技术经济学讲稿-06章

1、技术经济学,管,理,科,学,与,工,程,学,院,Management science & Engineering,第六章,设备选择及使用的,技术经济分析,本章主要内容：（计划学时,4,学时）,第一节,设备的磨损及其补偿的技术经济分析,第二节,设备大修理及折旧的技术经济分析,第三节,设备的寿命及更新的技术经济分析,第四节,设备现代改装的技术经济分析,第一节,设备的磨损及其补偿的技术经济,分析,设备：指企业生产经营所需要的器物、生产工,具等。,是社会生产力的重要组成部分；,是企业生产的物质基础；,是企业技术水平的体现。,设备的技术经济问题,-,是企业如何正确的选择和,使用设备的问题。,设备选择的原

2、则：技术上先进经济上合理,技术上有：生产性、维修性、可靠性、耐用,性、通用性、节能性、成套性、适用性、安全性、,环保性等,经济上有：寿命周期费用最低、净现值最大、,投资回收期最短等等,设备在使用,(,或闲置,),过程中会逐渐发生磨损。磨,损是设备陈旧落后的主要原因，分有形磨损和无形,磨损两种形式。,一、设备的有形磨损及度量,设备有形磨损的概念及成因：,因闲置或使用、实体性,有形磨损指设备在使用（或闲置）过程中所发生的实体的,磨损，亦称为物质磨损,。,第种有形磨损。因使用强度，表现：精度下降、形状变,化、零件损坏,第种有形磨损。因闲置时间，表现：生锈、老化、腐蚀,设备的有形磨损反映了设备原始价值

3、和使用价值,的降低。要消除有形磨损，一般可以通过修理的方,法加以修复，相应地付出一定的修理费用。当然修,理费应小于同类新设备的价值。,设备有形磨损规律,设备磨损曲线：随使用时间，设备磨损程度曲线,设备故障率曲线：随使用时间，设备故障率变,化曲线,澡盆理论,。,磨,损,故,障,率,时间,时间,设备有形磨损的度量,设备磨损后是进行修理还是更换，主要取决于设,备的磨损程度。设备有形磨损程度的度量，可以采,用两种方法。,方法一：采用设备零件的磨损量度量,?,?,i,K,i,?,p,=,n,?,p,-,设备有形磨损程度,n,磨损零件总数,?,i,设备中,i,零件的磨损程度,K,i,i,零件的价值,1,1

4、,n,?,K,i,方法二、用修理费用估价设备的有形磨损,R,?,p,=,K,1,?,p,设备有形磨损程度,R,修复全部磨损零件所用的修理费用,K,1,在确定设备磨损程度时该种设备,再生产,的价值,二、设备的无形磨损及度量,设备无形磨损的概念和成因,无形磨损,不是由于在生产过程中的使用或自然,力的作用造成的，它不表现为设备实体的变化，,而表现为设备原始价值的贬值。,第种无形磨损：设备性能不变（设备没有陈,旧落后），但贬值了。,第种无形磨损：设备性能变化了（设备陈旧,落后）,设备无形磨损的度量,?,q,=,K,0,-,K,1,K,1,=1-,K,0,K,0,?,q,-,设备无形磨损程度,K,0,-

5、,设备的原始价值,K,1,-,考虑到第、种无形磨损时设备的再生产价,值,在计算无形磨损程度时，,K,1,必须反映技术进步在两个方面对现,有设备的影响：,1.,相同设备再生产价值的降低,2.,具有较好功能和更高效率的新设备的出现,K,1,可用下式表示,q,0,?,c,0,?,k,1,?,k,n,(,),?,(,),q,n,c,n,k,n,：新设备的价值,q,0,，,q,n,：使用旧设备与对应新设备的年生产率,c,0,，,c,n,：使用旧设备与对应新设备的单位产品耗费,，,：设备生产率提高指数和成本降低指数（,0,1,，,0,1,），其值可根据具体设备的实际数据确定,在上式中，当,q,0,q,n,

