第5章机器设备的经济管理10

第5章机器设备的经济管理第一节概述第二节设备寿命周期费用第三节设备磨损与补偿第四节设备维修的经济管理与分析第五节设备更新的经济分析第六节设备技术改造的经济分析第七节设备的报废第八节设备管理的主要技术经济指标第一节概述

一、设备管理的发展机器设备是现代企业的重要生产要素之一，在企业固定资产中占有很大的比例。设备的管理是指管理者根据科学的管理理论、方法和手段，对设备在整个寿命过程中的一切活动进行管理的总称。包括投资、使用、维修、更新、改造等活动的合理决策及安排。早期的设备管理以技术管理为主，侧重设备使用期内的维修管理，保证设备在使用过程中的有效性和可靠性。追求维修费用的降低。现代企业，以经济效益作为最终目的。设备管理从技术管理发展到经济管理。即用经济理论、原理、方法和手段来管理设备。现代的设备管理将设备在寿命周期内经济性最好作为管理目标，并逐步发展成为一门科学，称为设备综合管理学。是在汲取了技术理论、经济理论、及现代管理理论精髓的基础上形成的。(P279)

二、设备管理中应用的现代管理理论现代的设备管理已摆脱传统的依靠经验管理的模式，融入了许多现代的管理理论和方法：

1.系统工程理论

以设备的全寿命周期作为系统研究对象进行管理。

2.价值工程理论

在设备的购置、改造、更新工作中应用寿命周期费用评价法，确定最佳的功能费用。

3.可靠性工程

研究设备的故障模式、和故障机理，提高设备的可靠性和维修性，确定最佳维修方式。

4.预测技术

应用设备的诊断技术，得出故障特性曲线，通过趋势分析，判断最佳修复时间。5.控制论

制定设备维修计划时，进行任务与资源之间的平衡，并确定排队顺序。

6.信息论

对新设备在安装、调试及投产后的维修、改造过程中的质量问题和改造措施，向设计部门进行反馈，作为改进产品设计和制造工艺的依据。

7.ABC管理法根据设备的重要程度分为：A类重点设备，B类主要设备，C类一般设备。不同类别的设备，管理方法和维修措施不同。

三、设备经济管理的内容设备经济管理的内容包括：

1.设备的前期管理方面，重在提高设备投资决策的科学性。

2.研究、应用设备周期费用的理论和方法，改变传统的设备管理观念。

3.开展成本分析，降低设备的维修费用。

4.制定设备管理与维修定额标准，建立设备的考核指标体系。

5.加强全面经济核算，提高设备的综合效率。第二节设备寿命周期费用

一、寿命周期费用的概念1.概念：

寿命周期费用指设备一生的总费用，即设置费和维持费二者之和。⑴设置费包括研发费、设计费、制造费、安装费以及试运行费等。设置费是为了取得该设备而一次性支付的费用。⑵维持费包括运行费、维修费、后勤支援费以及报废费用等。维持费是企业取得有关设备后，为了使用该设备而多次支付的各种费用。⑶购置费低的设备，其使用费不一定低。所以，考虑设备费用时，应以寿命周期费用为基础，而不是以出厂价格为基础。2.举例(P282)⑴表7-1列出了三台设备的寿命周期费用，试计算三台设备的静态寿命周期费用。费用项目设备A（万元）设备B（万元）设备C（万元）原始价格12.618.014.1维修费37.834.825.2备件费32.028.515.0运行费70.567.573.5管理费3.65.43.6训练费2.42.42.4停歇费24.030.021.0

表7-1寿命周期费用比较表不考虑资金的时间价值时，三台设备A、B、C的静态寿命周期费用分别为182.9万元、186.6万元和154.8万元。相比而言，设备C的经济性最好。不考虑资金的时间价值，寿命周期费用(静态寿命周期费用)P可用公式表示：

