技术经济学第6章设备更新分析

1、n第一节 设备的磨损与补偿（Equipment Abrasion Equipment Compensation） n第二节 设备合理更新期的确定（Determination of the Best Renewal Time of Equipment） n设备的磨损(Equipment Abrasion) n设备的实体性补偿与寿命(Equipment solidity Compensation and the Plant Life)n设备的折旧(Depreciation of Equipment) 一、设备的磨损(Equipment Abrasion) 1 1设备磨损的概念设备磨损的概念(Con

2、ception of Equipment Abrasion) 设备在使用或闲置中因物理的、化学的因素，或其设备在使用或闲置中因物理的、化学的因素，或其它的原因而产生的损耗称之为设备的磨损。它的原因而产生的损耗称之为设备的磨损。 2 2根据磨损产生的原因不同划分，磨损有二种表现根据磨损产生的原因不同划分，磨损有二种表现形式：形式： （1 1）设备的有形磨损）设备的有形磨损(Material Abrasion) 第一种形式的有形磨损，即设备由于使用而产生的第一种形式的有形磨损，即设备由于使用而产生的磨损。在生产使用过程中，设备有形磨损程度的变磨损。在生产使用过程中，设备有形磨损程度的变化大致分为三

3、个阶段（如图化大致分为三个阶段（如图6-16-1所示）。所示）。 图图6 6- -1 1 设设备备有有形形磨磨损损的的三三个个阶阶段段 时间 I II III 磨损量 第I 阶段为初期磨损阶段。在这个阶段，设备零件的表面粗糙度、光洁度会发生明显变化，磨损的速度比较快。 第II 阶段为正常磨损阶段。在这个阶段，若设备正确合理使用，零件的磨损速度稳定下来，零件的表面不会发生明显变化，设备的磨损量较小并维持在一定幅度内。 第III阶段为急剧磨损阶段。当设备磨损到一定程度，磨损量就会再次急剧增加，设备的精度、性能和生产效率会显著降低。如果继续使用，将导致零件甚至设备的严重损坏，设备将无法正常运转。n第

4、二种形式的有形磨损，即是设备处在闲置第二种形式的有形磨损，即是设备处在闲置状态由于自然力作用而产生的有形磨损。如状态由于自然力作用而产生的有形磨损。如受自然力的侵蚀而生锈；由于管理不善和缺受自然力的侵蚀而生锈；由于管理不善和缺乏必要的维护而老化、变形、自然丧失精度乏必要的维护而老化、变形、自然丧失精度和工作能力等和工作能力等. .（2）设备的无形磨损(Immaterial Abrasion)设备的无形磨损是指由于科学技术进步的原因所引起的设备价值性损耗。根据科学技术进步作用的对象不同划分，设备的无形磨损有两种形式：第一种形式的无形磨损第一种形式的无形磨损，也称之为设备价值贬值损耗。第二种形式的

5、无形磨损第二种形式的无形磨损，通常称为技术落后性磨损或者是设备使用价值贬值磨损。 （二）设备磨损的度量（二）设备磨损的度量(Metrics of Equipment Abrasion ) 1. 设备有形磨损的度量(Metrics of Material Abrasion)2.设备无形磨损的度量(Metrics of Immaterial Abrasion)3.设备的综合磨损程度(Metrics of Composite Abrasion)n二、设备的实体性补偿与寿命二、设备的实体性补偿与寿命(Equipment solidity Compensation and the Plant Life)

6、n（一）设备的补偿形式（一）设备的补偿形式(Forms of Equipment Compensation)n实体性补偿的形式主要分为修理、更新和现代化实体性补偿的形式主要分为修理、更新和现代化改装三种。磨损形式和实体性补偿方式的关系如改装三种。磨损形式和实体性补偿方式的关系如图图6-2所示：所示：设备磨损的形式可消除的有形磨损不可消除的有形磨损设备的无形磨损实体性补偿方式式修 理更 新现代化改装图图62 设备磨损形式与实体补偿方式的关系设备磨损形式与实体补偿方式的关系 1设备的修理(Equipment Repair) 有小修、中修和大修三种形式。 2设备的现代化改装(Revamp Exist