6、c,0,c,n,，即新旧机器的劳动生产率与使用,成本均相同时，,k,1,k,n,表示只发生了第种无形磨损。,若上式中出现了下述三种情况之一，即表示发生了第种无,形磨损,（,1,）,q,n,q,0,，,c,n,c,0,，此时,k,1,k,n,(,q,0,/,q,n,),（,2,）,q,n,q,0,，,c,n,c,0,，,k,1,k,n,(,c,n,/,c,0,),（,3,）,q,n,q,0,，,c,n,c,0,，,k,1,k,n,(,q,0,/,q,n,),(,c,n,/,c,0,),三、设备的综合磨损,设备综合磨损的度量可按如下方法进行。,设备遭受有形磨损后尚余部分为,:(1-,p,) (,百

7、分数,),；,设备遭受无形磨损后尚余部分为,: (1-,q,) (,百分数,),；,设备遭受综合磨损后的尚余部分为,: (1-,p,)(1-,q,) (,百分,数,),。,由此可得设备综合磨损程度,(,用占设备原始价值的比率表示,),的计算公式为：,=1- (1-,p,)(1-,q,),式中：,-,设备综合磨损程度。,设备在任一时期遭受综合磨损后的净值,K,为：,K = ( 1,)K,0,展开并整理得,K,?,(,1,?,?,),K,0,?,1,?,1,?,(,1,?,?,p,)(,1,?,?,2,),K,0,K,0,?,K,1,R,?,(,1,?,)(,1,?,),K,0,?,K,1,?,R

8、,K,1,K,0,从上式可看出设备遭受综合磨损后的净值等于等效设,备的再生产价值减去修理费用,例题：十年前，上海牌手表,125,元，现修理花,20,元，,（商店，该手表现价是,65,元）。,则：,有形磨损度, p=20/65=31%,无形磨损度, q=,（,125-65,）,/125=48%,综合磨损度, =1,-,（,1-31%,）,(1-48%)=64%,手表的净值,K=125,（,1-64%,）,=45,元（有形磨损,20,元，无形磨损,60,元）,四、设备磨损补偿,要维持企业生产的正常进行，必须对设备的,磨损进行补偿。由于机器设备遭受磨损的形成不,同，因此补偿磨损的方式也不一样。,补偿

9、分局部,补偿和完全补偿,。,设备有形磨损的局部补偿是修理，无形磨损,的局部补偿是现代化改装。有形和无形磨损的完,全补偿是更换。,设备磨损的形式,可消除性的,有形磨损,不可消除性的,有形磨损,第种的,无形磨损,第种的,无形磨损,修理,更换,现代化改装,不需更新,设备磨损补偿的,形式,第二节,设备大修理及折旧的技术经济分析,一、设备修理的意义及概念,1.,修理的经济意义,众所周知，设备是由不同材质的众多零部,件组成的，这些零部件遭受的有形磨损是非均匀,性的。通常，在设备的实物构成中总有一部分是,相对耐久的,(,例如机座、床身等,),，而另外的部分,则易于损坏。设备各部分的磨损是不均衡的。,例,6-

10、2,，一台价值为,10000,元的设备，其原始实物形态包括,下列组成部分：,设备组成及其价值,设备组成要,素,物理耐用,价格,年限,1,2,6,90,/,第一部分,500,第二部分,2000,第三部分,5000,第四部分,2500,10000,整,机,年平均磨损价值,磨损价值,占设备总值的,（元）,比例,500,5,1000,10,833,8.3,27.8,0.28,2360.8,23.6,明显，这台设备最耐久的部分是机座，大约可服务,90,年左右，,其余组成部分在两班制正常工作的条件下，约在,l,6,年内丧失,其使用价值。,修理的经济意义,:,可以利用设备中保留下来的部分，保留下,来的部分越

11、多越有利。,若设备的平均寿命期限定的太短，那么，更,新设备中尚未磨损的部分太多，是不经济的。,若设备的平均寿命期限定的太长，那么，更,新设备中大多数的零件都已更新或修理过，有可,能使得修理费用接近或超过设备原值，同样，是,不经济的。,2.,修理的概念,在实践中，通常把为保持设备在平均寿命期限,内的完好使用状态而进行的局部更换或修复工作叫,作维修或修理。,按其经济内容来讲，这种必要的维修工作可分为,日常维护、小修理、中修理和大修理等几种形式。,日常维护,是指与拆除和更换设备中被磨损的零部件无关的,一些维修内容，诸如设备的润滑与保洁，定期检验与调整，,消除部分零部件的磨损等等。,小修理,是工作量最

