第八章 设备更新技术经济分析

第八章

设备更新的经济分析学习重点

设备磨损类型、补偿方式及更新分析的特点

设备经济寿命的概念和计算方法

设备更新分析方法及应用

设备更新，从广义讲应包括设备修理、设备更换、设备更新和设备现代化改装；从狭义上讲，设备更新指以结构更加先进、技术更加完善、生产效率更高的新设备去代替不能继续使用及经济上不宜继续使用的旧设备。第Ⅰ类有形磨损：设备在使用(运转)过程中,零部件受到摩擦、冲击、振动或疲劳，使设备实体发生变形、损耗或破坏。（机械磨损）零部件原始尺寸的改变，甚至形状发生改变；公差配合性质的改变，以及精度的降低；零部件的损坏。第Ⅱ类有形磨损：设备在使用或闲置过程中，受自然力的作用产生老化或锈蚀而使设备实体产生损耗。(自然磨损)（1）有形损耗(物理磨损)—设备技术性能下降设备在使用或闲置过程中发生的实物形态上的磨损。第一节设备的磨损AF磨损度时间OⅠⅡⅢⅠ初期磨损阶段Ⅱ正常磨损阶段Ⅲ剧烈磨损阶段有形磨损的规律通过设备合理的维护、保养，可减少或延缓有形磨损，但无法避免。有形磨损可通过修理、更换零部件等方法部分消除，但难以完全恢复。第Ⅱ类无形磨损：由于技术进步，出现了性能更完善，效率更高、耗费原材料和能源更少的新型设备，而使原设备在技术上相对落后。不仅使原有设备价值降低，而且会使原有设备局部或全部丧失使用价值。--由于科学技术的进步、劳动生产率的提高和其他经济性原因所引起的设备价值性损耗。第Ⅰ类无形磨损：由于科学技术的进步，设备生产成本降低，使原有设备价值贬值。（2）无形磨损(经济磨损)—设备经济价值下降—有形损耗和无形损耗同时存在而产生综合性作用。（3）综合磨损（4）设备磨损的补偿方式

1．设备的修理(EquipmentRepair)

日常维护、小修、中修和大修几种形式。

2．设备的现代化改装(RevampExistingEquipmentwithModernTechnology)

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(EquipmentReplacement)

设备更新有两种形式：原型更新和技术更新。—保证企业正常生产及设备稳定运行设备磨损形式可消除性的有形磨损不可消除性的有形磨损第Ⅱ类无形磨损修理更新现代化改造设备磨损的补偿方式（4）设备磨损的补偿方式（5）设备磨损的度量有形磨损的度量有形磨损系数（整套装置或整机）有形磨损程度系数（没有大修过的设备）有形磨损程度指标（了解）无形磨损的度量无形磨损程度系数综合磨损的度量综合磨损程度系数综合磨损后的净值不同构配件由不同材料制成，使用性质、功能不同，磨损不同，修理的种类也不同，分为保养、小修、大修三种。

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：大修理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,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。第二节设备大修及其经济界限一、大修理的经济实质

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.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－LP—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生产单位产品的成本）二、大修理的经济界限第三节设备经济寿命的确定一、设备寿命的概念设备的自然寿命（物理寿命）从投入使用，在正常使用、维修保养条件下，经过磨损，直到技术性能不能按原有用途继续使用的全部时间。由设备的有形磨损所决定。设备的经济寿命设备从开始使用到因继续使用不经济而需更新的年限，或年均经济性最好所对应的使用年限。从经济角度看设备最合理的使用期限，由有形和无形磨损共同决定。设备的技术寿命（有效寿命）设备从开始使用到被技术上较先进的新设备所取代的年限。主要取决于设备的无形磨损。二、经济寿命计算原理设备的使用成本包括两部分：购置费+运行费年均费用

