运用工厂成本模型对项目投资决策进行优化的方法与实践

1、世源科技工程有限公司科技论文 运用工厂成本模型对项目投资决策 进行优化的方法与实践 杜晓阳 李强 冯晓伟 彰醒人 （世源科技工程有限公司，北京 100840） 摘要：文章论述了建立工厂成本模型的必要性，并介绍了工厂成本模型的理论基础，拥有成本（COO）和作 业成本法（ABC） 。文章进一步阐述了成本模型结构和成本模型分析的一般程序，并以笔者的部分实践经验 为例，论证了工厂成本模型对于项目投资决策的意义。 关键词：拥有成本；COO；成本模型；投资决策；作业成本法；ABC；盈亏平衡分析； Methodology & Practice of Optimizing Project Invest

2、ment Decision with Factory Cost Modeling Sean Du, Li Qiang, Feng Xiaowei, Zhang Xingren (China Electronics Engineering Design Institute, Beijing, 100840 Abstract: This paper describes the necessity of setting up a cost model for a factory, introduces basic knowledge on Cost of Ownership (COO and Act

3、ivity-Based Costing, which are the two foundations of a cost model. Further descriptions are given on cost model structure as well as general procedure of model analyzing. With several cases, authors prove the significance of a cost model to project investment decision making. Key Words: Cost of Own

4、ership; COO; cost modeling; investment decision making; Activity-Based Costing; ABC; break-even analysis 概述 随着投资体制的改革， 项目投资人关心 的问题，已经从如何得到政府的投资和审 批，转移到关心项目的投入和产出，并且更 关心如何在项目规划阶段构建企业未来的 竞争能力。对于 IC 制造工厂而言，由于建 厂投资巨大、市场价格波动幅度高，投资人 更加关注于诸如：一个 IC 工厂究竟要投资 多少，这些投资都花在什么地方；项目的收 入和利润情况如何； 项目是收益水平是否高 于行业平均指标；项目

5、的风险因素有哪些； 对项目评价指标的影响程度如何； 能否通过 优化投资方案，降低项目的风险，提高项目 效益；等等一系列问题。 通常情况下， 人们可以通过采用项目决 策分析与评价的一系列方法， 计算出项目的 投资、利润等经济指标，并对项目的风险因 素及其不确定性进行一定程度的分析。 而对 于如何在决策之前详尽、 量化地分析项目的 最佳规模、最优的产品组合，在项目决策形 成后，全面地优化建设方案、最大程度地降 低产品成本，以达到提高项目的盈利能力、 规避项目风险的目的， 这似乎并不是传统的 项目决策分析与评价手段所能够解决的问 题。 工厂成本模型就是将项目在建设期和 正常生产期间预计发生的各种成本

6、和费用， 按照不同的分类和计算规则建立的计算机 模型， 并按照作业成本法的成本分配原则将 项目全寿命周期内发生的成本分配至各种 产品， 从而为建设方案的优化和比选提供数 据和分析基础。 工厂成本模型的基础 作业成本法1 1 世源科技工程有限公司科技论文 作业成本法（Activity-based Costing， ABC 法）是建立成本模型的基础之一。它 以生产产品所必需的生产作业为成本计算 的基本对象， 认为成本的产生过程是生产产 品耗用作业、作业耗用资源、资源耗用产生 成本的过程。 产品价值的产生过程就是成本 产生的过程， 任何产生成本而不能产生价值 的过程， 都应该尽可能地取消或减少。 因

7、此， ABC 法不仅是一种成本计算方法，更是一 种成本控制和企业管理手段。将 ABC 法 作为建立成本模型的意义在于：它能够将 人们的注意力引导到成本发生的原因（成 本动因，Cost Driver）上来，更便于追踪 产品价值形成和成本积累的过程和原因， 为成本的控制和生产优化提供很好的基 础；另外，与采用制造成本法的成本核算 方法相比较， ABC 法将间接制造成本分别 按不同作业成本的分配率分配给相应的 作业和产品，能够更清晰、更准确地反映 不同产品的成本构成，因此更适用于间接 制造成本在总成本中所占比重较高的高 技术和高投入型的产品生产。这对于以高 设备投入和厂房投入的 IC 工厂而言尤为