12、小的计划修理，指设备使用过程中为保,证设备工作能力而进行的调整、修复或更换个别零部件的,修理工作。,中修理,是进行设备部分解体的计划修理，其内容有：更换,或修复部分不能用到下次计划修理的磨损零件，通过修理、,调整，使规定修理部分基本恢复到出厂时的功能水平以满,足工艺要求，修理后应保证设备在一个中修间隔期内能正,常使用。,大修理,是最大的一种计划修理，它是在原有实物形态上的,一种局部更新。它是通过对设备全部解体，修理耐久的部,分，更换全部损坏的零部件，修复所有不符合要求的零部,件，全面消除缺陷，以使设备在大修理之后，无论在生产,率、精确度、速度等方面达到或基本达到原设备的出厂标,准。,大修理的特

13、点：,修理种类的界限是模糊的，一般是以工作量大小、,周期长短、工作内容等为标志区分,大修理是规模最大、花钱最多的一种修理。因此应重点,分析,大修的要求是达到出厂的技术标准，但是难以作到。,一般是经济性越来越差：设备的性能越来越低；,修理的间隔周期越来越短；,修理费用越来越高；,设备中原来的能保留下来的部,分也越来越少,二、设备大修理的技术经济界限,1.,必要条件：设备的大修理费用不能高于其更新成本,R K,- L,式中：,R-,该次大修理费用；,K-,同种设备的重置价值,(,即同一种新设备在大修理时,刻的市场价格,),；,L-,旧设备被替换时的残值；,这里还应指出，即使满足上述条件，也并非所,

14、有的大修理都是合理的。如果大修理后的设备综,合质量下降较多，有可能致使生产单位产品的成,本比用同种用途的新设备生产为高，这时其原有,设备的大修理就未必是合理的，因此还应补充另,外一个条件，即：,2.,充要条件：大修理后，原设备的生产成本（单位产,品成本），不能高于同型新设备的生产成本时，大,修理才是合理的。,C,X,/ C,N, 1,式中：,C,X,-,用大修理后的设备生产单位产品的成本；,C,N,-,用具有相同用途的新设备生产单位产品的成本,。,3.,设备大修理周期数的确定,从经济角度我们需要确定一台设备到底大,修到第几个周期最为适宜，这是大修理工作必,须解决的问题。,如果一台设备的最佳使用

15、期限即,设备的经济寿命,已定，,设备的使用单位和设备的制造厂根据设备的种类和设备的工,作条件，也应对设备,大修理间隔期,有所规定，即设备每次大,修理间隔期是已知的，则设备大修理周期数应由下式求出,n,?,T,j,?,T,E,j,?,1,T,E,设备的经济寿命,T,j,第,j,-1,次到第,j,次大修理的间隔期，若,j,=1,时，则表示新,设备至第一次大修理的间隔期,n,设备大修理的周期数,三、设备折旧及技术经济分析,折旧的实质：企业购置的固定资产，,从实物形态上看，是逐渐消耗磨损的过程；,从价值形态上看，是预付成本的分摊过程,折旧：设备在使用过程中，由于磨损使其逐,渐减少的那部分价值，称为设备

16、的折旧。折旧费,是摊入成本的，摊入过程是设备在生产过程中的,价值转移过程。摊入成本的折旧费，随着产品的,销售而得到补偿。,折旧的计提方法（折旧期、折旧额、折旧率）,设备折旧的计算方法如下：,计算折旧的方法，我国目前仍主要采用直线,折旧法,(,平均年限法,),部分企业采用了快速折旧方,法。,现将有关折旧的计算方法简介如下。,直线折旧法,直线折旧法就是在设备使用期限内，按年平,均地分摊设备价值的一种方法。它也是国内外广,泛应用的一种方法。计算公式如下：,K,o,?,K,e,A,t,?,T,p,式中：,A,t,-,设备年折旧额；,K,0,-,设备原值；,K,e,-,设备残值；,T,P,-,设备最佳使

