第12章-設備更新分析

第12章—設備更新分析設備更新分析本章內容12.1設備更新的原因及特點分析12.2設備經(jīng)濟壽命的確定12.3設備更新分析方法及其應用12.4設備更新方案的綜合比較本章要求熟悉設備更新原因分析熟悉設備更新分析的特點掌握設備經(jīng)濟壽命的計算掌握設備更新的理論和方法了解設備大修理及其經(jīng)濟界限了解設備更新方案的綜合比較設備更新分析本章重點設備磨損類型、補償方式及更新分析的特點設備經(jīng)濟壽命的概念和計算方法設備更新分析方法及其應用本章難點設備更新分析的特點設備更新分析方法及其應用設備更新分析隨著使用時間的增長，設備的技術狀況會逐漸劣化，其價值和使用價值也會隨時間逐漸降低。我們把引起這些變化的原因統(tǒng)稱為磨損。設備更新源于設備的磨損。磨損分有形磨損和無形磨損兩種形式。

第一節(jié)備更新的原因及特點分析一、設備磨損及其補償方式有形磨損(物質磨損)第I類有形磨損第II類有形磨損無形磨損(精神磨損)設備磨損類型實體磨損設備原始價值貶值第I類無形磨損第II類無形磨損運轉中的設備在外力的作用下，實體發(fā)生的磨擦、變形的損壞。由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。技術進步從而出現(xiàn)新型設備使原有機器設備在技術上顯得陳舊落后而造成貶值。1.第I類有形磨損（一）設備的有形磨損在生產過程中對設備的使用。

