工程经济学第十章 设备更新【工程经济学】

工程经济学第十章 设备更新【工程经济学】

第十章设备更新EngineeringEconomics经济学工程\n案例导入机器A在5年前以原始费用400000元购置，估计可以使用10年，第10年末估计净残值为20000元，年使用费为75000元，目前相同型号相同损耗程度的机器市场售价是60000元。现在市场上同类机器B的原始费用为240000元，估计可以使用10年，第10年末的净残值为30000元，年使用费为40000元。现有两个方案：方案一继续使用机器A，方案二把机器A出售，然后购买机器B。若基准折现率为15%，问如何决策？\n案例导入思考1.此问题的决策首先应该确定采用哪种评价指标？2.对于机器A计算经济评价指标时，是采用原始费用400000元，还是选用目前的市场售价60000元做为初始的购置成本，为什么？首先这类问题属于设备更新问题，假设每种设备的经济效益都是相同的，在此基础上只要比较每种设备的费用即可，因此，选择费用年值作为评价指标是比较合理，也使最简单的一种评价方法。其次，在计算机器A的费用年值时，应该采用设备A目前的市场售价60000作为初始购置成本，其原因是原始费用400000元是过去发生的，与当前决策没有关系，属于沉没成本，所以不应考虑。近一步分析\n目录第一节设备的磨损第二节设备磨损的补偿第三节设备更新的经济分析\n第一节设备的磨损研究设备更新问题首先要研究设备磨损的规律。设备磨损分为两大类，共4种形式，如图10.1所示。图10.1设备磨损分类图\n第一节设备的磨损一、设备的有形磨损机器设备在使用（或闲置）过程中发生的实体磨损或损失，称为有形磨损或物质磨损。设备的有形磨损可以分为第一种有形磨损和第二种有形磨损两种形式。（一）第一种有形磨损第一种有形磨损运转中的机器在外力的作用下，其零部件会发生摩擦、振动和疲劳等现象，以致机器设备的实体上产生磨损。这种磨损叫做第一种有形磨损。其具体表现为：（1）零部件原始尺寸的改变，甚至形状也发生改变。（2）公差配合性质的改变以及精度的降低。（3）零部件的损坏。第一种有形磨损下，可使设备精度降低，劳动生产率下降。当这种磨损达到一定程度，整个机器就会出现毛病，功能下降，设备的使用费用剧增，当有形磨损达到比较严重的程度，设备就不能正常工作甚至发生事故，提早失去工作能力。\n第一节设备的磨损一、设备的有形磨损（二）第二种有形磨损第二种有形磨损由于机器限制不用而使金属件生锈、腐蚀，橡胶件和塑胶件老化等原因造成磨损，时间长了自然丧失精度和工作能力，失去使用价值，这中磨损称为第二种有形磨损。这种磨损主要是由于自然力的作用造成的。设备在使用中产生的零部件有形磨损大致有初期磨损阶段、正常磨损阶段、剧烈磨损阶段等三个阶段。在初期磨损阶段，虽然时间很短，但磨损量较大，零部件表面粗糙不平的部分在相对运动中被很快磨去。在正常磨损阶段，将持续一段时间，零部件的磨损趋于缓慢，基本上随时间而匀速缓慢增加。在剧烈磨损阶段，零部件磨损超过一定限度，正常磨损关系被破坏，工作情况恶化而零部件磨损量迅速增大，设备的精度、性能和生产率都会迅速下降。图10.2设备有形磨损曲线\n第一节设备的磨损一、设备的有形磨损（三）设备有形磨损的度量设备的有形磨损可以用有形磨损程度来反映。设备有形磨损的度量一般用设备实际价值损失与设备重置价值之比来表示。对于可以通过修理消除的有形磨损，其价值损失等于设备的修复费用；对于不能通过修理消除的有形磨损，其价值损失一般反映为价值的降低。计算公式如10-1所示：（10-1）式中αp——设备有形磨损系数，0≤αp≤1；R——有形磨损产生的总价值损失；Kn——设备的重置价值；\n第一节设备的磨损二、设备的无形磨损（一）第一种无形磨损第一种无形磨损使现有设备相对贬值，但设备本身的技术性能并未受影响，设备的使用价值也并未下降，因此这种无形磨损并不影响设备的正常使用，一般情况下不需提前更新。但是，如果设备价值贬值的速度很快，以致影响到设备使用的经济性时，就要及时淘汰。无形磨损所谓无形磨损，就是由于科学技术进步而不断出现性能更加完善、生产效率更高的设备，致使原有设备的价值降低。或者是生产同样结构的设备，由于工艺改进或生产批量增大等原因，其生产成本不断降低使原有设备贬值。第一种无形磨损设备的技术结构和性能并没有改变，但由于设备制造厂制造工艺不断改进，劳动生产率不断提高而使得生产相同机器设备所需的社会必要劳动时间减少，因而使原来购买的设备价值相应贬值了。这种磨损称为第一种无形磨损。\n第一节设备的磨损二、设备的无形磨损（二）第二种无形磨损第二种无形磨损不仅造成现有设备的贬值，而且，如果继续使用该设备，往往会导致其技术经济效果的降低。第一种无形磨损第二种无形磨损是由于科学技术的进步，不断创造出性能更完善、效率更高的设备，使原有设备相对陈旧落后，其经济效益相对降低而发生贬值。（三）设备无形磨损的度量无形磨损的程度用设备的价值降低系数αI来估计，计算式如式10-2所示：（10-2）式中αI——设备无形磨损程度；K0——设备的原始价值（购置价格）；Kn——设备的重置价值。\n第一节设备的磨损二、设备的无形磨损（三）设备无形磨损的度量当设备同时存在第一种和第二种无形磨损时，无形磨损系数的计算公式如式10-3所示：（10-3）式中K/n——调整后的设备重置价值Kn——设备的重置价值；q0，qn——使用相应的旧设备和新型设备时的生产率（件/单位时间）；C0，Cn——使用相应的旧设备和新型设备时单位产品耗费（元/件）；α——劳动生产率提高系数；β——成本降低指数。（10-4）上式反映了技术进步的两个方面对现有设备贬值的影响：一是相同设备再生产价值的降低，即重置成本的降低；二是性能更好和效率更高的新设备的出现。