“技术经济学”教案 第十一章设备更新分析 设备是企业生产的物质技术手段,设备的质量和技术水平是一个国家工业化水平的重要 标志,是判定一个企业技术创新能力、开发能力的重要标准,也是影响企业和国民经济各项 技术经济指标的重要因素 为了促进企业的技术进步和提高经济效益,需对设备整个运行期间的技术经济状况进行分析 和研究,明确和判定设备是否更新、何时更新、如何更新等问题,为决策提供依据 ※本章要求 (1)熟悉设备更新原因分析: (2)熟悉设备更新分析的特点 (3)掌握设备经济寿命的计算; (4)掌握设备更新的理论和方法 (5)了解设备大修理及其经济界限 (6)了解设备更新方案的综合比较。 ※本章重点 (1)设备磨损类型、补偿方式及更新分析的特点 (2)设备经济寿命的概念和计算方法 (3)设备更新分析方法及其应用 ※本章准点 (1)设备更新分析的特点 (2)设备更新分析方法及其应用 §1设备更新的原因及特点分析 设备更新原因分析 设备更新源于设备的磨损。磨损分为有形磨损和无形磨损,设备磨损是有形磨损和无 形磨损共同作用的结果。 (一)设备的有形磨损(物质磨损 指设备在使用(或闲置)过程中所发生的实体磨损。 1.第Ⅰ类有形磨损:外力作用下(如摩擦、受到冲击、超负荷或交变应力作用、受热 不均匀等)造成的实体磨损、变形或损坏 2.第Ⅱ类有形磨损:自然力作用下(生锈、腐蚀、老化等)造成的磨损。 (二)设备的无形磨损(精神磨损) 指表现为设备原始价值的贬值,不表现为设备实体的变化和损坏。 1.第Ⅰ类无形磨损:设备制造工艺改进→制造同种设备的成本∠→原设备价值贬值
“技术经济学”教案 1 第十一章 设备更新分析 设备是企业生产的物质技术手段，设备的质量和技术水平是一个国家工业化水平的重要 标志，是判定一个企业技术创新能力、开发能力的重要标准，也是影响企业和国民经济各项 技术经济指标的重要因素。 为了促进企业的技术进步和提高经济效益，需对设备整个运行期间的技术经济状况进行分析 和研究，明确和判定设备是否更新、何时更新、如何更新等问题，为决策提供依据。 ※ 本章要求 （1）熟悉设备更新原因分析； （2）熟悉设备更新分析的特点； （3）掌握设备经济寿命的计算； （4）掌握设备更新的理论和方法； （5）了解设备大修理及其经济界限； （6）了解设备更新方案的综合比较。 ※ 本章重点 （1）设备磨损类型、补偿方式及更新分析的特点 （2）设备经济寿命的概念和计算方法 （3）设备更新分析方法及其应用 ※ 本章难点 （1）设备更新分析的特点 （2）设备更新分析方法及其应用 §1 设备更新的原因及特点分析 一、设备更新原因分析 设备更新源于设备的磨损。磨损分为有形磨损和无形磨损，设备磨损是有形磨损和无 形磨损共同作用的结果。 （一）设备的有形磨损（物质磨损） 指设备在使用（或闲置）过程中所发生的实体磨损。 1. 第Ⅰ类有形磨损：外力作用下（如摩擦、受到冲击、超负荷或交变应力作用、受热 不均匀等）造成的实体磨损、变形或损坏。 2. 第Ⅱ类有形磨损：自然力作用下（生锈、腐蚀、老化等）造成的磨损。 （二）设备的无形磨损（精神磨损） 指表现为设备原始价值的贬值，不表现为设备实体的变化和损坏。 1. 第Ⅰ类无形磨损：设备制造工艺改进→制造同种设备的成本↙→原设备价值贬值
“技术经济学”教案 2.第Ⅱ类无形磨损:技术进步→出现性能更好的新型设备→原设备价值贬值 (三)设备的综合磨损 二、设备磨损的补偿形式 对有形磨损:修理 局部补偿L对无形磨损:进行现代化技术改造 2完全补偿:更换了用原型设备更换 用新型设备更换 设备更新的特点分析 1.设备更新的中心内容是确定设备的经济寿命 (1)自然寿命(物理寿命)。它是指设备从全新状态下开始使用,直到报废的全部时 间过程。自然寿命主要取决于设备有形磨损的速度。 (2)技术寿命。它是指设备在开始使用后持续的能够满足使用者需要功能的时间。技 术寿命的长短,主要取决于无形磨损的速度。 (3)经济寿命,是从经济角度看设备最合理的使用期限,它是由有形磨损和无形磨损 共同决定的。具体来说是指能使投入使用的设备等额年总成本(包括购置成本和运营成本) 最低或等额年净收益最高的期限。在设备更新分析中,经济寿命是确定设备最优更新期的主 要依据。 2.设备更新分析应站在咨询者的立场分析问题 设备更新问题的要点是站在咨询师的立场上,而不是站在旧资产所有者的立场上考虑 问题。咨询师并不拥有任何资产,故若要保留旧资产,首先要付出相当于旧资产当前市场价 值的现金,才能取得旧资产的使用权。这是设备更新分析的重要概念。 3.设备更新分析只考虑未来发生的现金流量 在分析中只考虑今后所发生的现金流量,对以前发生的现金流量及沉入成本,因为它们 都属于不可恢复的费用,与更新决策无关,故不需再参与经济计算 4.只比较设备的费用 通常在比较更新方案时,假定设备产生的收益是相同的,因此只对它们的费用进行比较。 5.设备更新分析以费用年值法为主 由于不同设备方案的服务寿命不同,因此通常都采用年值法进行比较。 §2设备的大修理及其经济界限 一、大修理的经济实质 设备零部件有形磨损的不均衡性,决定了设备修理的可行性(举例说明) 修理是恢复设备在使用过程中局部丧失的工作能力的过程。包括: 保养:通过减少磨损来保持设备性能,减少故障 小修:排除运转中出现的突发性故障和异常,以及对损坏严重的局部进行调整修理。 大修:调整、修复或更换磨损的部件,使整机全部或接近全部恢复性能