设备使用期限

年分摊的设备购置费（资金回收额曲线）年均运行费用曲线年均总费用曲线

m设备经济寿命

则n年内设备的总使用成本为

n年内设备的年平均使用成本为故，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+1三、经济寿命计算方法一般情况：年均费用法设：P—设备购置费，Cj—第j年的运行成本，Ln—第n年末的残值，n—使用年限，在设备经济寿命计算中，n是一个自变量年均费用法低劣化数值法【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j1234567j年度运营成本5000600070009000115001400017000n年末残值15000750037501875100010001000使用期限n资产恢复成本年运营成本⑦=③+⑥①②③④⑤⑥⑦115000150005000500050002000022250011250600011000550016750326250875070001800060001475042812570319000270006750137815*2900058001150038500770013500*6290004833140005250087501358372900041431700069500992914072某型号轿车使用过程统计数据表单位：元解：该型轿车在不同使用期限的年均总成本如下表所示某型号轿车年等额总成本计算表单位：元考虑资金时间价值不考虑资金时间价值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，资金的时间价值为10%，试确定该车的经济寿命。使用年度j1234567j年度运营成本5000600070009000115001400017000n年末残值15000750037501875100010001000某型号轿车使用过程统计数据表单位：元有一台设备，购置费为8000元，预计残值800元，年运行成本每年增长300元，求设备的经济寿命。特殊情况：低劣化数值法——随着设备使用时间延长，设备磨损程度增大，使设备维持费用增加，称为设备的低劣化。设每年设备劣化程度增加量相等，即维持费用呈线性增长（每年维持费用的增加量为G)；设备残值为常数Lv。P—设备购置费，C1—第1年的运行成本，G—年经营成本的增加额，Lv—年末的残值，n—使用年限设备的经济寿命最低年均费用例n年内年均运行成本n年内设备的年均总成本有一台设备，购置费为8000元，预计残值800元，年运行成本每年增长300元，求设备的经济寿命。设备更新分析的特点设备更新分析应站在咨询者的立场分析问题不管是购置新设备，还是改造旧设备，在设备经济分析中一般只分析其费用。对服务寿命不同的设备进行更新分析时，分析期必须一致。在实际工作中，通常多采用年成本法进行方案的比较。

不考虑沉没成本。

旧设备应以目前可实现的价格与新设备的购置价格相比。第四节

设备更新的经济分析新、旧设备方案的比较分析，就是要决定现在马上购置新设备、淘汰旧设备；还是至少保留使用旧设备一段时间，再用新设备替换旧设备。新设备原始费用高，营运费和维修费低；旧设备原始费用（目前净残值）低，营运费和维修费高；必须进行权衡判断，才能做出正确的选择，一般情况是要进行逐年比较的。仍然应用年值法。第四节

设备更新的经济分析例：某设备目前的净残值为8000元，还能继续使用4年，保留使用的情况如下

新设备的原始费用为35000元，经济寿命10年，10年年末的净残值为4000元，平均年使用费为500元，基准折现率是12％。问旧设备是否需要更换，如需更换何时更换为宜？600020004500035003400050002300065001年使用费：元年末净残值：元保留使用年数解：先判断是否需要更换新设备旧设备然后判断何时更换为宜：然后判断何时更换为宜：某企业现有一台机器A，目前市场上另有与机器A相同功能的两种机器B和C，这三台机器构成了互斥方案组。现有机器A还有5年使用期，机器B和C的自然寿命分别为6年和7年，机器各年的现金流量见表2所示。设基准收益率为10%，比较三个机器方案的优劣。【解】研究期为5、6、7的最小公倍数210年。采用年均费用法确定各台机器的经济寿命，A机器有5个更新策略；B和C分别有6个和7个更新策略。各机器年平均费用最低的策略所对应的使用期限即该机器的经济寿命。例表2各方案机器经济寿命计算表

计算三个方案的经济寿命，见表2所示。

ACA2=10400(元)

ACB4=13114(元)

ACC7=9028(元)