\n第一节设备的磨损二、设备的无形磨损（三）设备无形磨损的度量当q0=qn，C0=Cn，即新旧机器的劳动生产率与使用成本均相同时，Kn=K/n表示只发生了第一种无形磨损。若出现下述三种情况之一，即表示发生了第二种无形磨损。在这种情况下，设备有形磨损系数的计算应与无形磨损系数的计算保持一致，即有形磨损计算中设备的重置价格为调整后的重置价格Kn/。\n第一节设备的磨损三、设备的综合磨损（三）设备无形磨损的度量设备综合磨损的度量可按如下方法进行：设备有形磨损后的残余价值系数为1-αp，设备无形磨损后的残余价值系数为1-αI。因此，考虑到两类磨损后，设备的残余价值系数为（1-αp）（1-αI）。由此，机器设备在某时刻的综合磨损程度如式10-5所示：αm=1-（1-αp）（1-αI）（10-5）式中αm——设备的综合磨损程度。综合磨损机器设备的磨损是具有二重性的。在它的有效使用期内，机器设备既遭受有形磨损，又遭受无形磨损。两种磨损同时作用于现有机器设备上，称为综合磨损。\n第一节设备的磨损三、设备的综合磨损（三）设备无形磨损的度量设K为设备的残值，也就是在经历有形磨损和无形磨损后的残余价值，这是决定设备是否值得修理的重要依据。其计算如下式10-6所示。展开并整理得当有形磨损中只存在可消除有形磨损时，剩余价值可用式10-8计算如下：由式10-8可以看出，当有形磨损中只存在可消除有形磨损时，剩余价值K等于调整后的设备重置价值K/n减去修复费用，当设备只存在可消除有形磨损且不存在第Ⅱ种无形磨损时，即新设备的生产率与旧设备的生产率相同q0=qn；新设备的单位产品耗费与旧设备的单位产品耗费相同C0=Cn；这时，设备的剩余价值等于设备的重置价值Kn减去设备的修复费用。\n第一节设备的磨损三、设备的综合磨损（三）设备无形磨损的度量[例10-1]某设备原始价值K0=100000元，当前需要修理，修理费R=30000元，该设备有形磨损均为可消除性有形磨损，同类新设备的价值Kn=80000元，新旧设备的生产率及单位产品消耗相同，求该设备的综合磨损程度及其剩余价值。解：（1）该设备的无形磨损为：（2）有形磨损程度为：\n第一节设备的磨损三、设备的综合磨损（三）设备无形磨损的度量（3）综合磨损程度为：（4）剩余价值为：由计算可得，该设备的综合磨损程度为0.5，其剩余价值为50000元。\n第二节设备磨损的补偿一、设备磨损的实物补偿由于设备总是同时遭受到有形磨损和无形磨损，因此，对其综合磨损后的补偿形式应进行更深入的研究，应用财务评价方法确定采用大修理、现代化改造和设备更新等补偿方式。图10.3设备磨损的补偿形式\n第二节设备磨损的补偿二、设备磨损的价值补偿设备在长期使用过程中，要经受有形磨损和无形磨损。有形磨损会造成设备使用价值和资产价值的降低；第Ⅰ种无形磨损只会造成设备资产价值的降低，但不影响其使用价值。为了保证生产过程连续进行，企业应该具有重置设备资产的能力。这就要求企业能在设备有效使用年限内将其磨损逐渐转移到它所生产的产品中去，这种按期或按活动量转为产品成本费用的设备资产的损耗价值就是折旧费。企业提取折旧费可以弥补设备在有形磨损和无形磨损中所造成的设备资产价值的降低，是设备磨损的价值补偿的主要方式。\n第二节设备磨损的补偿三、设备的折旧在计算与时间有关的设备折旧时，应考虑以下三个因素：设备资产的原值、净残值和折旧年限。（一）设备折旧的相关概念（1）设备资产的原值。一般为购置设备时一次性支付的费用，又称初始费用。设备资产的原值要与发生的时间一并考虑才有意义。（2）净残值。即设备的残值减去其清理费用以后的余额。设备的残值是指设备报废清理时可供出售的残留部分的价值，它可以用作抵补设备原值的一部分。设备资产的清理费用是指设备在清理报废时，因拆除、搬运、整理和办理手续等的各项费用支出。它是设备使用的一种必要的追加耗费。（3）折旧年限。即按财政部规定的折旧率每年提取折旧，使设备的账面价值为零所需要的时间，它一般根据设备的材料质量和属性、每日开工时间、负荷大小、化学侵蚀程度、维护修理质量等工艺技术和使用条件，以及技术进步等无形损耗的因素和设备的自然寿命、技术寿命、经济寿命等因素确定的。此外，还应考虑到正常的季节性停歇和大修理所需的时间等因素的影响。\n第二节设备磨损的补偿三、设备的折旧1、年限平均法（二）设备折旧的计算方法年限平均法是典型的正常折旧的方法。它是在设备资产估算的折旧年限里按期平均分摊资产价值的一种计算方法，即对资产价值按时间单位等额划分。它是最简单与最普遍应用的方法，也是我国多年使用的传统方法。年折旧率及年折旧额的计算公式分别如下式10-9及式10-10所示：\n第二节设备磨损的补偿三、设备的折旧1、年限平均法（二）设备折旧的计算方法[例10-2]某设备的资产原值为16000元，估计报废时的残值为2200元，折旧年限为6年。试用直线折旧法计算其年折旧额和折旧率。解：年限平均法在设备折旧期内使用情况基本相同、经济效益基本均衡时应用比较合理。但是，这种方法没有考虑设备和折旧额的资金时间价值，二是没有考虑新、旧设备价值在产出上的差异，有一定的片面性。\n第二节设备磨损的补偿三、设备的折旧2、工作量法（二）设备折旧的计算方法工作量法又分两种，一是按行驶里程计算折旧，二是按照工作小时计算折旧，计算公式如下：按照行驶里程计算折旧的公式见式10-11及式10-12所示：按照工作小时计算折旧的公式如式10-13及式10-14所示：\n第二节设备磨损的补偿三、设备的折旧3、双倍余额递减法（二）设备折旧的计算方法双倍余额递减法，是在不考虑固定资产预计净残值的情况下，根据每年年初固定资产净值和双倍的直线法折旧率计算固定资产折旧额的一种方法。应用这种方法计算折旧额时，由于每年年初固定资产净值没有扣除预计净残值，所以在计算固定资产折旧额时，应在其折旧年限到期前两年内，将固定资产的净值扣除预计净残值后的余额平均摊销。