運轉中的設備，在外力的作用下，零部件發(fā)生磨擦、振動、疲勞和沖擊等現(xiàn)象，致使設備的實體產生磨損。機器設備在使用(或閑置)過程中所發(fā)生的實體磨損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第I類有形磨損可使設備精度降低，勞動生產率下降。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，甚至難以繼續(xù)正常工作，失去工作能力，喪失使用價值。2.第II類有形磨損自然力的作用是造成有形磨損的另一個原因，因此而產生的磨損，稱為第Ⅱ類有形磨損。這種磨損在一定程度內與設備閑置時間的長短有關。即設備閑置或封存不用同樣也會產生有形磨損，如金屬件生銹、腐蝕、橡膠老化等。設備閑置時間長了，會自然喪失精度和工作能力，失去使用價值。這種磨損與生產過程的使用無關無形磨損不是由于在生產過程中的使用或自然力的作用造成的，它不表現(xiàn)為設備實體的變化，而表現(xiàn)為設備原始價值的貶值。1、第I類無形磨損由于設備制造工藝不斷改進，成本不斷降低，勞動生產率不斷提高，生產同種機器設備新需的社會必要勞動減少了，因而機器設備的市場價格降低了，這樣就使原來購買的設備價值相應貶值。原始價值部分貶值，使用價值未改變。（二）設備的無形磨損2.第II類無形磨損由于技術進步，社會上出現(xiàn)了結構更先進，技術更完善，生產效率更高，耗費原材料和能源更少的新型設備，使原有設備在技術上顯得陳舊落后而造的。原始價值降低，局部或全部喪失使用價值。技術進步出現(xiàn)新設備，原設備生產效率<社會平均生產效率，其產品成本>社會平均成本，故應淘汰原設備。第Ⅱ種無形磨損導致原有設備使用價值降低的程度與技術進步的具體形成有關。當技術進步表現(xiàn)為不斷出現(xiàn)性能更完善、效率更高的新設備，但加工方法沒有原則變化時：則原有設備的使用價值大幅度降低。當這種技術進步速度很快時：則繼續(xù)使用舊設備就是不經(jīng)濟的。當技術進步表現(xiàn)為采用新的加工對象如新材料時：則加工舊材料的設備必然要被淘汰。當技術進步表現(xiàn)為改變原有生產工藝，采用新的加工方法時：則為舊工藝服務的原有設備將失去使用價值。當技術進步表現(xiàn)為產品換代時：則不能適用于新產品生產的原有設備也將被淘汰。有形磨損無形磨損運轉使用或閑置存放的設備原始價值貶值不同有形磨損使設備在修理前常常不能工作，而遭受無形磨損設備仍可用但是否經(jīng)濟？相同有形磨損和無形磨損都會使設備原始價值貶值。雙重綜合3.綜合磨損要維持企業(yè)生產的正常進行，必須對設備的磨損進行補償。由于機器設備遭受磨損的形成不同，因此補償磨損的方式也不一樣。補償分局部補償和完全補償。有形磨損修理無形磨損現(xiàn)代化改造局部補償有形磨損無形磨損完全補償更換（三）設備磨損的補償1.設備更新的中心內容是確定設備的經(jīng)濟壽命經(jīng)濟壽命自然壽命技術壽命二、設備更新的特點分析經(jīng)濟壽命設備壽命技術壽命(有效壽命)自然壽命(物質壽命)1.設備更新的中心內容是確定設備的經(jīng)濟壽命設備更新的特點分析也稱物質壽命，是由有形磨損所決定的設備的使用壽命，指一臺設備從全新狀態(tài)開始使用，產生有形磨損，造成設備逐漸老化、損壞、直至報廢所經(jīng)歷的全部時間。自然壽命設備的壽命又稱有效壽命，指設備在市場上維持其價值的時間。即設備從開始使用到因技術落后而被淘汰所延續(xù)的時間。設備的技術壽命即從技術角度分析設備的最合理使用期限，它主要由設備的無形磨損決定，與技術進步的速度有關。技術壽命設備的經(jīng)濟壽命即從經(jīng)濟角度分析設備最合理的使用期限，它與設備的有形磨損和無形磨損有關。年等額總成本設備使用期限(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(jīng)濟壽命指從設備安置投入使用開始，到因繼續(xù)使用在經(jīng)濟上已不合理而被更新所經(jīng)歷的時間。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。經(jīng)濟壽命設備的壽命2.設備更新分析應站在咨詢者的立場分析問題設備更新問題的要點是站在咨詢師的立場上，而不是站在舊資產所有者的立場上考慮問題。咨詢師并不擁有任何資產，故若要保留舊資產，首先要付出相當于舊資產當前市場價值的現(xiàn)金，才能取得舊資產的使用權。這是設備更新分析的重要概念。設備更新的特點分析3.設備更新分析只考慮未來發(fā)生的現(xiàn)金流量設備更新的特點分析舊設備經(jīng)過折舊后所剩下的賬面價值，并不一定等于其當前的市場價值，即更新舊設備往往會產生一筆沉入成本。沉入成本=舊設備賬面價值-當前市場價值(殘值)或沉入成本=(舊設備原值-歷年折舊費)-當前市場價值(殘值)設備更新分析中又一個重要的特點，是在分析中只考慮今后所發(fā)生的現(xiàn)金流量，對以前發(fā)生的現(xiàn)金流量及沉入成本，因為它們都屬于不可恢復的費用，與更新決策無關，故不需再參與經(jīng)濟計算。4.只比較設備的費用通常在比較設備更新方案時，假定設備產生的收益是相同的，因此只對它們的費用進行比較。5.設備更新分析以費用年值法為主由于不同設備方案的服務壽命不同，因此通常都采用年值法進行比較。新設備往往具有較高的購置費和較低的運營成本，而要更新的舊設備往往具有較低的重置費和較高的運營費。設備更新的特點分析【例1】某設備4年前以2200元購置，估計可以使用10年，第10年末估計凈殘值為200元，年使用費為750元，目前售價是600元?，F(xiàn)在市場上同類機器的價格為2800元，估計可以使用10年，第10年末凈殘值為300元，年使用費400元。現(xiàn)有兩個方案：方案一繼續(xù)使用舊設備，方案二是把舊設備出售，然后購買新設備?；鶞收郜F(xiàn)率為10%。解：從舊設備所有者角度分析08.724)6%,10,/(200750=-=FAACO23.739)10%,10,/(300)10%,10,/)(6002800(400=--+=FAPAACN從客觀角度分析(第三者的角度)84.861)6%,10,/(200750)6%,10,/(600=-+=FAPAACO88.836)10%,10,/(300400)10%,10,/(2800=-+=FAPAACN設備更新的特點分析1.經(jīng)濟壽命的靜態(tài)計算(不考慮資金時間價值)年等額總成本設備使用期限(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(jīng)濟壽命第二節(jié)設備經(jīng)濟壽命的確定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—使用年限是設備的年等額資產恢復成本；是設備的年等額運營成本靜態(tài)計算(不考慮資金時間價值)解：在利率為零的條件下，可根據(jù)上式求出汽車在不同使用年限時的年平均成本。【例2】某型號轎車購置費為3萬元，在使用中有如下表的統(tǒng)計資料，如果不考慮資金時間價值，試計算經(jīng)濟壽命。使用年度j1234567j年度運營成本5000600070009000115001400017000n年末殘值15000750037501875100010001000170002900071400029000611500290005*9000281254695005250038500270001800070002625031100060002250025000150001140721358313500*13781147501675020000⑦=③+⑥9929875077006750600055005000⑥=⑤/①5000⑤④414348335800703187501125015000③=②/①②①年等額總成本年等額運營成本年運營成本Cn年等額資產恢復成本(P-Ln)/n使用期限n該轎車在不同使用期限的年平均使用成本如下所示：

n資產恢復成本LP-運營成本累計＋由計算結果來看，該型號轎車使用5年時，其平均年度成本最低(=13500元)，使用期限大于或小于5年時，其平均年度成本均大于13500元，故該汽車的經(jīng)濟壽命為5年。由上例可知：一般情況下，n年內設備的年等額總成本為：