8、关键。 拥有成本（COO）2 工厂成本模型的另一个基础是拥有成 本（Cost of Ownership, COO）的概念。COO 的概念最早是由 SEMATECH 提出的，并随 后由国际半导体设备与材料协会 （ Semiconductor Equipment and Materials International，SEMI）制定出一系列半导体 制造设备的 COO 标准。 随着半导体加工技术的不断发展， 半导 体设备的加工精度和自动化程度日益提高， 价格也日趋昂贵。 但不同供应商的设备不仅 在产出率、利用率和可靠性上有不同的表 现， 在动力和材料消耗以及设备维修费用方 面也有不同。因此，不能将初

9、始购买价格作 为购买决策的唯一评判标准。COO 将设备 在整个寿命周期内发生的全部成本与其产 出率指标进行综合比较， 计算出在设备整个 寿命周期内单位产品（产出成品）的平均成 本，以此作为设备的拥有成本（即 COO） 。 COO 可表示为： COO=(F+R+Y/(L×T×Y×U 其中：F$ 为固定成本（fixed costs） O$ 为可变成本（variable costs） Y$ 为 不合格 产品成本 （ yield costs ） L 为生产线寿命（life of tool） T 为生产线产能 （throughput） Y 为 复 合 成 品 率 （ com

10、posite yield） U 为 生 产 线 使 用 效 率 （utilization） 从计算公式可以看出，COO 考虑了设 备整个寿命周期内发生的全部成本， 包括一 次性购买成本，维持正常生产所需的原材 料、动力、人工成本，设备维修保养费用， 以及因生产不合格品导致的价值损失等。 而 在综合产率的计算上，COO 考虑了设备整 个寿命周期内因设备故障（维修） 、设备空 闲以及设备调整等造成的产率损失。因此， 要得到更低的拥有成本（COO）应该同时从 降低成本和提高产出率两方面入手。 COO 不仅可以用于评价单台设备的拥 有成本， 如果将一条生产线或一个工厂看做 一个单台设备的话， 它也可以

11、用于评价生产 线和工厂的拥有成本， 即以该生产线或工厂 所生产的单位产出品的成本来表示其拥有 成本。另外，尽管 COO 最初是为半导体制 造设备开发的， 但其概念和计算方法可以方 便地用于其它方面。 COO 应用于成本模型的意义在于， COO 不仅可以作为成本模型的评价标准， 还可以揭示产品成本的构成， 为改进模型提 供方向和依据。 工厂成本模型结构 根据工厂成本模型的两个基础， 模型应 以生产产品所必需的生产作业（工艺流程） 为主线，分别将其所需的各种工厂资源（设 备、原材料、人工和厂房等）附加于每个工 序上， 围绕这些生产作业发生的各种成本和 实际产率， 分别计算出各产品总成本和单件 成本

12、，进而根据生产爬坡计划和销售计划， 计算各年销售收入和利润； 并最后计算出项 目的投资收益率、 投资回收期等项目的经济 2 世源科技工程有限公司科技论文 效益指标。 模型结构如下图示。 2、假定条件：任何项目在进行成本模 型分析时，都会受到时间、资金以及信息来 成本模型分析的一般程序3 成本模型分析的一般程序如下图所示， 源等诸多条件的限制， 对模型条件做适当的 假设不仅可以节省时间和金钱， 也可以简化 模型，使模型既能说明问题，又简单易懂、 针对性强。 3、模型经过计算后得出结果后，应与 同行业或同类工厂的技术经济指标进行比 较， 以确定该模型的技术经济指标是否处于 行业先进水平， 分析工厂

13、建设方案或运行方 案是否需要改进， 并根据计算数据和敏感性 分析揭示出的敏感因素， 重点对有关成本支 出项目进行优化和改进。 工厂成本模型分析的应用 工厂成本模型将产品生产所耗用的各 种资源与产品和作业联系起来， 可以量化分 析能力、资源和成本三者之间的互动关系。 它不仅可以用来解决企业宏观战略决策问 题（如企业规模） ，也可以用来解决工厂运 作策略上的许多问题。 根据笔者的实践经验， 工厂成本模型分 析可以解决和回答的常见问题包括： 产品组合分析： 即使在总生产能力不变 以及各种产品采用基本相似的工艺流程情 况下， 当产品组合变化时， 工艺设备的配置、 生产面积需求、原材料及动力消耗、销售收