计算公式如下式10-15及式10-16所示：\n第二节设备磨损的补偿三、设备的折旧（二）设备折旧的计算方法[例10-3]乙公司有一台机器设备原价为600000元，预计使用寿命为5年，预计净残值率为4％。按双倍余额递减法计算折旧，每年折旧额计算如下：解：年折旧率=2/5=40％第一年应提的折旧额=600000×40％=240000（元）第二年应提的折旧额=（600000－240000）×40％=144000（元）第三年应提的折旧额=（360000－144000）×40％=86400（元）从第四年起改按年限平均法（直线法）计提折旧：第四、五年应提的折旧额=（129600－600000×4％）/2=52800（元）3、双倍余额递减法\n第二节设备磨损的补偿三、设备的折旧4、年数总和法（二）设备折旧的计算方法年数总和法，是将固定资产的原价减去预计净残值后的余额，乘以一个以固定资产尚可使用寿命为分子，以预计使用寿命逐年数字之和为分母的逐年递减的分数计算每年的折旧额。计算公式如下式10-17及式10-18所示：\n第二节设备磨损的补偿三、设备的折旧（二）设备折旧的计算方法[例10-4]承上例，采用年数总和法计算的各年折旧额如表10-1：4、年数总和法年份尚可使用寿命原值-净残值年折旧率每年折旧额累计折旧15576005/151920019200024576004/1515360034560033576003/1511520046080042576002/157680053760051576001/1538400576000表10-1各年折旧额计算表\n第三节设备更新的经济分析一、设备更新的概念设备更新设备更新源于设备的磨损，是对设备磨损的补偿方式。从广义上讲，设备更新包括设备修理、现代化改装和设备更换。从狭义上讲，设备更新是指对在用设备的整体更换，也就是用原型新设备或结构更加合理、技术更加完善、性能和生产效率更高、比较经济的新型设备来更换已经陈旧、在技术上不能继续使用或在经济上不宜继续使用的旧设备。就实物形态而言，设备更新是用新的设备替换陈旧落后的设备；就价值形态而言，设备更新时设备在运动中消耗掉的价值的重新补偿。设备更新是消除设备有形磨损和无形磨损的重要手段，目的是为了提高企业生产的现代化水平，尽快地形成新的生产能力。\n第三节设备更新的经济分析二、设备寿命设备寿命设备寿命是指设备投入生产开始，经过有形磨损和无形磨损，直到在技术上或经济上不宜继续使用，需要进行更新所经历的时间。设备的寿命，由于研究角度不同其含义也不同，在对设备更新进行经济分析时需加以区别。（一）自然寿命设备的自然寿命又称物质寿命。它是指设备从投入使用开始，直到因物质磨损而不能继续使用、报废为止所经历的全部时间。（二）技术寿命设备的技术寿命就是指设备从投入使用到因技术落后而被淘汰所延续的时间。由此可见，技术寿命主要是由设备的无形磨损所决定的，它一般比自然寿命要短，而且科学技术进步越快，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。\n第三节设备更新的经济分析二、设备寿命（三）经济寿命设备的经济寿命是指设备从投入使用开始，到因继续使用在经济上不合理而被更新所经历的时间。它是由维护费用的提高和使用价值的降低决定的。年资产消耗成本的降低会被年度运行成本的增加或收益的下降所抵消。在整个变化过程中，年均总成本（或净年值）是时间的函数，这就存在着使用到某一年份，其净年值最高或年均总成本最低。图10.4净年值和使用年限的关系如图10-4所示，在N0年时，净收益年值减去资产消耗年值最大，即净年值最大。\n第三节设备更新的经济分析二、设备寿命（三）经济寿命如图10-5所示，在N0年时，等值年成本达到最低值。我们称设备从开始使用到其净年值最高（或等值年成本最小）的使用年限N0为设备的经济寿命。所以，设备的经济寿命就是从经济观点（即收益观点或成本观点）确定的设备更新的最佳时刻。图10.5等值年成本与使用年限的关系\n第三节设备更新的经济分析二、设备寿命（四）折旧寿命它是计算设备折旧的年限，是指使用单位根据国家财政部规定的固定资产使用年数提取折旧费的年数。折旧寿命与提取折旧的原则及方法与折旧政策有关。\n第三节设备更新的经济分析三、经济寿命的计算设备年度费用一般包含设备的资金费用和使用费用两部分。设备的资金费用就是指设备初始费用扣除设备的残值后，在服务年限内各年的分摊值；使用费用是指设备的年度运行成本（如人工、能源损耗等）和年度维修成本（如维护、修理费用等）。确定设备的经济寿命的方法可以分为静态模式和动态模式两种。（一）静态模式下设备经济寿命的确定方法静态模式下，设备经济寿命的确定方法是指在不考虑资金时间价值的基础上计算设备年平均成本，使为最小的N0就是设备的经济寿命。其计算式为：（10-19）\n第三节设备更新的经济分析三、经济寿命的计算（一）静态模式下设备经济寿命的确定方法[例10-5]某机器设备的原始费用为15000元，估计寿命期10年，各年的使用费见表10-2，假设不论什么时候弃置该设备的残值都为500元，若不考虑资金的时间价值，求该设备的经济寿命。年份（t）12345678910使用费用20002400280036004400540064007600880010000\n第三节设备更新的经济分析三、经济寿命的计算（一）静态模式下设备经济寿命的确定方法解：P=15000元，Ln=500元，计算见表10-3。