工程經濟學-第7章-設備更新

1工程經濟學戰(zhàn)松zhansong@126.com第7章設備更新的經濟性分析23Contents設備更新的基本原理

設備更新時機與途徑的選擇

設備更新方案的選擇原則與方法

47.1設備更新的基本原理7.1.1設備更新的概念及意義1.設備更新的概念有廣義和狹義之分。廣義：是指對因綜合磨損而消耗的機器設備進行補償。它包括三個方面的內容，即設備修理、設備的技術改造和設備更換。設備修理和設備技術改造屬于局部更新，而設備更換屬于全局更新的性質。通過設備更換，可促進技術進步和提高經濟效益。狹義：就是設備更換。設備更換，通常又分為原型更換和新型更換兩種方式，而每種方式又可分為采購與租賃兩種具體實現方式。5第1章房地產和房地產估價

2.

設備更新的意義設備更新決策是企業(yè)生產發(fā)展和技術進步的客觀需要設備更新是設備磨損的必要補償方式設備更新對企業(yè)的經濟效益有著重要的影響設備更新是提高企業(yè)現代化管理水平地重要體現67.1.2設備的磨損與補償1.設備磨損（1）設備磨損的含義設備磨損是指設備在使用（或閑置）過程中會逐漸發(fā)生實物形態(tài)的變化及技術性能的低劣化的現象。（2）設備磨損的表現形式——分有形磨損和無形磨損7設備磨損的類型有形磨損（物質磨損）

無形磨損（精神磨損）第I類有形磨損第II類有形磨損第I類無形磨損第II類無形磨損技術進步，使原有機器設備顯得陳舊落后而造成貶值在外力的作用下，實體發(fā)生的磨擦、變形的損壞由于自然力的作用而造成的有形磨損勞動生產率提高，降低設備市場價格而使原設備價值相應貶值設備原始價值貶值實體磨損當這種有形磨損達到一定程度時，整個機器功能就會下降，發(fā)生故障，導致設備使用費用劇增，甚至喪失使用價值第I類有形磨損通常表現為：

零部件原始尺寸的改變，甚至發(fā)生變形公差配合性質發(fā)生改變，精度降低

零部件損壞1）第I類有形磨損2）第II類有形磨損因為自然力的作用而造成的有形磨損稱為第Ⅱ類有形磨損。此類磨損與生產過程的使用無關，而在一定程度上，與設備閑置時間的長短有關各式橡膠金屬生銹閑置設備勞動生產率提高原購買的設備貶值無形磨損不表現為設備實體的變化，而表現為設備原始價值的貶值。3）第I類無形磨損原始價值部分貶值，使用價值未改變設備制造工藝改進，成本降低生產同種機器設備所需的社會必要勞動減少4）第II類無形磨損原始價值降低，局部或全部喪失使用價值出現新型設備技術進步結構更先進，技術更完善，生產效率更高，耗費原材料和能源更少原有設備在技術上顯得陳舊落后有形磨損無形磨損無形磨損有形磨損要維持企業(yè)生產的正常進行，必須對設備的磨損進行補償。補償分局部補償和完全補償。各自的補償方式如下：現代化改造局部補償完全補償更換（3）設備磨損的補償修理設備壽命經濟壽命折舊壽命技術壽命（有效壽命）自然壽命（物理壽命）§2設備經濟壽命的確定7.1.3設備壽命及經濟壽命的估算1.設備壽命的類型食品工業(yè)設備物流裝卸設備

也稱物理壽命，是設備從全新狀態(tài)開始使用，直至報廢的全部時間過程，主要取決于設備有形磨損的速度。（1）自然壽命（2）技術壽命又稱有效壽命，指設備在開始使用后持續(xù)的能夠滿足使用者需要功能的時間，主要與無形磨損有關，技術進步速度越快，設備的技術壽命越短?！?設備經濟壽命的確定是指從設備投入使用開始，到在經濟上已不合理而被更新所經歷的時間，它與設備的有形磨損和無形磨損有關。（3）經濟壽命§2設備經濟壽命的確定平均年度使用成本