各方案不同更新策略的年平均费用见表2所示。其中，旧机器A的经济寿命为2年，新机器B的经济寿命为4年，新机器C的经济寿命为7年。在研究期210年内，以各方案机器经济寿命对应的年平均总成本为比较依据，方案C为最优。因此可得出结论，采用新机器C更新现有设备A，机器C未来的可更新周期为7年。某企业有一台设备已经使用了很多年，要继续使用就必须进行大修，估计大修需要费用10000元，大修后可以继续使用3年，每年的维修费为2000元。现在有另一方案：重新购置一台功能相同的设备，购置成本需30000元，可使用10年，每年的维修费为800元。如果基准折现率为5%，问：该企业是继续使用旧设备好还是更新设备好？某企业在10年前用6300元购买了一台机床，用来制造管子套头，每幅需要0.0476工时。现在市场上出现了一种新机床，价格为15000元，制造管子套头每幅需要0.0384工时。假定该企业每年准备生产套头4万幅。新旧机床运行费每小时均为8.50元。旧机床还可以使用2年，2年末的残值为250元。旧机床可以出售1200元。新机床估计可使用10年，10年末残值为原始费用的10%。若基准折现率为12%，试问：是否应当更新旧机床？设备租赁分析(自学)设备租赁分析：租赁与购买决策考虑由于租赁具有把融资和融物结合起来的特点，这使得租赁能够提供及时而灵活的资金融通方式，减少设备陈旧过时的风险，还可以使承租人享受设备试用以及使企业获得税收的减免等优惠。企业在决定进行设备投资之前，必须详细地分析项目寿命期内各年的现金流量情况，确定以何种方式投资才能获得最佳的经济效益。企业通常要从支付方式、筹资方式、使用方式等诸方面来考虑。支付方式：租赁设备需要付出租金；借款需要按期付息、到期还本；分期购买需要按期支付利息和部分本金，另外，还需要进一步考虑分几次交钱，每期间隔时间，每次交付多少等。决策者主要考虑究竟哪一种方式成本较低？筹资方式：当企业需要融通资金取得设备时，究竟是向金融机构借款，还是通过融资租赁取得资金，或是采取发行企业股票或债券来融资最简便省时呢？使用方式：企业是否需要长期占有设备，还是只希望短期需要这种设备？影响租赁或购买决策的主要因素企业在决定租赁或购买设备之前，需要首先考虑以下因素:项目的寿命期或设备的经济寿命；每期（月）的设备支出费用；预付资金（定金）；付款期内的利率，是固定利率，还是浮动利率；获得该设备的资本预算计划；租赁所具有的帮助企业避免运用短期信用和保留;其短期借款的能力；企业的经营费用减少与折旧费和利息减少的关系；租赁的节税优惠。租赁决策分析租赁与购买决策分析不考虑税收情况下的比较。在不考虑税收影响的情况下，是选择一次性用自有资金购买设备还是租赁设备，可以用以上方法直接进行比较。考虑税收影响情况下的比较。由于每个企业都要将利润收入上交所得税，因此在充分考虑各种方式的税收优惠影响下，应该选择税后收益更大或税后成本更小的方案。按财务制度规定，租赁设备的租金允许计入成本；购买设备每年计提的折旧费也允许计入成本；若用借款购买设备，其每年支付的利息也可以计入成本。在其他费用保持不变的情况下，计入成本越多，则利润总额越少，企业交纳的所得税也越少。例：设某厂需要一台机器，设备的价格（包括运输费、保险费等在内）为180000元，使用寿命10年，预计设备的净残值为5000元。该机器每年预估的营运费为23000元，可能的各种维修费用平均每年需要3000元。若向租赁公司租用，每年租金为25000元。试问租赁和购买哪种方式对企业有利？企业的基准折现率为10％。解：选择租赁方案时，此租赁为融资性租赁，在不考虑税收时，其成本现值PV（L）为: PV（L）＝25000（P／A，10％，10）＋

23000（P／A，10％，10）＋

3000（P／A，10％，10）＝25000×6.1446＋23000×6.1446

＋3000×6．1446

＝313400（元）选择购买，其成本现值PV（B）为:PV（B）＝180000＋23000（P／A，10％，10）＋3000（P／A，10％，10）－5000（P／F，10％，10）＝180000＋23000×6．1446

＋3000×6．14465000×0．3855

＝337800（元） 如果运用年值法中的平均年费用法，设租赁设备的平均年费用为AAC（L），而购买设备的平均年费用为AAC（B），则: AAC（L）＝25000＋23000＋3000＝51000（元）

AAC（B）＝180000（A／P，10％，10）＋23000

＋3000－5000（A／F，10％，10） ＝180000×0.1627＋23000＋3000

－5000×0.0627

＝54972.5（元） 因为，PV（L）＜PV（B）， 或者AAC（L）＜AAC（B）， 所以租赁设备的方案对企业比较合算。例：某企业为生产其主要产品，需要一台价值为110万元的设备，该设备的使用寿命5年，采用直线折旧法，残值为10万元。若采用租赁方式租用设备，则每年需付租金30万元。如借款购买则每年需按借款利率10％来等额支付本利和。假设企业的所得税税率为40％，折现率为10％。当租赁设备时，承租人可以将租金计入成本而免税；当借款购买时，企业可以将所支付的利息及折旧从成本中扣除而免税，并且可以回收残值。试对以上两种方案进行决策？解：设租赁设备的成本现值为PV（L），需扣除租金免税金，则

PV（L）＝300000（P／A，10％，5）－300000×40％（P／A，10％，5） ＝300000×3．7908－l20000×3.7908

＝682344（元）设借款购买设备的成本现值为PV（B），需扣除支付利息免税金，因此需先计算各年支付的利息，详见表。各年支付利息年份剩余本金还款金额支付利息11100000290180110000291982029018091982372162229018072162450360429018050360526378429018026378各年要还的本利和A（B）为

A（B）＝1100000（A／P，10％，5）＝l100000×0.2638

＝29080（元）PV（B） ＝1100000－（1100000－100000）/5×0.40×(P/A,10%5)－110000×0.4（P／F，10％，1）－91982×0.4（P／F，10％，2）－72162×0.4（P／F，10％，3）－50360×0.4（P／F，10％，4）－26378×0.4（P／F，10％，5）－100