年份（t）使用年限（n）（1）使用费用Ct（2）累计使用费用平均年度运行成本平均年度资产消耗成本（5）=（15000-500）÷（1）年度费用（6）=（5）+（4）12000200020001450016500224004400220072509450328007200240048337233436001080027003625632554400152003040290059406540020600343324175850764002700038572071592987600346004325181361389880043400482216116433101000053400534014506790从表10-3中可以看出，该设备的使用年限为6年时，其年度费用最低，为5850元，故其经济寿命在不考虑资金的时间价值的情况下是6年。\n第三节设备更新的经济分析三、经济寿命的计算（一）静态模式下设备经济寿命的确定方法[例10-6]某机器设备的原始费用为15000元，估计寿命期10年，各年的使用费和年末估计残值见表10-4，若不考虑资金的时间价值，求该设备的经济寿命。年份12345678910使用费用20002400280036004400540064007600880010000年末残值110008000600045003500270020001400900500表10-4设备各年的使用费用和估计残值单位：元\n第三节设备更新的经济分析三、经济寿命的计算（一）静态模式下设备经济寿命的确定方法[例10-6]某机器设备的原始费用为15000元，估计寿命期10年，各年的使用费和年末估计残值见表10-4，若不考虑资金的时间价值，求该设备的经济寿命。表10-4设备各年的使用费用和估计残值单位：元年份（t）使用年限（n）（1）使用费用Ct（2）残值Ln（3）累计使用费用平均年度资产消耗成本（5）=15000-（3）年度费用（6）=（（5）+（4））/（1）120001100020004000600022400800044007000570032800600072009000540043600450010800105005325544003500152001150053406540027002060012300548376400200027000130005714876001400346001360060259880090043400141006389101000050053400145006790表10-5设备年度费用计算表单位：元\n第三节设备更新的经济分析三、经济寿命的计算（一）静态模式下设备经济寿命的确定方法从表10-5可以看出，该设备的使用年限为4年时，其年度费用（即等值年成本）最低，为5325元，故其经济寿命在不考虑资金时间价值的情况下是4年。设备的运营成本包括：能源费、保养费、修理费、停工损失、废品损失等。一般而言，随着设备使用期限的增加，年运营成本每年以某种速度在递增，这种运营成本的逐年递增称为设备的劣化。现假定每年运营成本的增量是均等的，即经营成本呈线性增长，如图10.6所示。假定运营成本均发生在年末，设每年运营成本增加额为λ，若设备使用期限为n年，则第n年时的运营成本为：式中：C1为运营成本的初始值，即第1年的运营成本；n为设备使用年限。\n第三节设备更新的经济分析三、经济寿命的计算（一）静态模式下设备经济寿命的确定方法图10.6经营成本线性增长图n年内设备运营成本的平均值为初运营成本外，在年等额总成本中还包括设备的年等额资产恢复成本，其金额为，则年等额总成本的计算公式10-21所示：求导得\n第三节设备更新的经济分析三、经济寿命的计算（一）静态模式下设备经济寿命的确定方法[例10-7]设有一台设备，购置费为8000元，预计残值800元，运营成本初始值为600元，年运行成本每年增长300元，求该设备的经济寿命。解：该设备的经济寿命为7年。\n第三节设备更新的经济分析三、经济寿命的计算（二）动态模式下设备经济寿命的确定方法一般情况：设：i—折现率，其余符号同上，则n年内设备的总成本现值为n年内设备的年等额总成本为特殊情况故，可通过计算不同使用年限的年等额总成本ACn来确定设备的经济寿命。若设备的经济寿命为m年，则应满足下列条件：ACm≤ACm－1，ACm≤ACm+1。\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（一）设备更新决策的原则由设备磨损形式与其补偿方式的相互关系可以看出，设备更新经济分析大部分可归结为互斥方案比较问题，但由于设备更新的特殊性，设备经济更新经济分析具有其自身的特点和原则。（1）不考虑沉没成本。（2）不按方案的直接现金流量进行比较，而应从客观的立场比较。（3）假定设备的收益相同，方案比选时只对其费用进行比较。（4）不同设备方案的使用寿命不同，常采用计算年度费用进行比较。\n第三节设备更新的经济分析[例10-10]某设备在4年前以原始费用2200元购置，估计可以使用10年，第10年末估计净残值为200元，年使用费用为750元，目前的售价是600元。现在市场上同类机器的原始费用为2800元，估计可以使用10年，第10年末的净残值为300元，年使用费用400元。现有两个方案：方案一是继续使用旧设备，方案二是把旧设备出售，然后购买新设备。已知基准折现率为10%，比较这两个方案的优劣。四、设备更新方案的综合比较（一）设备更新决策的原则解：（1）按两个方案的直接现金流量（从旧设备所有者角度分析），如图10.7所示。图10.7两个方案的直接现金流量图（错误解法）\n第三节设备更新的经济分析两种方案的年费用分别为：AC（10%）旧=750-200（A/F，10%，6）=724.078（元）AC（10%）新=400+（2800-600）（A/P，10%，10）-300（A/F，10%，10）=739.225（元）AC（10%）旧﹤AC（10%）新，因此应保留旧设备。注意，把旧设备的售价作为新设备的收入显然是不妥的，因为这笔收入不是新设备本身所拥有的。