14、 其中值得注意的是： 1、模型定义：每个分析模型都有其特 定的范围和目标。 在建立模型之前要先根据 项目特定的条件和其特定的分析目标定义 好模型分析的范围和深度， 而不是越大越全 越好。 3 世源科技工程有限公司科技论文 入和利润等都会产生相应的变化， 在进行建 厂决策时， 除应考虑市场对产品品种和产量 的需求外， 还应根据企业自身的技术和资金 实力， 确定拟建工厂的产品组合和各自的生 产能力，以预测对相应工厂资源的需求情 况。下图为在总的生产能力不变的情况下， 三种产品在六种不同的产量组合情况下， 其 项目资金投入情况和单位产品成本的变化 情况。 分析的目的是在一定的资金投入条件 下，选择单

15、位产品成本最低的产品组合（组 合五） 。 110 产规模范围可以认为是基准产量的 90%。 盈亏平衡点分析： 盈亏平衡分析计算在 不同的产量下生产成本与销售收入的变动 情况， 并找出总支出与总收入相等时的产量 （即盈亏平衡点） ，以此作为评价项目风险 是指标之一。盈亏平衡点的产量越低，说明 项目的风险越小，反之则风险越大。如盈亏 平衡点较高时， 则应通过降低生产成本或提 高销售收入等措施降低盈亏平衡点。 如采用 拥有成本（COO）较低的工艺设备、选择综 90 80 70 60 百万美元 105 100 50 40 95 90 30 20 10 0 85 80 75 30 40 50 60 基

16、产 百 比 准 量 分 70 80 生 总 本 产 成 90 100 净 入 收 110 70 组合一 组合二 组合三 资金 投入 组合四 单位 产品 成本 组合五 组合六 工厂经济规模分析： 对于特定的产品和 生产工艺而言， 都会存在一个合理经济的生 产规模（范围） 。生产规模过小时，总投资 额较低，但其在产品成本中的比重增大，单 件产品成本增加，投资收益率降低。随着生 产规模的增长，总投资无疑会随之增加，但 其在产品成本中的比重和单件产品成本会 逐渐降低，投资收益率会逐渐提高。因此， 如何在一定的投资限额条件下选择合理的 生产规模， 是工厂成本模型分析最常见的课 题之一。附图为经济生产规模

17、分析的示例。 图中可见，总投资额随产量（生产规模）增 加呈比例增长， 而单件产品成本和投资内部 收益率在产量大于基准产量的 90%后， 降低 （增长）的趋势变缓。因此该示例的经济生 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 30 60 90 120 15 0 180 21 0 2 40 270 30 0 10 0 90 合售价较高的产品组合等。 产品成本分析： 拟建工厂的产品成本高 低是决定未来工厂竞争能力的重要指标。 而 产品成本除与工厂生产管理水平有关外， 也 与许多建厂决策息息相关。 如建厂地点的选 择可能会影响原材料的供应价格； 工艺设备 的选择会影响设备折旧费

18、在产品成本中所 占的比例，等等。产品成本分析可以揭示产 品成本的构成情况及其随时间的变化趋势， 从而引导人们对影响成本的主要因素进行 更深入的分析，以优化建设方案。 在下图中， 产品成本随生产年份逐年下 降。构成成本的主要因素包括设备折旧、厂 1400 1200 管理费用 1000 消耗材料费 间接材料费 800 直接材料费 试机材料费 间接人工费 80 70 60 50 40 200 400 600 直接人工费 厂房维护费 设备维修费 厂房折旧 设备折旧 总 投 资 (M$ 单 件 产 品 成 本 ($ 内 部 收 益 率 (IRR 生产（相对）规模 30 20 10 0 0 第1年 第2年 第3年 第4年 第5年 第6年 4 世源科技工程有限公司科技论文 房折旧、直接材料费以及管理费等。因此， 在项目决策和实施过程中应重点从降低设 备和厂房造价、寻找新的生产原材料来源、 精简管理层机构等多方面采取措施， 以降低 成本，提高未来工厂的竞争能力。 结论 提高资金的使用效率、 构建具有强大竞 争能力的工厂，是项目投资决策的根本目 标。 除了采用传统的投资决策分析方法对现 有的建设方案进行评价外， 更重要的是通过 对未来工厂资源和成本的预测和分析， 优化 和改善建设方案。 在 拥 有 成 本 （ COO ） 和 作 业 成 本 法 （ABC）基础上建立工厂成本模