設備使用期限（年）年等額總成本曲線

m等額資產恢復成本曲線年等額運營成本曲線經濟壽命：一般是指由設備開始使用到其年平均使用成本最低年份的延續(xù)時間長短圖7-1經濟壽命分析圖是指生產設備根據其法定的耐用年限，每年予以折舊，以至設備賬面價值減至零時的全部時間過程。（4）折舊壽命§2設備經濟壽命的確定設備的折舊壽命并不是設備的使用壽命，但是以設備的使用壽命為依據的。各個國家根據不同類別的固定資產情況分別規(guī)定了各種固定資產的折舊年限。注意2.設備經濟壽命的計算靜態(tài)計算（不考慮資金時間價值）平均年度使用成本

設備使用期限（年）年等額總成本曲線

m等額資產恢復成本曲線年等額運營成本曲線設備經濟壽命§2設備經濟壽命的確定圖7-2設備經濟壽命分析圖式中，ACn—n年內設備的年平均使用成本；P—設備購置費；

Cj—第j年的運營成；

Ln—第n年末的殘值；

n—使用年限在利率為零的條件下，設備年等額總成本的計算公式：設備的年等額資產恢復成本設備的年等額運營成本(1)一般情況§2設備經濟壽命的確定例題19【例1】某設備目前實際價值為30000元，有關統計資料見下表，求其經濟壽命。表

設備年經營成本及年末殘值表單位：元解：經濟壽命當每年運營成本的增量是均等的，即經營成本呈線性增長時，其現金流量如下圖示：(2)特殊情況圖7-3劣化增量均等的現金流量PC1C+λLnC1+(n-1)λn012345…§2設備經濟壽命的確定在上述特殊情況下，設備年等額總成本的計算公式：通過求上式的極值，可找出設備的經濟壽命計算公式：§2設備經濟壽命的確定例題經濟壽命m為：23【例2】設有一臺設備，目前實際價值P=8000元，預計殘值=800元，第一年的使用費F=800元，每年設備的劣化增量是均等的，年劣化值λ=300元，求該設備的經濟壽命。經濟壽命m為：解：動態(tài)計算（考慮資金時間價值）

當利率不為零時，設備在n年內的等額年總成本ACn可按下式計算：§2設備經濟壽命的確定例題25【例3】某設備目前實際價值為30000元，利率為6%，有關統計資料見下表，求其經濟壽命。表設備年經營成本及年末殘值表單位：元解：經濟壽命7.2設備更新時機與途徑的選擇7.2.1設備更新時機選擇設備更新依據設備的經濟壽命的確定，但又并不完全依據設備的經濟壽命?！纠?】某企業(yè)在3年前花20000元購置了一臺設備，目前設備的凈殘值為10000元，估計還能繼續(xù)使用5年。若保留使用1年，其年末凈殘值為7000元，年使用費為3000元；保留使用2年，其年末凈殘值為5500元，年使用費為4000元；保留使用3年，其年末凈殘值為4000元，年使用費為5000元；保留使用4年，其年末凈殘值為2500元，年使用費為6000元；保留使用5年，其年末凈殘值為1000元，年使用費為7000元?，F在市場上出現同類新型設備，新設備的原始費用為15000元，使用壽命估計為10年，年度使用費估計第一年為1000元，以后逐年增加500元，該機器一旦使用，其凈殘值為1000元。如果基準折現率ic=8%，問該企業(yè)對現有設備是否應進行更新?27解：原設備的原始費用20000元是3年前發(fā)生的，是沉沒成本，應不予考慮。(1)計算原設備和新設備的經濟壽命。如果原設備再保留使用N年，那么N年的年成本AC(舊)按下式計算并列入下表中?？梢钥闯?，舊設備保留使用2年，年成本最低，即為舊設備的經濟壽命，此時年成本AC(舊)為5444.4元。經濟壽命新設備的經濟壽命求解列于下表：從上表中可以看出，新設備的經濟壽命為8年，其年成本AC(新)=5065.1元。AC(舊)＞AC(新)，故應更新現有設備。7.2.2設備更新的實現途徑1.設備采購設備更新最為直接的途徑是進行新設備的采購，而設備采購又分為原型設備采購和新型設備采購兩種方式。2.設備租賃①融資租賃融資租賃的租費總額通常足以補償設備全部價值，并且租約到期之前不得解除，期滿后租賃設備的所有權無償或低于其余值轉讓給承租人，租賃期內設備的維修保養(yǎng)、保險等費用均由承租人負責。貴重設備易采取此方式。如車皮、重型施工設備等。②經營租賃經營租賃一般由設備所有者（出租人）負責設備的維修、保養(yǎng)與保險，租賃的期限小于設備的壽命期，出租人和承租人通過訂立租約維系租賃關系。任何一方可以隨時以一定方式在通知對方后的規(guī)定時間內取消或中止租約。臨時使用的設備常采取的方式。（如車輛、計算機、儀器等）303.設備修理方式日常維護小修中修大修指與拆除或更換設備中被磨損的零部件無關的一些維修內容，諸如設備的潤滑與保潔，定期檢驗與調整，消除部分零部件的磨損等等。工作量最小的計劃修理，指設備使用過程中為保證設備工作能力而進行地調整、修復或更換個別零部件的修理工作進行設備部分解體的計劃修理，其內容有：通過修理、調整，保證設備在一個中修間隔期內能正常使用最大的一種計劃修理，是在原有實物形態(tài)上的一種局部更新。通過對設備全部解體，更換全部損壞的零部件，修復所有不符合要求的零部件，達到或基本達到原設備的出廠標準。（1）設備大修理的概念設備大修理是通過拆解遭受磨損的設備，修復或更換磨損零部件，重新設置或調整設備初值，恢復設備喪失的生產能力，力圖使設備技術性能恢復到出廠時的狀態(tài)。大修理往往耗資巨大。因此，設備被磨損后應該大修還是更新，需要進行經濟分析。（2）設備大修理綜合劣化趨勢