四、设备更新方案的综合比较（一）设备更新决策的原则（2）正确的现金流量（从客观的角度分析），如图10.8所示。图10.8两个方案的直接现金流量图（正确解法）\n第三节设备更新的经济分析两种方案的年费用分别为：AC（10%）旧=600（A/P，10%，6）+750-200（A/F，10%，6）=861.844（元）AC（10%）新=2800（A/P，10%，10）+400-300（A/F，10%，10）=836.875（元）因此正确的结论是应当更新。四、设备更新方案的综合比较（一）设备更新决策的原则在这个题目中应当注意两点①旧设备方案中的期初投资是600元，而不是2200元。也不是旧设备的账面价值2200-4×200=1400（元）。沉没成本在更新决策中是不应考虑的。②新旧设备的经济效益比较应站在一个客观的立场，600元应是旧设备的现金流出，而非新设备的现金流入。\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（二）设备更新的经济决策设备更新经济分析就是确定正在使用的设备是否应该以及什么时候应该用更经济的设备来替代或者改进现有设备。设备更新有两种情况：①有些设备在其整个使用期内并不会过时，即在一定时期内还没有更先进的设备出现。在这种情况下，设备在使用过程避免不了有形磨损的作用。结果引起设备的维修费用，特别是大修理费以及其他运行费用的不断增加，这时立即进行原型设备的经济寿命决定，即当设备运行到设备的经济寿命时即进行更新。②在技术不断进步的条件下，由于无形磨损的作用，很可能在设备尚未使用到其经济寿命期，就已出现了重置价格很低的同型设备或工作效率更高和经济效益更好的更新型的同类设备，这时就要分析继续使用原设备和购置新设备的两种方案，进行选择，确定设备是否更新。在实际工作中，往往是综合磨损作用的结果。\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（二）设备更新的经济决策因过时而发生的更新主要是无形磨损作用的结果，人们可能会因为新设备的购置费用较大，而会趋向于保留现有设备。然而新设备将带来运营费用、维修费用的减少以及产品质量的提高。设备更新的关键是，新设备与现有设备相比的节约额可能比新设备投入的购置费用的价值要大。1、因过时而发生的更新在设备更新分析中，对现有设备要注意的一个重要的问题，就是现有设备的最初购置费以及会计账面余值，从经济分析的角度来看，即现有的已使用若干年的设备的转让价格，或购置这样的使用若干年的同样设备的价格。这是因为，以前购置费及其会计折旧的账面余值，都是在新设备出现以前所确定的现有设备价值，新设备的出现，必然使得现有设备过时，并降低其价值。\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（二）设备更新的经济决策1、因过时而发生的更新[例10-11]某企业5年前用10000元购买了一设备，目前估计价值为3000元。现在又出现了一种改进的新型号，售价为12500元，寿命为8年，其运营费用低于现有设备。新、旧设备各年的残值（当年转让或处理价格）及使用费用见表10-8所示。若基准收益率i0=15%。（1）若企业该种设备只需要使用3年，问是否需更新，何时更新？（2）若企业在较长时间内需使用该种设备，问是否需要更新，何时更新？年份旧设备新设备使用费用Mt残值Ln使用费用Mt残值Ln12000150050090002300070080080003400030011007000414006000517005000621004000727003000833002000表10-8新、旧设备的费用单位：元\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（二）设备更新的经济决策1、因过时而发生的更新解：（1）企业该种设备只需要使用3年画出新旧设备接续使用方案组合示意图，见图10.9。图10.9（1）设备接续使用方案组合示意图\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（二）设备更新的经济决策1、因过时而发生的更新计算各方案费用年值：设备在不更新的时候费用年值最小，为4135元，所以，旧设备还可使用3年，不需要更新设备。\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（二）设备更新的经济决策2、企业在较长时间内需使用该种设备首先，根据新设备的相关数据，算出其经济寿命，如表10-9所示。年份（t）使用年限（n）（1）使用费用Mt（2）残值Ln（3）（P/F，15%，t）（4）使用费用现值Mt·（P/F，15%，t）（5）=（2）×（4）累计使用费用现值·（6）=∑（5）资金费用现值K0-Ln·（P/F，15%，t）（7）=12500-（3）×（4）（A/P，15%，n）（8）年度费用Cn（9）=[（6）+（7）×（8）]150090000.869643543546741.15005875280080000.7561605104064510.615146083110070000.6575723176378970.438042314140060000.5718800256390690.350340755170050000.49728453409100140.298340046210040000.43239084317107710.264239877270030000.375910155332113720.240440158330020000.326910796410118460.22294068\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（二）设备更新的经济决策2、企业在较长时间内需使用该种设备从表10-9可以看出，新设备使用6年，等值年度费用最小，为3987元，因此其经济寿命为6年。