工程经济学 第十二章 设备更新方案比选09

设备是现代工业生产和城市运行的重要技术要素和物质手段，设备的质量、技术水平和效率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、产品开发能力的重要标准，也是国家经济发展的物质技术基础。经过改革开放30年的经济发展，我国国民经济已具备雄厚的物质基础，依赖外延扩充的发展路径面临挑战。充分利用现有资源，挖掘潜力，加强企业现有设备更新和技术改造，成为当前国家经济管理的一个重点。因此，研究设备更新，对于提升企业技术创新能力、产品开发能力，增强企业市场竞争能力，建设创新性国家，具有重要的现实意义。第十二章设备更新经济分析第十二章

设备更新经济分析设备更新概述设备经济寿命更新方案的比选设备租赁与购置的选择设备的磨损随着时间的流逝，设备价值和使用价值逐渐降低，即发生设备磨损。设备磨损可分为有形磨损和无形磨损两类。（1）有形磨损设备随时间流逝所发生的设备实体磨损，磨损效果可以看得到，是有形的。第Ⅰ种有形磨损，是指设备在使用过程中，承受机械外力（如摩擦、碰撞或交变应力）作用，实体发生的磨损、形变和疲劳损坏。第Ⅱ种有形磨损，是指设备在闲置过程中，受环境自然力（如日照、潮湿和腐蚀性气体等）作用，实体发生的锈蚀、损伤和老化。有形磨损导致设备加工精度降低，生产效率下降，运行费和日常维修费增加，甚至设备性能完全丧失，部分或全部失去工作能力，反映设备使用价值的降低。设备的磨损2.设备的无形磨损即由于科学技术进步，设备价值相对降低的现象。无形磨损不产生设备实体外形和内在性能的变化，难以从直观上看出来，是无形的。第Ⅰ种无形磨损，是指由于技术进步，这种设备再生产过程中，由于设备生产工艺改进、劳动生产率提高和材料节省等导致再生产这类设备的社会必要劳动时间减少，生产成本下降，导致设备的市场价格下降，现有设备价值相对降低。第Ⅱ种无形磨损，是指由于技术的更大进步，出现了技术更先进，性能更优越，效率更高的新型替代设备，使现有设备显得沉旧、过时，价值相对降低。无形磨损并没有改变现有设备本身的技术性能，其本身使用价值没有变化。但价格更低或性能更加优越的新设备的问世，却导致设备使用价值相对降低，这导致现有设备使用价值的局部或全部消失，继续使用不一定合算，产生用新设备代替现有设备的必要性。

12.1设备更新概述设备更新过早：造成资金的浪费，失去其他收益机会。设备更新过迟：造成生产成本迅速上升，失去竞争优势。设备磨损形式有形磨损无形磨损可消除性有形磨损不可消除性有形磨损第Ⅰ种无形磨损第Ⅱ种无形磨损设备修理原型设备更新设备技术改造新型设备更新设备磨损的补偿形式设备的经济寿命设备寿命从不同角度可划分为折旧寿命、自然寿命、技术寿命和经济寿命。设备的折旧寿命是指按现行会计制度规定的折旧方法和原则，将设备的原值通过折旧的形式转入产品成本，直到提取的折旧费与设备的原值相等的全部时间。它与提取折旧的方法有关。设备的经济寿命设备的自然寿命是指设备从投入使用，到因物质磨损不能继续使用、报废为止所经历的时间。它由设备的有形磨损所决定，与维修保养得好坏密切相关。设备的技术寿命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。它与技术进步引起的无形磨损密切相关。技术进步越快，技术寿命越短。设备的经济寿命设备的经济寿命是从经济角度看设备最合理的使用期限。即设备从开始使用到其等值年成本最小或等额年净收益最高的使用年限。也就是从经济观点确定的设备更新的最佳年限。它是由有形磨损和无形磨损共同决定的。年成本