17、用期,(,或通常是国家规定的折旧年限,),。,例题：一台设备价值为,7400,元，残值为,200,元，最,佳使用期为,8,年，求该设备的年折旧额。,明显：,A=(7400-200)/8=900,元,年度数求和法,年度数求和法就是在设备使用期限内，按年递减,地分摊设备价值的一种方法。其递减规律是：每年,的递减系数由年度数的逆次排列数与年度数和之比,确定。年度数和为,:,年度数的逆次排列为,: T,P,，,T,P,-1,，,T,P,-2,，,.,，,3,，,2,，,1,T,p,?,1,?,t,因此，设备第,t,年折旧额,A,t,的计算公式为：,A,t,?,(,K,o,?,K,e,),?,T,p,(

18、,1,?,T,p,),2,例题：一台设备价值为,7400,元，残值为,200,元，最佳使,用期为,8,年，用年度数求和法求该设备的年折旧额。,解：年数总和为：,8+7+6+5+4+3+2+1=36,所以：第一年的折旧额为：,（,7400-200,）,8/36=1600,第二年的折旧额为：,（,7400-200,）,7/36=1400,年度,递减系数,1,8/36,2,7/36,3,6/36,4,5/36,折旧额,1600,1400,1200,1000,年度,递减系数,折旧额,5,4/36,800,6,3/36,600,7,2/36,400,8,1/36,200,余额递减法,余额递减法就是在设备

19、使用期限内，按年用,固定的折旧率分摊设备净值的一种方法。,由于设备净值是逐年递减的，因此，得到的,折旧额也是逐年递减的。其中固定折旧率由设备,原值、设备残值、设备使用期限三个因素决定，,详细计算过程如下：,设,:,为设备的固定折旧率；,T,P,为设备最佳,使用年限,；,K,0,为设备原值；,K,e,为设备在第,T,P,年,末的残值,(,不得为,0),。则用余额递减法计算的设备,逐年的年初价值、折旧额和年末净值列表如下：,年度,1,年初设备价值,K,0,折旧额,K,0,年末设备净值,K,0,（,1-,）,2,3,T,P,K,0,（,1-,）,K,0,（,1-,）,2,K,0,（,1-,）,K,0

20、,（,1-,）,2,K,0,（,1-,）,2,K,0,（,1-,）,3,K,0,（,1-,）,T,P,-1,K,0,（,1-,）,T,P,-1,K,0,（,1-,）,T,P,由此可以求得固定折旧率,:,如前例：,这样：第一年的折旧额为：,7400,03632=2687.68,第二年的折旧额为：,(7400-2687.68),03632=1711.51,年度,1,2,3,4,5,6,7,8,年初设备价值,7400.00,4712.32,3000.81,1910.92,1216.87,774.90,493.46,314.24,折旧额,2687.68,1711.51,1089.89,694.05,4

21、41.97,281.44,179.22,114.13,年末设备净值,4712.32,3000.81,1910.92,1216.87,774.90,493.46,314.24,200.,11,双倍余额递减法,双倍余额递减法就是在设备使用期限内，开,始的一定年度内，按固定折旧率分摊设备净值；,一定年度以后，改用直线折旧法的一种方法。,这里所谓的,固定折旧率,是按直线折旧法残值,为零时折旧率的两倍计算的；,所谓的,一定年度,以后，指在既定的设备最佳,使用期条件下确定改用直线折旧法的起始年度。,当最佳使用期为单数时，改用直线法的年度为,：,当最佳使用期为双数时，改用直线法的年度为：,采用这种方法计算设

22、备年折旧额，主要是为了克,服余额递减法中残值不得为零的局限。,如上例：直线折旧法的折旧率为：,12.5% ,取固定折旧率,25%,改用直线法的年度为：,4+2=6,这样：第一年的折旧额为：,7400,0.25=1850.00,第二年的折旧额为：,(7400-1850.00),0.25=1387.50,年度,1,2,3,4,5,6,7,8,年初设备价值,7400.00,5550.00,4162.50,3121.87,2341.40,1756.05,1237.37,718.69,折旧额,1850.00,1387.50,1040.63,780.47,585.35,518.68,518.68,518.