其次，画出设备接续使用方案组合示意图，如图10.10所示。图10.10（2）设备接续使用方案组合示意图\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（二）设备更新的经济决策2、企业在较长时间内需使用该种设备最后，计算各方案的费用年值：AC（15%）1年后更新=3979元，最小，所以，应当在使用1年后更新，即第2年更新。\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（二）设备更新的经济决策3、由于能力不足而发生的更新[例10-12]某厂6年前花8400元购置了设备A，当时估计其寿命为12年，残值为1200元，年使用费基本保持在2100元。现在机器A加工的零件供不应求，为解决这个问题，有如下两个方案：（1）购进与设备A完全相同的A型机器，现购买价为9600元，寿命期和年使用费与A相同，残值为1600元。（2）现在设备A可折价3000元转让，再购进加工相同零件的B型机器，生产能力是A型的2倍，购置费为17000元，寿命期为10年，年使用费基本稳定在3100元，残值估计为4000元。设基准收益率i0=10%，试比较选择更新方案。当运行条件发生变化时，现有设备可能会出现生产能力不足的问题，一是老设备留着备用或转让；二是现有设备继续保持使用，同时再购买一台附加的新设备，或对现有设备进行改进，以满足生产能力的需要。\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（二）设备更新的经济决策3、由于能力不足而发生的更新解：一个方案是以3000元的机会成本使用旧的A型机器加以9600元购置新的A型机器，第二个方案是花17000元购置一台B型机器。两方案的现金流量图如图10.11所示。图10.11[例10-12]现金流量图\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（二）设备更新的经济决策3、由于能力不足而发生的更新分别计算方案（1）和方案（2）的费用年值为：AC（10%）1=（3000-1200）（A/P，10%，6）+1200×10%+2100+（9600-1600）（A/P,10%，12）+1600×10%+2100=6067（元）AC（10%）2=（17000-4000）（A/P，10%，10）+4000×10%+3100=5256（元）AC（10%）1＞AC（10%）2，因此应该选择方案（2），即将A型机器折价3000元处理，购入B型机器。\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（三）设备大修理经济分析1、设备大修理概述设备是由不同材质的众多零部件组成的。在实践中，通常把为保持在平均寿命期限内的完好使用状态二进行的局部更换或修复工作叫做维修。维修按其经济内容可分为日常维护和计划修理（小修理、中修理、大修理）等几种形式。由于磨损是非均匀性的，大修理能够利用被保留下来的零部件，比购买新设备花的钱少些，这就是大修理存在的经济前提，使设备的使用期限得到延长。在做大修理决策时，还应注意以下两点：一是尽管要求大修理过的设备达到出厂水平，但实践上大修理过的设备不论从生产率、精度、速度等方面，还是从故障的频率、有效利用率等方面，都不如用同类型的新设备。大修后设备的综合质量会有某种程度的降低，这是客观事实。如图10-12所示。\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（三）设备大修理经济分析1、设备大修理概述图10.12设备劣化图二是大修理的周期会随着设备使用时间的延长，二越来越缩短。假如新设备投入使用到第一次大修理的间隔期定为6-8年，那么第二次大修理的间隔期就可能降至4-6年，也就是说，大修理间隔期会随着修理次数增加而缩短，从而也使大修理的经济性逐步降低。图10.12中OA表示设备标准性能（初期效率）线。事实上，设备在使用过程中其性能或效率是沿AB1线下降的。如果不及时修理，设备的寿命一定很短。如果在B1点（即到第一个大修期限）时就进行大修，其性能恢复到B点。自B点开始起用，其性能又继续劣化到C1点（即第二个大修期），再进行第二次大修，其性能又恢复到C点。这样，经过一次次大修，其性能虽然能恢复到某种要求，但它难以恢复到原来（标准）的性能。可以看出，设备性能的劣化随着使用时间的延长而增加；设备大修费用是随着性能的劣化程度的增加而增加。\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（三）设备大修理经济分析2、确定设备大修理的经济判据设备大修理经济与否要进行具体分析。一般地，大修理应满足下列条件中的一个或两个。R+L0C0(10-27)式中：C1——新设备的单位产品成本；C0——旧设备大修理后的单位产品成本。即大修理后的单位产品成本小于使用新设备的单位产品成本，则大修理合理。\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（三）设备大修理经济分析2、确定设备大修理的经济判据[例10-13]某厂有一台设备已使用5年，拟进行一次大修，预计费用为5000元，大修前残值为3000元，大修后增至6400元。大修后每年生产10万件产品，年运行成本为31000元。4年后再大修，这时设备的残值为2000元。新设备的价值28000元，预计使用5年后进行一次大修，此时残值为5000元，期间每年生产12万件产品，年运行成本为30000元，基准收益率i0=10%，问大修是否合理。