“技术经济学”教案 2 2. 第Ⅱ类无形磨损：技术进步→出现性能更好的新型设备→原设备价值贬值 （三）设备的综合磨损 二、设备磨损的补偿形式 对有形磨损：修理 对无形磨损：进行现代化技术改造 用原型设备更换 用新型设备更换 三、设备更新的特点分析 1．设备更新的中心内容是确定设备的经济寿命 （1）自然寿命（物理寿命）。它是指设备从全新状态下开始使用，直到报废的全部时 间过程。自然寿命主要取决于设备有形磨损的速度。 （2）技术寿命。它是指设备在开始使用后持续的能够满足使用者需要功能的时间。技 术寿命的长短，主要取决于无形磨损的速度。 （3）经济寿命，是从经济角度看设备最合理的使用期限，它是由有形磨损和无形磨损 共同决定的。具体来说是指能使投入使用的设备等额年总成本（包括购置成本和运营成本） 最低或等额年净收益最高的期限。在设备更新分析中，经济寿命是确定设备最优更新期的主 要依据。 2．设备更新分析应站在咨询者的立场分析问题 设备更新问题的要点是站在咨询师的立场上，而不是站在旧资产所有者的立场上考虑 问题。咨询师并不拥有任何资产，故若要保留旧资产，首先要付出相当于旧资产当前市场价 值的现金，才能取得旧资产的使用权。这是设备更新分析的重要概念。 3．设备更新分析只考虑未来发生的现金流量 在分析中只考虑今后所发生的现金流量，对以前发生的现金流量及沉入成本，因为它们 都属于不可恢复的费用，与更新决策无关，故不需再参与经济计算。 4．只比较设备的费用 通常在比较更新方案时，假定设备产生的收益是相同的，因此只对它们的费用进行比较。 5．设备更新分析以费用年值法为主 由于不同设备方案的服务寿命不同，因此通常都采用年值法进行比较。 §2 设备的大修理及其经济界限 一、大修理的经济实质 设备零部件有形磨损的不均衡性，决定了设备修理的可行性（举例说明）。 修理是恢复设备在使用过程中局部丧失的工作能力的过程。包括： 保养：通过减少磨损来保持设备性能，减少故障。 小修：排除运转中出现的突发性故障和异常，以及对损坏严重的局部进行调整修理。 大修：调整、修复或更换磨损的部件，使整机全部或接近全部恢复性能。 1. 局部补偿 2. 完全补偿：更换
“技术经济学”教案 大修理能够利用被保留下来的零部件,从而能在一定程度上节约资源,因此在设备更新 分析时大修理是设备更新的替代方案,这是大修理的经济实质,也是大修理这种对设备磨损 进行补偿的方式能够存在的经济前提。对设备进行更新分析时应与大修理方案进行比较,反 过来,进行设备大修理决策时,也应同设备更新及设备其它再生产方式相比较 二、大修理的经济界限 设备大修理能延长设备的使用期限,但在技术上和经济上都是有限度的。 技术上:为恢复设备性能,可进行修理,但有限度(举例说明)。 经济上,大修理应满足以下条件: R一该次大修理费用 基本条件(最低经济界限):R≤P一LP一同种设备的重置价值 L一旧设备被替换时的残值 补充条件:C≤C0(即大修后设备生产单位产品的成本应小于等于同种新设备的~) §3设备经济寿命的确定 、经济寿命计算原理 年等额总成本曲线 年等额运营成本曲线 年等额资产恢复成本曲线 设备使用期限 设备经济寿命 二、经济寿命的静态计算方法 1.一般情况 设:P一设备购置费,C一第j年的运营成本,Ln一第n年末的残值, n一使用年限,在设备经济寿命计算中,n是一个自变量 则n年内设备的总成本为 TCn=P-Ln+∑C n年内设备的年等额总成本为4C≈TCP-Ln,1 ∑C 由上式可知,设备的年等额总成本ACn等于设备的年等额资产恢复成本 与设备
“技术经济学”教案 3 大修理能够利用被保留下来的零部件，从而能在一定程度上节约资源，因此在设备更新 分析时大修理是设备更新的替代方案，这是大修理的经济实质，也是大修理这种对设备磨损 进行补偿的方式能够存在的经济前提。对设备进行更新分析时应与大修理方案进行比较，反 过来，进行设备大修理决策时，也应同设备更新及设备其它再生产方式相比较。 二、大修理的经济界限 设备大修理能延长设备的使用期限，但在技术上和经济上都是有限度的。 技术上：为恢复设备性能，可进行修理，但有限度（举例说明）。 经济上，大修理应满足以下条件： R—该次大修理费用 基本条件（最低经济界限）：R≤P－L P—同种设备的重置价值 L—旧设备被替换时的残值 补充条件：Cj≤C0 （即大修后设备生产单位产品的成本应小于等于同种新设备的～） §3 设备经济寿命的确定 一、经济寿命计算原理 二、经济寿命的静态计算方法 1. 