设备使用期限

等值年资产恢复成本等值年运营成本等值年成本经济寿命

（1）假定设备的收益相同，方案比较时只对其费用进行比较。这样做主要基于两点，一是企业使用设备的目的和要求是确定的，选择不同的设备均应达到共同的效用，取得相同的收益；二是只比较费用可以减少经济分析的工作量。（2）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。这是因为对于寿命期不同的互斥方案，比较时计算年度费用可以大大减少计算工作量。设备更新分析原则

（3）立足现实，不考虑沉没成本。沉没成本是过去业已支付，靠今后决策无法回收的费用，因此，设备更新时应采用设备目前实际价值，既不能考虑设备原购买价格，也不能考虑其账面价值。（4）从客观立场出发，考虑机会成本。设备更新比较时，不能简单的按照新旧设备的直接现金流量比较；而应站在客观立场上，从机会成本角度考虑现有设备目前实际价值的归属，做到公平合理。设备更新分析的特点和原则

原型设备更新是用同类型的新设备替换磨损严重不能继续使用的旧设备。即在现有设备使用期内还没有出现功能更完善、性能更优越的先进设备，现设备与替换设备类型完全相同，具有完全相同的经济属性（如设备年平均成本费用），当该设备到达经济寿命进行更新时，花费最小的年平均成本费用。若提前更新或延迟更新，都将花费更高的年平均成本费用，经济上均不不合算。因此，原型设备更新的最佳时机就是设备的经济寿命。原型设备更新问题就归结为求解该设备的经济寿命的问题。按照是否考虑资金时间价值，设备经济寿命的确定可以分为经济寿命的静态计算和动态计算。12.2原型设备更新经济分析经济寿命的静态计算设：P—设备目前实际价值，Ct—第t年的设备经营成本，LN—第N年末的设备净残值0123tNPC1C2C3CtCN…………LN

12.2

设备经济寿命

可通过计算不同使用年限的年平均使用成本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年成本

设备使用期限

等值年资产回收成本等值年运营成本等值年成本mm-1m+1ACm

12.2经济寿命的计算方法设：逐年递增的维护修理费用ΔCt=λ称为设备的低劣化值，即每年设备的劣化增量相等。Q为设备第一年经营成本。则N年内设备的年平均使用成本为

12.2经济寿命的计算方法要使ACN最小。对上式中N求导，并令其导数为零，可得：12.2经济寿命的计算方法

（2）动态计算法动态模式下设备经济寿命的确定方法，是在考虑资金的时间价值的情况下计算净年值NAV或年成本AC，只要找到使NAV为最大或年成本AC为最小的N0值，就确定了最佳经济寿命。12.2经济寿命的计算方法

如果设备目前实际价值为P，使用年限为N年，设备第N年的净残值为LN，第t年的运行成本为Ct，基准收益率为ic，。0123tNPC1C2C3CtCN…………LN12.2经济寿命的计算方法12.2经济寿命的计算方法例1

某污水处理设备投资额为3000万元，估计其在运行时的作业费用为：第1年500万元，第2年600万元，……，即逐年以100万元的速度递增，设备的处理价值：第1年年末为2100万元，第2年年末为1470万元，…，即处理价值每年为前一年的70％。该设备预计将周期性的更新，资本的利率i＝12％。那么每隔多少年更新一次有利？此时年平均费用为多少?

[解]该设备的使用目的业已确定，因此多少年更新并不由收益所左右。经济寿命的计算表（ic=12%）单位：万元①

②

③④⑤⑥⑦⑧⑨年数NLNP－LN③×(A/P,i,n)经营成本Ct⑤

×(P/F,i,n)

⑥的累计值⑦×(A/P,i,n)④＋②×i＋⑧121009001008500446.5446.55001760214701530905.3600478.3924.8547.21628.9310291971820.5700498.31423.1592.61536.64720.32279.7750.5800508.41931.5635.81472.75504.22495.8692.3900510.72442.2677.51430.36352.92647.1643.81000506.62948.8717.11403.27247.12752.9603.21100497.63446.4755.11387.98172.92827.1569.11200484.73931.1791.31381.19*121.12878.9540.41300468.84399.9825.91380.81084.72915.3516.01400450.84850.7858.61384.81159.32940.7495.21500431.35282.0889.51391.8