綜合性能下降趨勢：大修理一次，恢復性能標準降低一次；修理一定次數后，其綜合性能指標（特別是經濟性能指標）再也無法達到繼續(xù)使用的要求（超出了一定的經濟界限）?！粦撛傩蘩鞦0C1D1E1CB1EDBA性能時間變化：大修周期、大修費用、運營成本T1T2T3某次大修理的費用第j次大修理時的設備再購價值第j次大修理時的殘值

當大修理費小于或等于設備現價（新設備費）與設備殘值的差，則大修理在經濟上是合理的；否則，寧可去購買新設備也不進行大修理。

（3）設備大修理的經濟界限經第j次大修的設備加工單位產品的成本在新設備上加工單位產品的成本

由上式可知。只有Ij≥1或ΔCj≤0時，設備的大修理在經濟上才是合理的。設備大修理的經濟效果，可用下列公式來表示：7.3設備更新方案的選擇原則與方法7.3.1設備更新方案選擇的原則設備更新方案比選的基本原理和評價方法與互斥性投資方案比選相同。但在設備更新方案比選時，應遵循如下原則：1.不考慮沉沒成本2.不要簡單地按照新、舊設備方案的直接現金流量進行比較應該站在一個客觀的立場上，同時對原設備目前的價值(或凈殘值)應考慮買賣雙方及機會成本并使之實現均衡。只有這樣，才能客觀地、正確地描述新、舊設備的現金流量。3.逐年滾動比較35例題【例5】假定某企業(yè)在4年前以原始費用22000元購買機器A，估計還可以使用6年，第6年末估計殘值為2000元，年度使用費為7000元?，F在市場上出現了機器B，原始費用為24000元，估計可以使用10年，第10年末殘值為3000元，年度使用費為4000元?，F有兩個方案：方案甲繼續(xù)使用機器A；方案乙將機器A出售，目前的售價是6000元，然后購買機器B。已知基準折現率為15%，試比較這兩個方案的優(yōu)劣。分析：機器A的原始費用22000元是4年前發(fā)生的，是沉沒成本。目前機器A的價值是6000元。方案比較可以用年成本AC指標進行。解法1：012…5670007000700070002000012…9104000404000400030006000圖3方案甲的直接現金流量

圖4方案乙的直接現金流量24000AC甲=7000-2000(A/F,15%,6)=7000-2000×0.1142=6771.6(元)AC乙=(24000-6000)(A/P,15%,10)+4000-3000(A/F,15%,10)=18000×0.1993+4000-3000×0.0493=7439.5(元)AC甲＜AC乙，所以應選擇方案甲。賣A設備買B設備解法2：

