TK/TK/T3/9/2022整理ppt30 設備經(jīng)濟壽命的計算一般模式則設備使用到第T年末時的年平均成本為： （9-11）若設備使用到T年末有殘值LT，則 （9-12）TMKACT1jjTMTLKACjT1jT3/9/2022整理ppt31 設備經(jīng)濟壽

11、命計算-例子【例2】：某設備購置費為8000元，使用5年，其各年有關數(shù)據(jù)如下表所示。 表9-2 數(shù)據(jù)表 單位：元 設備使用年限T 1 2 3 4 5 年維持費Mj 1000 1200 1400 1800 2300 年末殘值Lj 5000 4500 4000 3300 2500 試求該設備的經(jīng)濟壽命。 3/9/2022整理ppt32 設備經(jīng)濟壽命計算-例子 解：根據(jù)公式（9-12）計算如下： 表9-3 經(jīng)濟壽命計算表 設備使用 設備費用 維修費用 總使用 年平均使用 年限T 總額K-LT 累計Mj 成本TC 成本AC 1 3000 1000 4000 4000 2 3500 2200 5700

12、2850 3 4000 3600 7600 2533 4 4700 5400 10100 2525 5 5500 7700 13200 2640 3/9/2022整理ppt33 設備經(jīng)濟壽命計算-例子v計算表明: 該設備使用到第4年時年平均使用成本最低，即該設備的經(jīng)濟壽命為4年。3/9/2022整理ppt34 設備經(jīng)濟壽命計算-例子v表中：TC=K-LT+Mj AC=TC/T 或 AC=(K-LT+ Mj )/Tv若考慮資金的時間價值，則： ),/(jiF/PM),/(L-KACT1jjTTiPATiFP），（3/9/2022整理ppt352、專用模型的設備經(jīng)濟壽命的計算、各年維持費增長成一確

13、定的量，即成等差數(shù)列，令公差為G，則各年維持費變化如下圖（圖9-3）0TT-1123T-2Mj+(T-1)GMj+(T-2)GMj+(T-3)GMj+GMj+2GMj年維持費要記住哦!3/9/2022整理ppt36專用模型的設備經(jīng)濟壽命的計算v將各年維持費中逐年增加部分單獨列出，如下：v則各年維持費之和為： Mj=M1+(M1+G)+(M1+2G)+.+M1+(T-1)G =TM1+(1+2+3+(T-1)G =TM1+T(T-1)G/2維持費增長量年0TT-1T-2432100G2G3G(T-3) (T-2) (T-1)3/9/2022整理ppt37專用模型的設備經(jīng)濟壽命的計算v公式（9-1

14、2）v可寫成（9-14）：v若考慮資金時間價值，上式可改寫為(9-14)T)i,F/A1i),/(),/(L-KACG1T，（TMTiPATiFPTMTLKACjT1jTG21TMTLKAC1T3/9/2022整理ppt38專用模型的設備經(jīng)濟壽命的計算、若各年維持費等額增長，殘值變化有規(guī)律，其模型有可具體化 .殘值不計或殘值不變v則計算模型可改為： （9-15） （9-16）G21-TMTKAC1G21TMTLKAC1T3/9/2022整理ppt39專用模型的設備經(jīng)濟壽命的計算v求經(jīng)濟壽命即求導可得公式（9-17）：v或公式（9-18） G2KT GLK2TT）（3/9/2022整理ppt40

15、專用模型的設備經(jīng)濟壽命的計算v若考慮資金時間價值，公式(9-15)可改寫為：v公式(9-16)可改寫為： ),/(1iG),/(KAC1TiFATMTiPA),/(1i),/(),/(LKAC1TTiFATGMTiPATiFP3/9/2022整理ppt41專用模型的設備經(jīng)濟壽命的計算 .殘值變化曲線可求v若殘值變化曲線為：L(T)=L0-L1T-L2T2 v則得公式（9-19）：v經(jīng)濟壽命計算公式為（9-20）： G21TMTLLTLKAC1210202LGLK2T）（3/9/2022整理ppt42 設備專用模型經(jīng)濟壽命計算-例子【例3】：某設備購置費為10 000元，第一年所用維持費為600

16、元，其后每年比前一年增加550元，若不計殘值和資金的時間價值，求該設備的經(jīng)濟壽命。解法：用公式計算 即該設備的經(jīng)濟壽命為6年 （年）6550100002G2KT3/9/2022整理ppt43 設備專用模型經(jīng)濟壽命計算-例子解法：列表解法（公式9-15），見表（9-4） 表9-4 經(jīng)濟壽命計算表 T K/T M1 (T-1)G/2 AC 1 10000 600 0 10600 2 5000 600 275 5875 3 3333 600 550 4483 4 2500 600 825 3925 5 2000 600 1100 3700 6 1667 600 1375 3642 7 1429 60

17、0 1650 3679 3/9/2022整理ppt44 設備專用模型經(jīng)濟壽命計算-例子【例4】：在例3中，若考慮資金的時間價值，且令i=0.1，試求該設備的經(jīng)濟壽命。 解：根據(jù)公式（9-15) AC=K*(A/P,I,T)+M1+G(1-T*(A/F,I,T)/I 可列表（表9-5)求得： 3/9/2022整理ppt45 設備專用模型經(jīng)濟壽命計算-例子 表9-5 經(jīng)濟壽命計算表T (A/P,i,T) K(A/P,i,T) (A/F,I,T) M1 G1-T(A/F.i.T)/i AC 1 1.1000 11000 1.0000 600 0 116002 0.5762 5762 0.4762 6