7、ing Equipment with Modern Technology ) 设备现代化改装是针对设备的无形磨损尤其是第二种形式的无形磨损进行实体性补偿的一种方式，指的是用现代的科学技术成果改变现有设备落后的结构，即是用新部件、新装置、新附件装备现有设备使它的技术性能达到或部分达到先进设备水平。 3设备更新(Equipment Replacement) 设备更新有两种形式：原形更新和技术更新。 （二）设备的寿命（二）设备的寿命(Plant Life) 设备更新是设备磨损补偿的重要方式。设备更新期的确定取决于对设备寿命的考虑。设备的寿命有以下四种：1自然寿命(Natural Lifespan)

8、自然寿命也称为使用寿命，指设备从投入使用到报废为止所延续的时间。自然寿命由有形磨损决定，要延长其寿命，可通过掌握设备的磨损规律，做好设备的使用、维修工作，提高设备的制造质量等途径来实现。 2技术寿命技术寿命(Technical Life) 技术寿命是指从设备开始使用到因技术落后而被技术寿命是指从设备开始使用到因技术落后而被淘汰所经历的时间。技术寿命由无形磨损所决定，淘汰所经历的时间。技术寿命由无形磨损所决定，通常比自然寿命要短。随着科学技术进步速度的通常比自然寿命要短。随着科学技术进步速度的加快，设备的技术寿命将越来越短。加快，设备的技术寿命将越来越短。 3经济寿命经济寿命(Economic

9、Life) 经济寿命是指设备从开始使用到因有形磨损和无经济寿命是指设备从开始使用到因有形磨损和无形磨损使得设备的继续使用已不经济为止所经历形磨损使得设备的继续使用已不经济为止所经历的时间。它具体表现为设备的年平均净收益最高的时间。它具体表现为设备的年平均净收益最高或年平均费用最低所对应的时间。或年平均费用最低所对应的时间。4折旧寿命(Depreciable Life) 设备折旧寿命指的是设备帐面价值接近于零时所延续的时间。它对应于企业设备价值损耗的补偿基金，是由设备的有形磨损和无形磨损共同决定的，是对设备磨损的一种价值补偿。实践中企业设备的折旧寿命由国家统一规定，不同类型设备折旧寿命不同。 n

10、三、设备的折旧三、设备的折旧(Depreciation of Equipment) n设备随着时间的推移或在使用过程中，由于损耗而转移到产品中去的那设备随着时间的推移或在使用过程中，由于损耗而转移到产品中去的那部分价值，称为部分价值，称为设备折旧。n1直线折旧法(Straight-line Depreciation Law) ，又称使用年限或平均，又称使用年限或平均折旧法，是指用设备的原值除以设备的使用年限，以求得每年平均计提折旧法，是指用设备的原值除以设备的使用年限，以求得每年平均计提折旧额的方法。计算公式为折旧额的方法。计算公式为 n D 设备年折旧额；设备年折旧额； K0 设备原值设备原

11、值n S 设备残值；设备残值； N 设备折旧年限设备折旧年限)(10SKND例例6-1 某设备原值为30万元，残值为零，折旧年限为8年，试用直线折旧法计算设备的年折旧额。解：运用公式，则计算出设备年折旧额 （万元）在所有折旧法中，直线折旧法是应用最广泛的也是最简单的方法，它可用于任何折旧资产。)(10SKnD75. 3)030(81例例6 61 1 2余额递减折旧法余额递减折旧法(Depreciation Model of Balance Descending) 余额递减折旧法指任何年的折旧额用现有资产原值乘在资产余额递减折旧法指任何年的折旧额用现有资产原值乘在资产整个寿命期内恒定的折旧率，接