式中：

P

—寿命周期费用；

A

—设备的设置费；

Ft—第t年的维持费用；

n

—寿命周期。

⑵某设备购置费用100万元，寿命周期20年，每年维持费用50万元。求设备寿命周期费用现值。答案：不考虑资金的时间价值，寿命周期费用：

P=100+20×50=1100万元。若考虑资金的时间价值，寿命周期费用现值的计算公式：

式中：i－－折现率(资金年利率)--现值系数，可查现值系数表得到。

⑶接上例：某设备购置费用100万元，寿命周期20年，每年维持费用50万元，资金年利率i=10%，求该设备寿命周期费用的现值。答案：

这表示在开始时，支付出525.68万元，其中，购置费用100万元，余下的是425.68万元。下面大家是比较熟悉的，不解释了。

第1年末，本金利息合计为：

425.68×（1+10%）=468.25万元

当年支出维持费50万元，尚余418.25万元；

第2年末，本金利息合计为460.1万元，支出维持费50万元后，尚余410.1万元；

………

第19年末，支出维持费50万元后，尚余45.46万元；

第20年末，本金利息合计为：

45.46×（1+10%）=50.00万元

支出维持费50万元，刚好用完。

上述方案为甲方案。（4）另有一个乙方案：购置费为150万元、每年维持费用为38万元，资金年利率仍为10%。

试对甲、乙两方案进行经济性比较。

结论：虽然甲方案一次性投资较少，但从整个寿命周期费用来比较，乙方案更为经济。

（5）等额系列现值系数的确定方法非常重要以i=10%，n=20年为例

方法一：

方法二：方法三：一次支付现值系数等额系列现值系数

至少掌握两种，建议掌握方法二和方法三。

二、寿命周期费用评价为使设备使用过程中具有良好的经济效果，在设备的购置、改造等阶段，以寿命周期费用作为评价指标，目的是使所选方案具有最佳性，不仅要考虑设备的设置费用，也要考虑设备在寿命周期内的所有费用。对功能效果不同的设备，寿命周期费用的评价需应用价值分析原理，通过费用效率指标来评价。计算公式：系统效率：投入寿命周期费用后，再考虑生产性、可靠性、安全性、节能性、环保性等因素后的综合效果。费用效率：一个综合程度很高的指标，它将设备一生的总费用同所获得的一系列效益进行全面的、系统的比较，从而得出经济性评价。设备的费用效率最高，则设备最优或方案最优。举例：

(1)某公司投资购买设备有A、B、A′三个方案可选择。试通过费用效率分析，选择最佳方案。比较而言：

A方案最优，费用效率最高；

B方案费用效率最低，应该淘汰；

若日产量330吨即可满足要求，则应该选择A′方案。

说明：系统效率是一个综合性很高的指标，但是，由于安全性、环保性、可靠性等因素的量化有一定的困难，所以，本例中，系统效率只采用了生产量一个指标。

方案名称系统效率（吨/日）

寿命周期费用（万元）费用效率A3753001.25B3303001.10A′3302751.20

（2）资金年利率i=10%，寿命周期20年。

A方案：设备购置费用100万元，

每年维持费用50万元；

B方案：设备购置费用150万元，

每年维持费用38万元。

A方案的系统效率为日产量1000吨/日；

B方案的系统效率为日产量800吨/日。

试通过费用效率的计算，选择最佳方案。答案：

A方案的寿命周期费用：B方案的寿命周期费用：结论：

A方案比B方案寿命周期费用高，从这个角度比较，似乎是B方案经济；但由于A方案的系统效率高，综合比较的结果，A方案的费用效率高于B方案，因此，A方案是最佳方案。方案系统效率（吨/日）寿命周期费用（万元）费用效率A1000525.681.9B800473.521.69第三节设备磨损与补偿

一、设备的磨损

设备在使用或闲置过程中会逐渐发生磨损而降低其原始价值。磨损的形式：有形磨损和无形磨损。

(一)有形磨损：实物形态上的磨损，即物质磨损。

1.第Ⅰ种有形磨损：由摩擦、振动、腐蚀和疲劳等现象，而产生的磨损过程。

其表现是零部件尺寸、形状发生变化，公差配合性质改变，精度降低以及零部件损坏等。如齿轮的齿。

2.第Ⅱ种有形磨损：设备在闲置过程中，由于自然力如风吹日晒雨淋，或由于管理不善缺乏必要的维护，导致丧失精度和工作能力。第Ⅰ种有形磨损与使用时间及使用强度有关。第Ⅱ种有形磨损在一定程度上与闲置时间及保管条件有关。设备的有形磨损，一部分可以通过修理消除，属于可消除磨损；另一部分不可以通过修理消除，属于不可消除性的有形磨损。

（二）无形磨损无形磨损指由于科技进步而不断出现性能更加完善、生产效率更高的设备，使原有设备价值降低；或生产相同结构的设备，由于工艺改进或生产规模扩大等原因，使得其重置价值不断降低，导致原有设备价值的贬值。