在实际应用时，如果根据经验即可大致估计出经济寿命的范围，则只需计算在此范围内各年的总费用的年值，然后加以比较也是可以的。例如估计该题设备的经济寿命可能在7年至10年间，则只需计算4个年份的总费用年值，找出最小值所在的年数即可。这样做可以减少有些栏目数值计算的工作量。设备原型更新分析的本质是找出设备的最优更新期，也就是确定何时更新最好的问题，因此就归结为求解该设备的经济寿命的问题。12.3新型设备更新经济分析设备更新方案的比选就是要决定继续使用旧设备，还是购置新型设备。也就是说，要解决是继续使用旧设备在经济上有利，还是购置新型设备有利的问题。12.3设备更新方案的比选例2：某企业4年前以22000元购得机器A，尚可使用6年，预计残值2000元，年度使用费7000元。现市场上出现机器B，价格24000元，估计可使用10年，残值3000元，年度使用费4000元，如选择机器B，出售机器A可得6000元。已知基准收益率为15%，试比较选用机器A或B这两个方案的优劣。01270007000700070007000700034562000机器A12.3设备更新方案的比选01240004000400040004000400034564000400040004000789103000600024000机器B解：1.绘制现金流量图机器A购价22000元是4年前发生的，属于沉没成本，目前其价值为6000元。如从直观的角度看，似乎两方案的现金流量为：12.3设备更新方案的比选

但站在客观的立场上，把机器A的售价作为机器B的收入并不妥当，因为这笔收入并不是由机器B本身带来的。选用机器A并非没有付出代价，而是放弃了出售机器A可得到的6000元收入，故采用机器A其机会成本为6000元，相当于投入了6000元。或从第三方角度看，上述选择可归结为：或者花6000元购买机器A，或者花24000元购买机器B。则两方案的现金流量应为：012400040004000400040004000345640004000400040007891024000机器B3000012700070007000700070007000345机器A60002000612.3设备更新方案的比选作为两个寿命期不同的互斥方案，比较时可采用年费用进行。ACA小于ACB，所以应选择机器A。12.4设备租赁与购置经济分析1.设备租赁的净现金流量第t年净现金流量＝销售收入－经营成本－租赁费用－（销售收入－经营成本－租赁费用）×所得税率2.购买设备的净现金流量第t年净现金流量＝销售收入－经营成本－设备购置费＋残值回收－（销售收入－经营成本－折旧－贷款利息）×所得税率3.差额现金流量由于设备购置与租赁方案选择的经济比选属于寿命期相同的互斥方案选择，故只需比较它们之间的差额部分。由租赁和购买设备的销售收入和经营成本相同，则设备购置与租赁的增量现金流量为：第t年净现金流量＝－设备购置费－贷款利息＋租赁费用＋（折旧＋贷款利息－租赁费用）×所得税率＋设备残值回收12.4设备租赁与购置经济分析应该注意，式12.10中设备残值回收仅在设备使用期的最后一年末发生，设备购置费根据实际情况，仅发生在设备的初期，并非每年均存在设备购置费。根据互斥方案增量分析法，如果设备购置与设备租赁方案的增量现金流量的现值大于等于零，则说明设备购置方案增加投资财务上是可行的，应选择设备购置；否则，如果设备购置与设备租赁方案的增量现金流量的现值小于零，则说明增加投资不值得，应选择设备租赁。

12.4设备租赁与购置经济分析例3：某建筑企业因施工需要塔吊设备，如购买需购置费100万元，可利用70%的银行贷款，贷款期限3年按利率8%等额支付本利和；如租赁每年租赁费28万元。设备采用直线折旧，使用期为5年，期末残值5000元，企业所得税税率25%，行业基准收益率10%。请为企业方案选择进行经济分析。

（1）年折旧费年折旧费＝（100－0.50）÷5＝19（万元）（2）贷款利息年还本付息＝100×70%×（A/P，8%，3）＝27.162（万元）12.4设备租赁与购置经济分析各年支付的利息：年份①年初借款本息＝上年（①－②＋③）②当年还本付息③当年付息＝①×8%1700000271623.5560002484376.5271623.538750.1325150