23、68,年末设备净值,5550.00,4162.50,3121.87,2341.40,1756.05,1237.37,718.69,200.01,第,6-8,年的折旧额为：,(1756.05-200),(1/3)=518.68,偿债基金法,偿债基金法就是考虑资金时间价值的折旧方法。,在设备使用期限内,每年等额提取折旧,同时,即,按一定的资金利润率计算利息,使得到设备报废,时,累计折旧额及利息之和正好等于设备原值的,一种方法。,即：以（,K,0,-K,e,）作为基金，使各年的折旧额,的累计终值等于此基金额。,K,0,-K,e,A,t,A,t,A,t,A,t,0 1 2 3 T,P,计算方法是：每年

24、计提的折旧额为,A,t,，资,金利润率为,i,0,，使用年限为,T,P,，则历年提取的,折旧应为：,如前例：,A,t,=(7400-200),0.087444=629.60, i=10%,积金法,积金法就是考虑资金时间价值的折旧方法。在设备使,用期限内，每年等额提取折旧。同时，将各年提取的,折旧额换算为设备投资的现值，使得这些现值总和正,好等于设备的原值。,K,e,A A A A,0 1 2 3 T,P,K,0,如前例：,A,t,=(7400-200,0.4665),0.187444=1369.60,i=10%,几种折旧方法的比较,如前例题：一台设备价值为,7400,元，残值为,200,元，最

25、佳使,用期为,8,年，求该设备的年折旧额。（折现率,10%,）,年份,直线折旧法,年度数求和法,余额递减法,双倍余额递减法,偿债基金法,积金法,1,2,3,4,5,6,7,8,合计,900,900,900,900,900,900,900,900,7200,1600,1400,1200,1000,800,600,400,200,7200,2687.68,1711.51,1850.00,1387.50,1040.63,780.47,560.35,493.68,493.68,493.68,7200,629.60,629.60,629.60,629.60,629.60,629.60,629.60,62

26、9.60,1369.60,1369.60,1369.60,1369.60,1369.60,1369.60,1369.60,1369.60,1089.89,694.05,441.97,281.44,179.22,114.13,7200,5036.80,10956.80,分析：,1.,快速折旧方法的现金流结构，明显好于直线,法，前期折旧额较高。企业可以获得更多的时间价,值。,2.,快速折旧方法，有利于企业的技术进步,3.,快速折旧方法，对企业前期产品成本影响较,大。,第三节,设备的寿命及更新的技术经济分析,一、设备的寿命及更新,设备在使用,(,或闲置,),过程中，由于受无形磨损,和有形磨损的影响，

27、呈现三重寿命形态，它们,是决定设备补偿时间的依据。,设备的自然寿命：设备从开始使用直到自然,报废所延续的时间,设备的技术寿命：设备从开始使用直到因技,术落后而被淘汰所延续的时间,设备的经济寿命：设备从开始使用到因为继续,使用不经济而提前更新所使用的时间。,使设备的年平均使用成本最低的年数。,4.,设备更新的概念,两种形式：,一是用相同的设备去更换有形磨损严重，不能继续,使用的旧设备；,二是用较经济和较完善的新设备来更换那些技术上,不能继续使用或经济上不宜继续使用的旧设备。,对设备实行更新除了考虑对技术的进步促进作用外，,还应能够获得较好的经济效益。对于一台具体设备来,说应不应该更新、在什么时间

28、更新、选用什么设备来,更新，主要取决于,更新的经济效果,。而设备更新的时,机，一般取决于设备的技术寿命和经济寿命。,设备更新有,原型更新,和,新型更新,两种形式,二、设备更新的技术经济分析（原形更新）,1.,不考虑资金的时间价值时,设备的劣化：随着设备使用期的增加，运行成本,每年以某种速度在递增，这种运行成本的逐年递,增称为设备的劣化,年,均,总,成,本,年等额总成本曲线,年均运营成本曲线,年均购置成本曲线,m,设备经济寿命,设备使用期限,设每年运行成本增加额（低劣化数值）为,。,第一年的运行成本：,C,1,，即运行成本的初始值；,第二年的运行成本：,C,1,+,第三年的运行成本：,C,1,+

29、 2,第四年的运行成本：,C,1,+ 3,第,T,年时的运行成本为：,C,1,+(T-1),若设备使用,T,年，则,T,年内的总运行成本为：,C =,C,1,+(C,1,+,)+(,C,1,+ 2,) +(,C,1,+ 3,)+ + ,C,1,+ (T-1),=T C,1,+ ,+ 2,+3, + +(T,-1),=T C,1,+ T(T-1),/ 2,设每年运行成本增加额（低劣化数值）为,。若设,备使用,T,年，则第,T,年时的运行成本为：,式中：,C,1,-,第一年的运行成本，即运行成,本的初始值；,T -,设备使用年数。,那么,T,年内运行成本,:,那么,T,年内运行成本的年平均值将为：