1.第Ⅰ种无形磨损：由于相同结构设备重置价值的降低而使原有设备价值的贬值。

2.第Ⅱ种无形磨损：由于出现性能更加完善、效率更高的设备而使原有设备在技术上显得陈旧和落后所产生的无形磨损。

《小结》第Ⅰ种无形磨损，设备技术结构和经济性能并未改变，设备尚可继续使用，不需更新；如彩电。第Ⅱ种无形磨损，不仅原有设备价值降低，且继续使用将导致生产经济效率下降，设备的使用价值局部或全部丧失。如冰箱。无形磨损主要是由于科学技术进步或生产工艺改进等原因，使得设备的价值降低；有形磨损则是由于设备的使用或自然力的作用而使机器设备发生实物形态上的磨损。

（一）无形磨损的度量

1.设备的第Ⅰ种无形磨损是相对设备的原始价值而言，表现为设备的原始价值与设备的重置价值之差额△Ⅰ。

△Ⅰ=Ko

－Kn

式中：△Ⅰ—第一种无形磨损

Ko

—

设备的原始价值

Kn

—

设备的重置价值例：一台电脑，一年前的购置价为8000元，由于技术进步使得电脑的生产成本降低，该电脑现行的市场价格5000元。第Ⅰ种无形磨损引起的贬值=8000-5000=3000(元)

二、设备磨损程度的度量2.在某些情况下，被评估对象的替代产品除了重置成本降低，在技术性能上与老产品相比也有一定改进，如：替代产品的能源消耗水平比老产品降低，作业效率比老产品提高等，从而使得使用老产品的使用成本比替代产品高，由此引起的贬值为第Ⅱ种无形磨损，用△Ⅱ表示。计算由第Ⅱ种无形磨损引起的贬值的计算步骤(P286)

（1）分析比较被评估机器设备的贬值的原因；

（2）计算每年的超额运营成本(指税前的)；

（3）计算每年净超额运营成本(税后的)；

（4）确定合理的折现率，确定被评估设备的尚可使用寿命，计算超额运营成本的折现值。例：某水轮发电机组总使用寿命为25年，已运行10年，经查阅有关资料，老机组比新机组每年少发电能43.8万度，如每度电能按0.2元计，所得税按33%计，若折现率取10%，试计算由第Ⅱ种无形磨损引起的贬值。(1)分析比较被评估机电设备的引起贬值的原因：经分析比较，被评估的水轮发电机组与新机组相比，引起超额运营成本的因素主要为老机组的生产效率比新机组低。由有关资料知道，老机组比新机组每年少发电43.8万度。

(2)计算每年的超额运行成本

每年的超额运营成本＝43.8×0.2＝8.76(万元)

(3)计算每年的净超额运营成本

每年的净超额运营成本＝8.76×(1－33%)

＝5.87(万元)

(4)考虑折现率为10%，剩余寿命为25－10=15年，15年所对应的折现系数为7.606(查表7-8)，则

第Ⅱ种无形磨损引起的贬值＝每年净超额运营成本

×折现系数=5.87×7.606＝44.65(万元)

（二）有形磨损的度量1.对于可以通过修理消除的有形磨损，其价值损失R等于修复费用；例：设备原值K0=100000元，当前需要修理，修理费为R=30000元可以通过修理消除的有形磨损引起的贬值=R=30000元2.对于不能通过修理消除的有形磨损，其价值损失△p

一般反映为价值的降低。评估师一般用年限法或观察法来确定其损失率αp

。

（1）年限法：损失率αp

=已使用年限/(已使用年限＋尚可使用年限)（2）观察法：

设备实体性贬值率表

设备状态贬值率（%）全新全新，刚安装，未使用，状态佳0－5很好很新，轻微使用过，无须更换任何部件和修理10－15良好半新，但经过维修或更新，处于极佳状态20－35一般旧设备，需要进行某些修理或更换零部件40－60尚可可运行，需要大量维修或更换部件65－80不良必须进行大量维修，更换主要部件85－90报废没有希望以其他方式出售，只有废品回收价值97.5－100