012910

4000400040004000300024000012…5660007000…700070002000圖5方案甲的現金流量圖6方案乙的現金流量AC甲=6000(A/P,15%,6)-2000(A/F,15%,6)+7000=6000×0.2642-2000×0.1142+7000=1585.2＋228.4＋7000＝8356.8(元)AC乙=24000(A/P,15%,10)-3000(A/F,15%,10)+4000=24000×0.1993－3000×0.0493+4000=8635.3(元)AC甲＜AC乙，所以應選擇方案甲。分析：對于上述兩種解法，雖然結論一樣，但在解法1中，方案甲比方案乙在6年內每年節(jié)約667.9元，而在解法2中，方案甲比方案乙在6年內每年節(jié)約278.5元。原因：解法1把機器A的售價分攤在10年期間，而實際上只應該把它分攤到6年的期間。此外，把舊機器A的售價作為新機器B的收入也不正確，因為這筆收入不是由新機器B本身帶來的，不能將兩個方案的現金流量混淆。解法2的方法是正確的，因為它站在一個客觀的立場上，或者花6000元購買舊機器A，或者花24000元購買新機器B。012…56

70007000700070002000012…910

400040004000400030006000解1解2012…56600070007000…700070002000012…910

4000400040004000300024000240007.3.2最低年平均使用成本法這里，以設備租賃與購置的經濟比選為例加以介紹。(1)設備租賃的凈現金流量采用設備租賃的方案，沒有購置費分攤，租賃費可以直接進入成本，其凈現金流量為

(2)購買設備的凈現金流量與租賃相同條件下的購買設備方案的凈現金流量為(3)對承租人：購置設備？租賃設備？40兩方案的經濟比較互斥方案比較凈現金流量=銷售收入-經營成本-租賃費用-稅率×(銷售收入-經營成本-租賃費用)凈現金流量=銷售收入-經營成本-設備購置費-稅率×(銷售收入-經營成本-折舊)【例6】某企業(yè)需要某種設備，其購置費為100000元，如果借款購買，則每年需按借款利率8%來等額支付本利和，借款期和設備使用期均為5年，期末設備殘值為5000元。這種設備也可以租賃到，每年租賃費為28000元。企業(yè)所得稅稅率為25%，采用直線折舊，基準貼現率為10%。試分析企業(yè)是采用購置方案還是租賃方案。41選擇租還是買？解：(1)企業(yè)若采用購置方案：①計算年折舊費：年折舊費=(100000-5000)/5=19000(元)②計算年借款利息：各年支付的本利和按下式計算A=100000(A/P,8%,5)=100000×0.25046＝25046（元)則各年的還本付息如下表所示。42各年支付的利息需計入成本③計算設備購置方案的現值PW(購)：當借款購買時，企業(yè)可以將所支付的利息及折舊從成本中扣除而免稅，并且可以回收殘值。因此，借款購買設備的成本現值，需扣除折舊和支付利息的免稅金額。PW(購)=100000-19000×0.25×(P/A,10%,5)-8000×0.25(P/F,10%,1)-6636×0.25(P/F,10%,2)-5164×0.25(P/F,10%,3)-3573×0.25(P/F,10%,4)-1855×0.25(P/F,10%,5)-5000(P/F,10%,5)=100000-19000×0.25×3.791-8000×0.25×0.9091-6636×0.25×0.8264-5164×0.25×0.7513-3573×0.25×0.6830-1855×0.25×0.6209-5000×0.6209=83945.41(元)43每年折舊計入成本后少交的稅第一年支付利息計入成本后少交的稅第2,3…n年利息.(2)計算設備租賃方案的現值PW(租)：PW(租)=28000(P/A,10%,5)-28000×0.25(P/A,10%,5)=28000×3.791-7000×3.791=106148-26537=79611(元)因為，PW(購)＞PW(租)，所以從企業(yè)角度出發(fā)，應該選擇租賃設備的方案。租賃費計入成本后少交的稅對更新方案進行綜合比較宜采用最低總費用現值法,其計算公式為：對上頁中字母含義解釋如下：

令a2=1為基準值【例7】

某設備現在處理可得4600元，預計仍可使用4年，屆時的殘值為2000元。現有大修理、原型更換、新型更換、技術改造多種更新方式，其年使用費的變化和殘值的具體數據見下表。若該項目尚需服務4～8年，試選擇最優(yōu)方案（ic=8%）。解：

NPV(Co)NPV(Cr)NPV(Ct)NPV(Cs)NPV(Cn)NPV*41146111853106281231011553513935122571397012833615945138051521814002717883152761648215071819749166711775716048年費用NPV(Co)NPV(Ct)NPV(Ct)NPV(Cn)NPV(Cn)繼續(xù)使用技術改造技術改造新型更換新型