一般情况 设：P—设备购置费，Cj—第 j 年的运营成本，Ln—第 n 年末的残值， n—使用年限，在设备经济寿命计算中，n 是一个自变量 则 n 年内设备的总成本为 = = − + n j TCn P Ln Cj 1 n 年内设备的年等额总成本为 = + − = = n j j n n n C n n P L n TC AC 1 1 由上式可知，设备的年等额总成本 ACn 等于设备的年等额资产恢复成本 n P − Ln 与设备 年 等 额 总 成 本 设备使用期限 年等额资产恢复成本曲线 年等额运营成本曲线 年等额总成本曲线 m 设备经济寿命
“技术经济学”教案 的年等额运营成本∑C之和 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 【例】:某型号轿车购置费为3万元,在使用中有如下表的统计资料,如果不考虑资金 的时间价值,试计算其经济寿命 表 某型号轿车使用过程统计数据表 单位 年度运营成本 500 n年末残值15000750037501875 10001000 解:该型轿车在不同使用期限的年等额总成本AC如下表所示。 某型号轿车年等额总成本计算表 年等额资产年度运营成本使用期限内运年等额运营|年等额总成本 使用期限资产恢复成本恢复成本 营成本累计 D一L AC ⑦=③+⑥ 15000 5000 5000 20000 11250 11000 16750 29000 4833 14000 500 13583 29000 7000 14072 “*”表示年等额总成本最低 由结果来看,该型号轿车使用5年时,其年等额总成本最低(ACs=13500元),使用 期限大于或小于5年时,其年等额总成本均大于13500元,故该汽车的经济寿命为5年 2.特殊情况 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,即运营成本呈线性 增长,如下图所示 设:P一设备购置费,n一使用年限,Ln第n年末的残值 C1一第1年的经营成本,λ一年经营成本的增加额 2345 C1+(n-1)λ 劣化增量均等的现金流量图 则:设备第j年的经营成本为C1=C1+(-1)
“技术经济学”教案 4 的年等额运营成本 = n j Cj n 1 1 之和。 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 【例】：某型号轿车购置费为 3 万元，在使用中有如下表的统计资料，如果不考虑资金 的时间价值，试计算其经济寿命。 表 某型号轿车使用过程统计数据表 单位：元 使用年度 j 1 2 3 4 5 6 7 j 年度运营成本 5000 6000 7000 9000 11500 14000 17000 n 年末残值 15000 7500 3750 1875 1000 1000 1000 解：该型轿车在不同使用期限的年等额总成本 ACn 如下表所示。 表 某型号轿车年等额总成本计算表 单位：元 使用期限 n 资产恢复成本 P − Ln 年等额资产 恢复成本 n P − Ln 年度运营成本 Cj 使用期限内运 营成本累计 = n j Cj 1 年等额运营 成本 = n j Cj n 1 1 年等额总成本 ACn ⑦=③+⑥ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 1 15000 15000 5000 5000 5000 20000 2 22500 11250 6000 11000 5500 16750 3 26250 8750 7000 18000 6000 14750 4 28125 7031 9000 27000 6750 13781 5* 29000 5800 11500 38500 7700 13500* 6 29000 4833 14000 52500 8750 13583 7 29000 4143 17000 69500 9929 14072 “*”表示年等额总成本最低。 由结果来看，该型号轿车使用 5 年时，其年等额总成本最低（ AC5 =13500 元），使用 期限大于或小于 5 年时，其年等额总成本均大于 13500 元，故该汽车的经济寿命为 5 年。 2. 特殊情况 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，即运营成本呈线性 增长，如下图所示。 设：P—设备购置费， n—使用年限，Ln—第 n 年末的残值 C1—第 1 年的经营成本，λ—年经营成本的增加额 则：设备第 j 年的经营成本为 Cj = C1 + ( j −1) P C1 （+） Ln C1+(n-1)λ 0 1 2 3 4 5 … 劣化增量均等的现金流量图 n