12、着用资产原值减去该年折旧整个寿命期内恒定的折旧率，接着用资产原值减去该年折旧额作新的原值，下一年重复这一作法，直到折旧总额分摊完额作新的原值，下一年重复这一作法，直到折旧总额分摊完毕。这种折旧法的基本前提是各年的折旧率不变，各年折旧毕。这种折旧法的基本前提是各年的折旧率不变，各年折旧的基数逐年递减，以上年的余额为折旧基数。这种方法理论的基数逐年递减，以上年的余额为折旧基数。这种方法理论上有一定的价值，问题是设备始终不能折旧完，在设备寿命上有一定的价值，问题是设备始终不能折旧完，在设备寿命周期后期需转换为其它方法进行折旧。周期后期需转换为其它方法进行折旧。n在余额递减中所使用的折旧率，通常大于直

13、线在余额递减中所使用的折旧率，通常大于直线折旧率，当使用的折旧率为直线折旧率的二倍折旧率，当使用的折旧率为直线折旧率的二倍时，称为双倍余额递减法，具体公式推导如下：时，称为双倍余额递减法，具体公式推导如下：n n 式中：式中： Ft第第t年末折旧后的余值；年末折旧后的余值； n 折旧率折旧率)1 (0001aKaKKFttttaKaFFF)1 (011101)1 (tttaaKaFD直线折旧法的折旧率为：NSKDa10 例 6-2 采用直线折旧法的例 6-1，若按直线折旧法计算，则折旧率为：%5 .12811Na 当按双倍余额递减法（折旧率为 25%）计算年折旧额时，其具体计算过程如表6-1

14、所示： 表表 6 6- -1 1 双倍余额递减法的折旧计算表双倍余额递减法的折旧计算表 年数 折旧率 折旧额 剩余价值 1 2 3 4 5 6 7 8 25% 25%300000=75000 25%225000=56250 25%168750=42187.5 25%126562.5=31640.63 25%94921.87=23730.47 25%71191.4=17797.85 25%53393.55=13348.39 25%40045.16=10011.29 225000 168750 126562.5 94921.87 71191.4 53393.55 40045.16 30033.87

15、 从表中的计算可看出，在第八年末仍有余额，故在一般情况下，可以在设备的使用后期，将余额递减法改为直线折旧法，以避免在使用终了时仍有余额出现的情况发生。 3年份数求和法年份数求和法(The Sum of the year Digit Method) 年份数求和法是指每年的折旧额可用设备原值减去年份数求和法是指每年的折旧额可用设备原值减去残值的差额为基数乘一个逐年递减的折旧系数来确残值的差额为基数乘一个逐年递减的折旧系数来确定的一种方法，此递减系数的分母为设备使用年限定的一种方法，此递减系数的分母为设备使用年限数的累计之和，即每年递减系数的分母均相等；分数的累计之和，即每年递减系数的分母均相等；分

16、子的大小等于从当年开始到设备终止还剩余的年数。子的大小等于从当年开始到设备终止还剩余的年数。年份数求和的计算公式为年份数求和的计算公式为: :) 1() 1)(20NNtNSKDt（t=1，2，N）例例 6 63 3 利用例 6-1 的有关数据， 列表计算年份数求和法的折旧额（如表 6-2） 。 表表 6 6- -2 2 年份数求和法的折旧计算表年份数求和法的折旧计算表 年数 基数 折旧数 折旧额 累计折旧额 1 8/36 66666.67 66666.67 2 7/36 58333.33 125000 3 6/36 50000 175000 4 5/36 41666.67 216666.67

17、 5 4/36 33333.33 250000 6 3/36 25000 275000 7 2/36 16666.67 291666.67 8 300000 1/36 8333.33 300000 例例63n4动态直线折旧法动态直线折旧法(Method of Depreciation about Dynamic Straight Line) n 动态直线折旧法即为考虑资金时间价值时，动态直线折旧法即为考虑资金时间价值时，用直线折旧法计算折旧的方法。基本计算用直线折旧法计算折旧的方法。基本计算公式有三组：公式有三组：（1）残值偿债基金法 ),/(),/(0NiFASNiPAKD （2）偿债基金加