由上式可知，設備的年等額總成本等于設備的年等額資產恢復成本與設備的年等額運營成本之和。

通過以上的分析，可以得到計算經(jīng)濟壽命的一般原則。若一項生產設備的經(jīng)濟壽命為m年，則應滿足下列條件：ACm≤ACm－1，ACm≤ACm+1

年等額總成本設備使用期限(年)等額資產恢復成本曲線年等額運營成本曲線年等額總成本曲線

m

設備經(jīng)濟壽命上式關系也可通過下圖表示：

特殊情況下，當每年運營成本的增量是均等的，即經(jīng)營成本呈線性增長時，現(xiàn)金流量如下圖示：劣化增量均等的現(xiàn)金流量圖PC1C+λLnC1+(n-1)λn012345…假定運營成本均發(fā)生在年末，設每年運營成本增加額為λ，若設備使用期限為n年，則第n年時的運營成本為：Cn=C1+(n-1)λn年內設備運營成本的平均值為：運營成本的逐年增加稱為設備的劣化則年等額總成本的計算公式為：

除運營成本外，在年等額總成本中還包括設備的年等額資產恢復成本，其金額為通過求上式的極值，可找出設備的經(jīng)濟壽命計算公式：

，設為一常數(shù)，令則經(jīng)濟壽命m為：(年)【例3】設有一臺設備，購置費為8000元，預計殘值800元，運營成本初始值為600元，年運行成本每年增長300元，求該設備的經(jīng)濟壽命。解：根據(jù)年等額總成本費用的公式可得：2.經(jīng)濟壽命的動態(tài)計算(考慮資金時間價值)

當利率不為零時，計算經(jīng)濟壽命需考慮資金的時間價值。按照劣化增量均等的現(xiàn)金流量圖，設備在n年內的等額年總成本可按下式計算：式中符號同前，其中為等額年資產恢復成本，為等額年運營成本。等額年總成本更為一般的計算式如下：

式中為設備在n年內的總成本現(xiàn)值。解：根據(jù)上述公式，設備在使用年限內的等額年總成本計算如下：【例4】某設備購置費為24000元，第1年的設備運營費為8000元，以后每年增加5600元，設備逐年減少的殘值如下表所示。設利率為12%，求該設備的經(jīng)濟壽命。n=1：