18、00 262 6624 3 0.4021 4021 0.3021 600 515 51364 0.3155 3155 0.2152 600 765 45215 0.2638 2638 0.1638 600 996 42346 0.2296 2296 0.1296 600 1223 41197 0.2054 2054 0.1054 600 1442 40968 0.1874 1874 0.0874 600 1654 41283/9/2022整理ppt46設備專用模型經(jīng)濟壽命計算-例子v計算表明：該設備考慮資金的時間價值時，經(jīng)濟 壽命為7年。 3/9/2022整理ppt473、統(tǒng)計歸納模型v從圖9

19、-2可知，經(jīng)濟壽命年限T0并不與兩曲線(K-L0)/T和Mj/T的交點重合，只有當不計殘值或殘值各年不變且年維持費變化為一直線時，T0才與其重合。但T0都在兩交點的附近；3/9/2022整理ppt48統(tǒng)計歸納模型v因各年維持費的增加值變化不大，可近似用TM1+T(T-1)/2代替Mj，則可將兩交點近似看成經(jīng)濟壽命年限，方便求出T0。3/9/2022整理ppt49 第三節(jié) 設備更新策略、時機 和方案的選擇v設備更新策略v設備更新時機的選擇v設備更新方案的選擇v常用參數(shù)的說明3/9/2022整理ppt50一、設備更新策略v恰當?shù)母虏呗灾赣兄攸c、有區(qū)別地對待設備更新，在我國設備生產(chǎn)能力相對不強的情

20、況下：修復比較合理的就不要急于更新，可修中有改；改進工藝裝備能滿足要求的，就不要更新設備；只需要更新個別關鍵零部件或單臺設備的，就不要更新整機或整條生產(chǎn)線。3/9/2022整理ppt51二、設備更新時機的選擇v設備更新決策對企業(yè)的經(jīng)濟效益有著重要的影響；過早的設備更新，將失去資金的其他收益機會，造成浪費；過遲的設備重置，將造成生產(chǎn)成本的迅速上升，失去競爭的優(yōu)勢。v更新的時機一般取決于設備的技術壽命和經(jīng)濟壽命。3/9/2022整理ppt521、按經(jīng)濟壽命來確定設備的更新時機v當設備不存在技術上報廢的原因時，設備的更新時機應以其經(jīng)濟壽命年限為佳。2、按壽命周期內總使用成本最低確定v在項目服務期內，

21、若需2臺設備相互接替，而該項目的服務期大于一臺設備又小于2臺設備的服務年限時，總使用成本最低是最佳的更新時機3/9/2022整理ppt53按壽命周期內總使用成本最低確定v設該項目服務年限為N，正在使用的設備擬用年限為T，則接替該設備的新設備服務年限為N-T，若正在使用設備T年內總使用成本為TC0，則： （9-23）T1j0j000MLKTC3/9/2022整理ppt54按壽命周期內總使用成本最低確定v更新設備使用（N-T）年的總成本為TCn，則 （9-24）v幾年內總使用成本TC，則 （9-25） T-N1jNjT)-N(NNNMLKTCT-N1jNjT)-N(NNT1j0j0T0 N0MLK

22、MLKTCTCTC3/9/2022整理ppt55按壽命周期內總使用成本最低確定v若兩臺設備效率一樣，則直接使用公式（9-25），若更新的設備是被更新設備效率的倍，則改為： （9-27） T-N1jNjT)-N(NNT1j0j0T0MLK)MLK(TC3/9/2022整理ppt56 壽命周期內總使用成本最低確定法-例子【例5】：某設備丙購置費為15000元，預計可用6年，有關費用如下： 單位：元 設備使用年限 1 2 3 4 5 6 年維持費Mj 1000 1300 1800 2300 3000 4000 各年末殘值 11000 8000 6000 4000 3000 2000 3/9/2022

23、整理ppt57壽命周期內總使用成本最低確定法-例子 v已知該設備效率是例2中設備甲效率的2倍，若例2中的兩臺設備已用2年，擬用丙設備一臺更換，如果業(yè)務尚需4年，何時更換為佳？3/9/2022整理ppt58 壽命周期內總使用成本最低確定法-例子解：甲設備已用2年，尚需進行4年，即N=6，根據(jù)題意，列示意圖如下：0123456甲丙N=6T=2T=3T=4T=5圖9-53/9/2022整理ppt59 壽命周期內總使用成本最低確定法-例子v從圖9-5可知，甲、丙兩設備有四種不同的組合，可見更新時機有4個；v根據(jù)公式（9-27）分別計算出圖示中4種組合的總使用成本列表9-6，找出效率可比時的總使用成本最

24、低年限即為最佳更新時機；3/9/2022整理ppt60 甲設備 甲設備 甲設備T年 丙設備 丙設備N-T N年內使用年 T年內總 內總使用 使用年 年內總使 總使用限 T 使用成本 成本倍 限N-T 用成本 成本 2 5700 11400 4 17400 28800 3 7600 15200 3 13100 28300 4 10100 20200 2 9300 29500 5 13200 26400 1 5000 31400表9-6 N年內總使用成本計算表3/9/2022整理ppt61 壽命周期內總使用成本最低確定法v表9-6計算結果表明，在甲設備使用3年時，N年內總使用成本最低，說明甲設備使用3年時更新為最佳。v若考慮資金時間價值，公式（9-27）可改寫為：),/P(j)i,(P/F,MT)-(Ni,P/F,LK),/