解：从客观立场上看，该设备的第一次大修理后使用的代价为旧设备的残值3000元加上大修理费5000元，合计8000元，因此大修理后设备的初始费用取为8000元，小于更换新设备的投资费用28000元，按大修最低经济界限条件，因此满足大修理最低经济界限条件。\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（四）设备现代化改装经济分析1、设备现代化改装的概念设备的现代化改装所谓设备的现代化改装，是指应用现代的技术成就和先进经验，适应生产的具体需要，改变现有设备的结构，提高现有设备的技术性能，使之全部达到或局部达到新设备的水平。设备现代化改装是克服现有设备的技术陈旧状态，消除因技术进步而遭致的无形磨损，促进技术进步的方法之一，也是扩大设备的生产能力，提高设备质量的重要途径。现有设备通过现代化改装在技术上可以做到：①提高设备所有技术特性使之达到现代新设备的水平；②改善设备某些技术特性，使之局部达到现代新设备的水平；③使设备的技术特性得到某些改善。现代化改装的具体方式有：对原有设备的零部件进行更新；安装新的装置；增加新的附件等。在某些情况下，改装后的设备适应生产需要的程度和技术特性可以超过新设备，因此其在经济上有很大的优越性，特别是在目前更新资金有限的情况下，更具有重要的现实意义。\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（四）设备现代化改装经济分析2、现代化改装的经济性决策设备现代化改装在进行经济性决策时，所要考虑的问题与设备更新决策极为相似，就是在两个或两个以上的设计和实施方案中确定一个最佳方案。总费用现值最小的方案，就是最优方案。3、现代化改装、大修与更新的比较决策的任务就在于从中选择总费用现值最小的方案。公式如下：\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（四）设备现代化改装经济分析3、现代化改装、大修与更新的比较[例10-14]假定各种更新方案分项费用的原始资料如表所示，并且原有旧设备的可售价为3000元，试选择最佳更新方案。方案旧设备继续使用原型新设备更新高效新设备更新旧设备现代化改装旧设备大修理投资01250018000115006000生产效率系数ββwβnβnβmβr1.01.11.61.41.0年份（t）使用年限（n）使用费用MWt残值LWn使用费用Mnt残值Lnn使用费用Mnt残值Lnn使用费用Mmt残值Lmn使用费用Mrt残值Lrn12000150050090005001000050080007007000230007008008000800800080060009005500340003001100700011006800110050001200420041400600014005600150040001500290051700500020004400200030002000200062100400028003200280024003000150072700300038001800380015004200100083300200048001000500010005500700939001000580070062007007000600104500500680050074005008500500表10-10各种方案的原始资料\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（四）设备现代化改装经济分析3、现代化改装、大修与更新的比较解：计算出各方案的总费用现值，见下列各表。（1）旧设备继续使用年份（t）使用年限（n）（1）使用费用Mwt（2）残值Lwn（3）（P/F，15%，t）（4）使用费用现值Mwt·（P/F，15%，t）（5）累计使用费用现值·（P/F，15%，t）（6）=∑（5）资金费用现值K舞0-Lwn·（P/F，15%，t）（7）=Kw0-（3）×（4）累计年度费用现值PC0（8）=1200015000.86961739173916963435230007000.75612268400824716478340003000.65752630663828039440表10-11旧设备继续使用的总费用现值计算表单位：元\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（四）设备现代化改装经济分析3、现代化改装、大修与更新的比较解：计算出各方案的总费用现值，见下列各表。（2）原型新设备更新表10-12原型设备更新的总费用现值计算表年份（t）使用年限（n）（1）使用费用Mnt（2）残值Lmn（3）（P/F，15%，t）（4）使用费用现值Mnt·（P/F，15%，t）（5）累计使用费用现值·（P/F，15%，t）（6）=∑（5）资金费用现值Kn0-Lnn·（P/F，15%，t）（7）=Kw0-（3）×（4）累计年度费用现值PCn（8）=150090000.869643543546744644280080000.75616051040645168103110070000.65757231763789787824140060000.571880025639069105755170050000.4972845340910014122026210040000.4323908431710771137167270030000.37591015533211372151858330020000.32691079641011846165979390010000.28431109751912216179411045005000.2472111286311237619098\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（四）设备现代化改装经济分析解：计算出各方案的总费用现值，见下列各表。