“技术经济学”教案 n年内设备的年等额总成本为 C 设Ln为一常数,若使ACn最小,则令: d(ACn) P-Ln, d = r少 P (解出的n,即为设备的经济寿命m) 【例】: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:由上式可得:m,28000800=7(年) 300 二、经济寿命的动态计算方法 1.一般情况 设:j折现率,其余符号同上 则n年内设备的总成本现值为TCn=P-Ln(P/F,L,m)+∑C(P/F, n年内设备的年等额总成本为AC=TCn(A/P,i,n) 2.特殊情况 AC= P(A/P, i, n)-L (A/F, i, n)+C+2(A/G, i, n) [(P-L(A/P, i, n)+L, Xi]+[CI+2(A/G, i, n) 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 【例】:某设备购置费为24000元,第1年的设备运营费为8000元,以后每年增加5600 元,设备逐年减少的残值如下表所示。设利率为12%,求该设备的经济寿命 解:设备在使用年限内的等额年总成本计算如下: AC1=(24000-12000A/P12%1)+12000×i+8000+5600A/G,12%1) =120001.1200)+12000×0.12+8000+56000=22880(元) AC2=(24000-8000/P12%2)+8000×i+8000+5600A/G,12%2) n=2 =160000.5917)+8000×0.12+8000+560004717)=21068(元) AC3=(24000-4000X/P12%3)+4000×1+8000+5600/G12%3) =2000004163)+4000×0.12+8000+5600(0.9246)=21985(元)
“技术经济学”教案 5 n 年内设备的年等额总成本为： 2 1 1 1 1 − + + − + = − = = n C n P L C n n P L AC n n j j n n 设 Ln为一常数，若使 ACn最小，则令： 0 2 ( ) 2 + = − = − n P L dn d ACn n 2( ) P Ln n − = （解出的 n，即为设备的经济寿命 m） 【例】：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：由上式可得： 7 300 2(8000 800) = − m = （年） 二、经济寿命的动态计算方法 1. 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 ( / , , ) ( / , , ) 1 TC P L P F i n C P F i j n j n n j = = − + n 年内设备的年等额总成本为 AC TC (A/ P,i,n) n = n 2. 特殊情况 [( )( / , , ) ] [ ( / , , )] ( / , , ) ( / , , ) ( / , , ) 1 1 P L A P i n L i C A G i n AC P A P i n L A F i n C A G i n n n n n = − + + + = − + + 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 【例】：某设备购置费为 24000 元，第 1 年的设备运营费为 8000 元，以后每年增加 5600 元，设备逐年减少的残值如下表所示。设利率为 12%，求该设备的经济寿命。 解：设备在使用年限内的等额年总成本计算如下： n=1 ： 12000(1.1200) 12000 0.12 8000 5600(0) 22880(元） (24000 12000)( / ,12%,1) 12000 8000 5600( / ,12%,1) 1 = + + + = AC = − A P + i + + A G n=2： 16000(0.5917) 8000 0.12 8000 5600(0.4717) 21068( ) (24000 8000)( / ,12%,2) 8000 8000 5600( / ,12%,2) 2 = + + + = 元 AC = − A P + i + + A G n=3： 20000(0.4163) 4000 0.12 8000 5600(0.9246) 21985( ) (24000 4000)( / ,12%,3) 4000 8000 5600( / ,12%,3) 3 = + + + = 元 AC = − A P + i + + A G