不能通过修理消除的有形磨损引起的贬值：第Ⅰ种无形磨损和第Ⅱ种无形磨损同时存在时：

有第Ⅰ种无形磨损，无第Ⅱ种无形磨损时：△P＝Kn×αp

例：某电焊机原购置成本为50000元，目前功能相同的替代产品的价格为45000元，并且替代产品与老产品相比每年可以节省电能5000度，如老电焊机的总使用寿命为20年，剩余使用寿命为10年，采用年限法计算的不可修复性磨损引起的损失率为50%，不存在不可修复性有形磨损，(当前需要修理，修理费R=5000元)每度电0.5元，折现率为10%，所得税税率为25%，试分别计算该电焊机的第Ⅰ种无形磨损、第Ⅱ中无形磨损及有形磨损，并估算该电焊机的现值为多少？

（1）第Ⅰ种无形磨损引起的贬值=50000－45000=5000(元)

（2）①分析比较被评估机电设备的引起贬值的原因：经分析比较，被评估的电焊机与新电焊机相比，引起超额运营成本的因素主要为老电焊机的生产效率比新电焊机低。由有关资料知道，新电焊机比老电焊机每年节省电能5000度。②计算每年的超额运行成本

每年的超额运营成本＝5000×0.5＝2500（元）

③计算每年的净超额运营成本

每年的净超额运营成本＝2500×(1－25%)＝1875(元)

④考虑折现率为10%，剩余寿命为20－10=10年，10年所对应的折现系数为6.1446(查表7-8)，则

第Ⅱ种无形磨损引起的贬值△Ⅱ

＝每年净超额运营成本

×折现系数=1875×6.1446＝11521.88(元)

（3）计算有形磨损产生的贬值①不可消除性有形磨损引起的贬值：

△P＝(Kn－△Ⅱ)×αp

＝(45000－11521.88)×50%

＝16739.06(元)②可以通过修理消除的有形磨损R=5000(元)所以，有形磨损产生的贬值=R＋△P

=5000+16739.06=21739.06（元）（4）该电焊机的现值估算

该电焊机的现值等于其原始价值减去第Ⅰ种无形磨损引起的贬值、减去第Ⅱ中无形磨损引起的贬值、减去可消除性有形磨损引起的贬值、减去不可消除性有形磨损引起的贬值。现值=50000－5000－11521.88－5000－16739.06=11739.06（元）

三、设备磨损的补偿机器设备磨损后，应当进行补偿，设备磨损形式不同，补偿的方式也不一样。设备的有形磨损是由零件磨损造成的。由于各零件的材质不同，在机器运转过程中受力情况和工作条件不同，磨损情况并不一样。一台设备中，总有一些零件已经失去原有功能，另一些零件则可以正常使用。这种局部的有形磨损，一般可修理和更换磨损零件，使磨损得到补偿；当设备产生不可修复的磨损则需要进行更新；设备遭受第Ⅱ种无形磨损时，可采用更新更先进的设备或对原有设备进行技术改造的办法加以补偿。设备各种磨损形式及其补偿方式间的相互关系。练习题某台在用车床，型号为CA6140×1500，已使用两年，车床的原始购买价格为60000元，目前同型号新车床在性能方面没有变化，但市场价已降为45000元。评估师通过对车床各主要部件磨损程度及精度的现场鉴定，认为该车床的有形磨损程度为20%。

问题：

1.该车床的第一主参数和第二主参数是什么？分别为多少?

2.该车床主要由哪些部件组成?主运动是什么?