n=2：

n=3：n=4：單位：元235111561079012480004219851317988061920040003210681064110427800028000148808000120001等額年總成本等額年運營成本等額年資產恢復成本年度運營成本設備使用到第n年末的殘值第j年末+5600+根據(jù)上表的計算結果，設備的經(jīng)濟壽命為2年原型設備更新分析即假定企業(yè)的生產經(jīng)營期較長，并且設備一旦選定，今后均采用原型設備重復更新，相當于研究期為各設備自然壽命的最小公倍數(shù)。分析步驟：（1）確定各方案共同的研究期；（2）用費用年值法確定各方案設備的經(jīng)濟壽命；（3）通過比較每個方案設備的經(jīng)濟壽命確定最佳更新方案。第三節(jié)設備更新分析方法及其應用一、設備更新分析方法例12-4例12-4某公司未來生產經(jīng)營期能維持相當長一段時間，現(xiàn)有三種設備O、A和B可以選擇，這三臺設備構成了互斥的方案組。設備O自然壽命為5年，A和B設備的自然壽命分別為6年和7年，設備各年的現(xiàn)金流量如下表所示。設基準收益率為10%，試采用原型設備更新分析方法，比較三個設備方案的優(yōu)劣，并確定最優(yōu)方案的設備更新周期。2、新型設備更新分析即假定企業(yè)現(xiàn)有設備可被其經(jīng)濟壽命內等額年總成本最低的新設備取代。見P250例題12-5【例5】某公司5年前用10000元購買了一設備，目前估值為3000元?，F(xiàn)在又出現(xiàn)了一種改進的新型號售價為12500元，壽命為8年，其運營費用低于現(xiàn)有設備。新舊設備各年的殘值(當年轉讓或處理價格)及使用費見下表。若基準收益率為15%。(1)若企業(yè)該種設備只需要使用3年，是否更新，何時更新？(2)若公司在較長時間內使用該種設備，問是否需要更新，何時更新？O設備N設備n年末第n年殘值n年間的運用費第n年殘值n年間的運用費030001250011500200090005002700300080008003300400070001100460001400550001700640002100730002700820003300解:(1)企業(yè)該種設備只需要使用3年。此時有四種互斥更新方案，即立即更新，舊設備使用一年后更新，舊設備使用兩年后更新，不更新。設備在不更新的時候費用年值最小，所以舊設備還可使用3年，不需要更新。4231)3%,15,/()]3%,15,/)(70001100()2%,15,/(800)1%,15,/(50012500[1=-+++=PAFPFPFPAC4357)3%,15,/()]3%,15,/)(8000800()2%,15,/(500)1%,15,/)(1250015002000(3000[2=-+++-+=PAFPFPFPAC4529)3%,15,/()]3%,15,/)(9000500()2%,15,/)(125007003000()1%,15,/(20003000[3=-++-++=PAFPFPFPAC4135)3%,15,/()]3%,15,/)(3004000()2%,15,/(3000)1%,15,/(20003000[4=-+++=PAFPFPFPAC解:(2)根據(jù)新設備的相關數(shù)據(jù)，確定其經(jīng)濟壽命。由于新設備使用6年，等額年總成本費用最小，為3987元。此時有四種互斥更新方案，即立即更新，舊設備使用一年后更新，舊設備使用兩年后更新，舊設備使用三年后更新。應當在使用1年后更新39871=AC3979)7,%15,/)}(1%,15,/()]6%,15,/(398715002000[3000{2=′+-+=PAFPAPAC3986)8,%15,/)}(2%,15,/()]6%,15,/(39877003000[)1%,15,/(20003000{3=′+-++=PAFPAPFPAC4058)9,%15,/)}(3%,15,/()]6%,15,/(39873004000[)2%,15,/(3000)1%,15,/(20003000{4=′+-+++=PAFPAPFPFPAC在市場經(jīng)濟條件下，受市場需求量的影響，許多企業(yè)在現(xiàn)有設備的自然壽命期內，必須考慮是否停產并變賣現(xiàn)有設備，這類問題稱為現(xiàn)有設備的處置決策。一般而言，現(xiàn)有設備的處置決策僅與舊設備有關，且假設舊設備自然壽命期內每年殘值都能估算出來。二、現(xiàn)有設備處置決策【例6】試決策表12-4中設備O是否應立即進行處置，如果現(xiàn)在不處置，何時處置妥當？假定設備O給企業(yè)每年帶來的收益是8500萬元，基準折現(xiàn)率為10%。解：站在設備所有人的立場上，將研究期定為5年，現(xiàn)有設備處置決策應考慮的備選互斥方案有以下6個：方案一：立即變賣設備O；方案二：繼續(xù)使用舊設備1年；方案三：繼續(xù)使用舊設備2年；方案四：繼續(xù)使用舊設備3年；方案五：繼續(xù)使用舊設備4年；方案六：繼續(xù)使用舊設備5年。采用現(xiàn)值法計算各方案在第0年的凈現(xiàn)值如下：根據(jù)以上計算結果，舊設備O最好繼續(xù)使用2年時變賣。1、技術創(chuàng)新引起的設備更新通過技術創(chuàng)新不斷改善設備的生產效率，提高設備使用功能，會造成舊設備產生無形磨損，從而有可能導致企業(yè)對舊設備進行更新。2、市場需求變化引起的設備更新有時舊設備的更新是由于市場需求增加了設備現(xiàn)有的生產能力，這種設備更新分析。三、設備更新分析方法應用【例7】由于市場需求增加，某公司線材生產線面臨兩種選擇，第一方案是保留現(xiàn)有生產線A的基礎上，3年后再上一條同樣的生產線B，使生產能力增加一倍；第二方案是放棄現(xiàn)有生產線A，直接上一條新線C，使生產能力增加一倍。生產線A是10年前建造的，剩余壽命估計10年，期末殘值為100萬元，目前市場上該生產線可以700萬元出售。今后第一年經(jīng)營成本20萬元，以后每年增加5萬元。生產線B3年后建設，總投資6000萬元，壽命20年，期末殘值1000萬元，每年經(jīng)營成本10萬元。生產線C現(xiàn)在建設，總投資8000萬元，壽命期30年，期末殘值1200萬元，每年