（3）高效新设备更新表10-13高效新设备更新的总费用现值计算表年份（t）使用年限（n）（1）使用费用Mnt（2）残值Lmn（3）（P/F，15%，t）（4）使用费用现值Mnt·（P/F，15%，t）（5）累计使用费用现值·（P/F，15%，t）（6）=∑（5）资金费用现值Kn0-Lnn·（P/F，15%，t）（7）=Kw0-（3）×（4）累计年度费用现值PCn（8）=1500100000.869660960993046196280080000.756168112891195182753110068000.657572320121352997134140056000.5718800281314798110075200044000.4972994380715812122626280032000.43231211501816617135217380018000.37591429644617323148568480010000.3269156980161767316055958007000.28431649966417801171661068005000.24721681113451787618263\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（四）设备现代化改装经济分析解：计算出各方案的总费用现值，见下列各表。（4）旧设备现代化改装表10-14旧设备现代化改装的总费用现值计算表单位：元年份（t）使用年限（n）（1）使用费用Mmt（2）残值Lmn（3）（P/F，15%，t）（4）使用费用现值Mmt·（P/F，15%，t）（5）累计使用费用现值·（P/F，15%，t）（6）=∑（5）资金费用现值Km0-Lmn·（P/F，15%，t）（7）=Km0-（3）×（4）累计年度费用现值PCm（8）=150080000.869652252275435761280060000.75616051127996379213110050000.657572318501121293304150040000.5718858270812213106585200030000.4972994370213008119366280024000.43231211491213462131257380015000.37591429634113936144848500010000.3269163579751417315820962007000.28431762973814301171711074005000.24721829115671437618531\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（四）设备现代化改装经济分析解：计算出各方案的总费用现值，见下列各表。（5）旧设备大修理表10-15旧设备大修理的总费用现值计算表年份（t）使用年限（n）（1）使用费用Mrt（2）残值Lrn（3）（P/F，15%，t）（4）使用费用现值Mrt·（P/F，15%，t）（5）累计使用费用现值·（P/F，15%，t）（6）=∑（5）资金费用现值Kr0-Lrn·（P/F，15%，t）（7）=Kr0-（3）×（4）累计年度费用现值PCr（8）=170070000.869660960929133522290055000.75616811289484161303120042000.65757892078623883174150029000.571885829367342102785200020000.497299439308006119366300015000.4323129752278352135797420010000.375915796806862415430855007000.326917988604877117375970006000.28431990105948829194231085005000.2472210112695887621571\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（四）设备现代化改装经济分析解：计算出各方案的总费用现值，见下列各表。（6）结论表10-16各种方案的逐年总费用现值汇总表单位：元年份旧设备继续使用用原型新设备替换用高效新设备替换旧设备现代化改装旧设备大修理13453*464461965761352226478*6810827579216130394408782971393308317*410575110071065810278*5122021226211936*11936*6137161352113125*135797151851485614484*154308165971605515820*1737591794117166*1717119423101909818263*1853121571\n第三节设备更新的经济分析四、设备更新方案的综合比较（四）设备现代化改装经济分析3、现代化改装、大修与更新的比较解：由表10-16可见，如果设备只考虑使用两年，以原封不动地使用旧设备的方案为最佳。如果只打算使用3-5年，最佳方案时对原设备进行一次大修理。如果估计设备将使用5-8年，最佳方案是对原设备进行现代化改装。如果使用起在9年以上，则用高效率新型设备替换旧设备的方案最佳。\n设备更新的目的是维持生产能力、保证产品质量、降低产品成本、减少能耗、本章主要内容包括：设备磨损和寿命形态，设备经济寿命的计算，设备更新方案的经济性分析。本章小结