18、利息法 iKNiFASKD00),/)( （3）资金回收基金加利息法 iSNiPASKD),/)(0 例 6-4 采用例 6-1 的有关数据，用残值偿债基金法,列表 6-3 计算各年的折旧及分摊的利息。 表表 6 6- -3 3 动态直线折旧法的折旧计算表动态直线折旧法的折旧计算表 年数 基数 利率 年折旧额(元) 投资利息(元) 累计折旧的增加 累计折旧 1 56241.41 30000 26241.41 26241.41 2 56241.41 27375.86 28865.55 55106.96 3 56241.41 24489.30 31752.11 86859.07 4 56241.4

19、1 21314.09 34927.32 121786.39 5 56241.41 17821.36 38420.05 160206.44 6 56241.41 13979.36 42262.05 202468.49 7 56241.41 9753.15 46488.26 248956.75 8 300000 10% 56241.41 5104.33 51137.08 300093.83 n设备合理更新期是一个经济寿命的概念。一台设设备合理更新期是一个经济寿命的概念。一台设备在使用过程中的费用包括资金恢复费用（即折备在使用过程中的费用包括资金恢复费用（即折旧费）和经营费用二部分。折旧费随着设备使

20、用旧费）和经营费用二部分。折旧费随着设备使用时间的延长而减少，而设备经营费用则随着设备时间的延长而减少，而设备经营费用则随着设备使用时间的延长而增加，两者的关系如图使用时间的延长而增加，两者的关系如图63所示。所示。n年均费用最低时对应的年限即为设备合理更新期年均费用最低时对应的年限即为设备合理更新期Te。使用年限小于或高于。使用年限小于或高于Te年时，年均费用均年时，年均费用均偏高，只有在偏高，只有在Te年对设备更新最为经济。年对设备更新最为经济。 图图 6 63 3 设备年费用曲线设备年费用曲线 年均费用 年均经营费用 年折旧额 费用 年限 Te n一、低劣化数值法(Subnormal N

21、umerical Value Method)n假设设备经过假设设备经过t t年后残值为零，按直线折旧年后残值为零，按直线折旧法计算，则每年折旧费为。设备在使用过法计算，则每年折旧费为。设备在使用过程中，随着使用时间的延长，设备维持费程中，随着使用时间的延长，设备维持费增加，这种设备老化的过程称为劣化。若增加，这种设备老化的过程称为劣化。若这种低劣化每年以这种低劣化每年以的数值增加，则的数值增加，则t t年的年的低劣化数值为低劣化数值为tt，t t年中的平均低劣化数年中的平均低劣化数值为值为t/2t/2。 综合上述二项，则设备年均费用为： tKtC02 欲求最小年均费用，可令0dtdC,则 02

22、KTe 所求的 Te值即为设备的合理更新期。 例例6-56-5 有一设备原值为5000元，不计残值，每年低劣化数值增加值为100元，则设备合理更新期为： 此例可列表计算，见表64。在表中可看出，在第10年时设备的年均费用最低。 如果考虑资金时间价值，将每年实际低劣化数值折算成现值，并加上设备原值求出合计数，然后将合计数乘以资金回收系数得出年均费用。02KTe（年）1010050002例例6-56-5 例6-6 采用例采用例6-56-5的数据，考虑资金时间价值并假的数据，考虑资金时间价值并假定定i i6%6%列表列表6 65 5进行计算合理更新期。进行计算合理更新期。 从表中可看出，设备在考虑资金时间价值从表中可看出，设备在考虑资金时间价值时合理更新期为时合理更新期为1111年。年。表表 6 64 4 用用低低劣劣化化数数值值法法计计算算设设备备合合理理更更新新期期 使用年限 t 年均投资（元）tK0 年均经营费用（元）2t 年均费用 1 5000 50 5050 2 2500 100 2600 3 1667.07 150 1817 4 1250 200 1450 5 1000 250 1250 6 833 300 1064 7 714 350 1064 8 625 400 1025 9 556 450 10