30、,除运行成本外，在使用设备的年总费用中还有每,年分摊的设备购置费用，其金额为：,式中：,K,0,-,设备的原始价值；,K,e,-,设备处理时的残值。,年均总费用的计算公式为：,可用求极值的方法，找出年均总费用的最低,点，即设备的经济寿命，亦即设备原型更新的,最佳时期。,则经济寿命：,当各年的运行成本不规则时，可分别计算设备,使用的年平均成本，选取最低的年份。,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。,使用年度,j,年度运营成本,1,5000,2,6000,3,7000,4,9000,5,11500,6,14000,7,1700

31、0,n,年末残值,年限,(1),15000,7500,3750,1875,1000,1000,1000,设备原值分摊,原值,残值,(2),(3),年均运营成本,年均总成本,(8)=(4)+(7),年购置费,运营成本,(5),累计运,年均运营成,本,(7)=(6)/(1),营成本,(4)=(2)-,11000/2,(30000-7500)/2,(6),11250+5500,(3)/(1),15000,11250,8750,7031,5800,4833,5000,6000,7000,9000,11500,14000,5000,11000,18000,27000,38500,52500,5000,5

32、500,6000,6750,7700,13500*,8750,13583,20000,16750,14750,13781,1,2,3,4,5,6,30000,30000,30000,30000,30000,30000,15000,7500,3750,1875,1000,1000,7,30000,1000,4143,17000,69500,9929,14072,2.,在考虑资金时间价值的条件下,K,e,0 1 2 3 T,C,1,C,2,C,3,C,T,K,0,决策：分别令：,T=1,，,2,，,3,，,，,n,求出：,AC,1,，,AC,2,，,AC,3,，,.,，,AC,n,选,AC,最小的

33、年份，为设备的经济寿命。,例题：刚才的例题，假设,i0=10%,，求设备的经济寿命,使用,残值,年限,1,1,2,现值,系数,3,0.909,0.8264,残值,现值,4=2*3,13635,6198,运行,运行费,运行费,费,现值,现值累计,5,5000,6000,总费用,现值,8=7+,原值,-4,20910,33305.4,资本回收,系数,9,1.09999,0.57619,年费用,10,23000.79,19190.24,2,15000,7500,6=5*3,4545,4958.4,7,4545,9503.4,3,4,3750,1875,0.7513,2817.375,0.683,12

34、80.625,7000,9000,5259.1,6147,14762.5,20909.5,41945.125,49628.875,0.402114,0.31547,16866.72,15656.42,5,6,7,1000,1000,1000,0.6209,0.5644,0.4665,620.9,564.4,466.5,11500,14000,17000,7140.35,7901.6,7930.5,28049.85,35951.45,43881.95,57428.95,65387.05,73415.45,0.263797,0.229607,0.205405,15149.58,15013.32,1

35、5079.9,三、出现新设备条件下的更新决策,比较的方法和原理与互斥方案的必选相同。,由于方案的寿命不尽相同，因此常利用年度费用进行比较。,年费用比较法,从原有旧设备的现状出发，分别计算旧设备再使用一年的总,费用和备选新设备在其预计的经济寿命期内的年均总费用，并,进行比较，根据年费用最小原则决定是否应该更新设备。,旧设备再使用一年的总费用可由下式求得,V,00,?,V,01,AC,0,?,V,00,?,V,01,?,i,?,?,C,2,AC,0,旧设备下一年运行的总费用,V,00,旧设备在决策时可出售的价值,V,01,旧设备一年后可出售的价值,i,最低期望收益率,C,旧设备继续使用一年在运行费用方面的损失（包括,使用新设备后运行成本的节约额和销售收入的增加额）,V,00,?,V,01,因继续使用旧设备而占用资金的时间价值损,2,失，资金占用额取旧设备现可售价值和一年后,可售价值的平均值,新设备年均总费用，主要包括以下几个方面：,运行劣化损失,新设备随着使用时间的延长，同