3.该车床存在哪种无形磨损？无形磨损度是多少？综合磨损度是多少？

第4节设备维修的经济管理与分析

一、设备维修设备维修是对设备进行维护和修理的总称。目的：保持和恢复设备的良好工作状态，达到最佳的经济效果。

（一）设备维护包括清洁、润滑、检查调校以及补充能源、燃料等。

1.日常维护：由操作工人进行。

（1）每班维护。

（2）周末维护。

2.定期维护：在维修工人指导和配合下，由操作工进行。

（二）设备检查按照规定的标准、周期和方法，对设备的状态进行检查。

1.日常检查：由操作工进行。

2.定期检查：以专业维修人员为主，操作工人参加，检查设备异常、磨损和损坏情况，确定修理部位、修理类别和时间。

3.精度检查：对设备的几何精度和加工精度有计划地定期进行检查。

4.法定检查：主要针对压力容器、起重设备和电气设备，按照国家劳动安全规程要求进行的预防性检查。

（三）设备修理

1.设备修理及分类

(1)预防性修理防止设备性能、精度劣化，降低故障率。

(2)事后修理消除故障，恢复精度。

(3)改善修理对设备的局部结构或零件加以改进。

(4)质量修理使被加工产品的质量特性保持最佳状态。

2.预防性修理的内容

(1)小修：结合日常维护与检查进行。

(2)中修：部分解体，修理、更换主要零部件。

(3)大修：全部拆卸调整，全面恢复设备原有精度、性能、效率，达到出厂水平。

(4)项修：按照实际需要，有针对性地修理，部分解体。

二、设备修理的经济管理分析设备的修理费用：日常维护保养费用、小修理费用、中修理费用、大修理费用等。

（一）设备小修与维护保养费用的确定维修费用主要由材料备件费用和劳务费用构成。设备小修与维护保养费用的确定主要应从维修费用定额的确定及维修费用的核算这两方面来考虑。确定维修费用定额有三种方法：1.按照设备拥有量确定；2.按照工业产值确定；3.按照设备计划开动台时确定。维修费用的核算是指定期对维修费用进行整理、统计与核算，对单机、生产线或生产班组等进行核算，并对维修费用发生情况进行经济分析，找出设备开动台时与维修费用的关系，综合评价设备的可靠性、维修性、经济性，为制订合理的维修费用定额指标以及为设备维修费用的控制和设备信息反馈提供依据。

（二）设备大修成本及其经济分析

1.设备大修理成本Ⅰ含义：设备的大修理费用一般使用设备的单位大修理成本这一指标。

⑴单位大修理成本指在大修理过程中，修理复杂系数等于1的设备所要消耗的各种费用。

⑵设备的修理复杂系数是表示设备修理复杂程度的计量单位。修理复杂系数是一个可比单位，该系数在国际上通常用R表示。R可细分为机械修理复杂系数(Rj)、电气修理复杂系数(Rd)、管道修理复杂系数(Rg)等。修理复杂系数主要由设备的结构复杂程度、加工精度、规格尺寸、转速和变速级数以及可维修性等因素决定。⑶一般而言，设备结构越复杂，尺寸越大，加工精度越高，其修理复杂系数也就越大。⑷机床类的机械修理复杂系数通常以CA6140车床为标准设备，将其复杂系数规定为10，其它设备则根据与它比较来确定，如摇臂钻的复杂系数为8，牛头刨床的复杂系数为12，而单柱坐标镗床的复杂系数为34。电器复杂系数以0.6KW的防护式三相感应鼠笼式电动机为标准，将它的修理复杂系数规定为1。序号设备名称型号规格机械复杂系数电器复杂系数1普通车床CA6140φ400×7501052摇臂钻床Z3025φ25833单柱坐标镗T4163φ250×100034184卧式镗床T618φ802075万能外圆磨床M1432Aφ320×100015126万能升降台铣床X6140400×160016127牛头刨床B6065650123表7-3部分典型设备的修理复杂系数Ⅱ具体指标：

(1)设备单位大修理费用预算(计划费用)①设备单位大修理费用计划定额：修理复杂系数为1的设备，其计划大修理费用：

其中：

Cj－单位设备大修理费用定额

fc－单位修理复杂系数的大修理材料备件消耗费用定额

fr－单位修理复杂系数的大修理燃料动力消耗费用定额

fg－单位修理复杂系数的大修理工时消耗费用定额(本单位)fl－单位修理复杂系数的大修理劳务消耗费用定额(外单位)

fk－单位修理复杂系数的大修理应摊车间经费定额②单台设备的计划大修理费用Fj

式中：

Cj

—单位修理复杂系数的设备计划大修理成本

R

—该设备的修理复杂系数

Fx

—该设备的修理次数修正系数，第一次大修取值1.0；第二次大修取值1.05-1.15；第三次大修取值1.2-1.3。③企业全年的计划大修理费用

式中：

Kx－企业计划大修理设备的综合修理次数修正系数

ΣR－企业全部设备修理复杂系数之和

例：某企业对设备单位修理复杂系数大修理费用定额的规定为：

fc

=100元/R

fr

=80元/R

fg

=50元/R

fl

=30元/R

fk=50元/R

则设备单位大修理费用计划定额：假定机械、电气、管道修理复杂系数Rj

、Rd

、Rg

分别为50、70和30。

总的修理复杂系数：

若企业当年计划大修理设备的综合修理次数修正系数Kx=1.1，并且Cj

=310元/R，则企业全年计划大修理费用：

（2）实际费用

①单台设备的实际大修理费用:

Fc－全年单台设备大修理实际发生的材料备件消耗费用

Fr－全年单台设备大修理实际发生的燃料动力消耗费用

Fj

－全年单台设备大修理实际发生的工时消耗费用

Fl

－全年单台设备大修理实际发生的劳务消耗费用

Fk－全年单台设备大修理实际发生的应摊车间经费②企业全年实际大修理费用

其中，

FS－设备实际发生的大修理费用

FC－全年大修理设备实际发生的材料备件消耗费用

FR－全年大修理设备实际发生的燃料动力消耗费用

FG－全年大修理设备实际发生的工时消耗费用

FL－全年大修理设备实际发生的劳务消耗费用

FK－年大修理设备实际发生的应摊车间经费在上例中，企业实际发生的费用为：

FC

=12000元

FR

=9000元

FG

=11000元

FL

=5000元

FK=8000元

则企业全年实际大修理费用为：实际费用45000元比计划大修理费用51150元，节约6150元。2.设备大修理的成本的经济分析

设备大修理的成本经济分析指标主要有：

(1)大修理成本与基期(上期或去年同期)大修理成本的相对比率：式中:Zcb—设备大修理成本相对比率

Cbi

—报告期设备i

的大修理成本

Cji

—基期(上期或去年同期)设备

i

的单位大修理成本

Ri

—设备i

的修理复杂系数

(2)大修理成本与基期大修理成本的绝对数(节约额)

式中，

FC－报告期与基期相比，设备大修理费用节约额，其值为负时，为超支额。

(3)实际大修理成本与计划大修理成本的相对比率

式中，

Zck－设备大修理成本与计划大修理成本相对比率

Cbi－设备i的大修理成本

Cki－设备i的计划大修理成本

Ri

－设备i的修理复杂系数

(4)实际大修理费用与计划大修理费用的绝对数

式中，

Fck－设备实际大修理费用比计划大修理费用节约额，其值为负时，为超支额。

例：某部门去年上半年机电设备大修理成本为：

机械设备Cj1=200元/R，电气设备Cj2=300元/R。下半年机电设备大修理成本为：机械设备Cb1=180元/R，电气设备Cb2=305元/R。修理复杂系数：机械设备R1=60，电气设备R2=80。试以上半年为基期，对该机电设备修理成本进行分析。

(1)机械设备大修理成本相对比率

(2)电气设备大修理成本相对比率

(3)机电设备大修理成本相对比率

计算表明：设备大修理成本下半年比上半年降低了2.2%，其中，机械设备大修理成本下降10%；电气设备大修理成本升高1.7%

下半年比较上半年大修理成本节约额为：

Fc=36000－35200=800元

（三）降低维修费用的主要途径1.提高劳动生产率

2.节约材料物资消耗

3.加强设备的前期管理

4.提高修理和技术改造质量

5.降低维护保养费用

6.提高设备维修的经济管理水平第五节设备更新的经济分析设备更新是指用技术性能更高、经济性更好的新型设备来代替原有的落后设备。在设备的更新管理中，首先通过新旧设备年度使用费用的比较，来确定是继续使用旧设备，还是购置新设备。如果决定购置新设备，还需要对不同类型的新设备进行比较，以确定最佳更新方案。

一、设备的更新周期设备的更新周期一般根据其经济寿命确定。设备的经济寿命(最佳更新期)估算（一）最小平均费用法

年均使用成本：

Ct－T年的平均费用(平均使用成本)

∑V－累积运行维护费

∑B－累积折旧费

T－使用年份

例如：某设备原值30000元，每年的运行维护费和折旧后的残余价值如下表：由下表可以看出，使用5年，其平均费用最低，所以经济寿命为5年。使用年份1234567运行维护费用6000700080009000100012001500残余价值2000013330100007500500030003000使用年份1234567累计运行维护费∑V6000130002100030000400005200067000累计折旧费用∑B10000166702000022500250002700027000总使用成本∑V+∑B16000296704100052500650007900094000年均费用Ct16000148301367013120130001317013430若考虑资金的时间价值，则年平均费用计算公式：计算公式中，是以设备更新改造时点作为比较时点，即将未来发生的费用(例如年度维护费)折算为现值进行比较。

式中，P－设备原值

Ft－第t年末的残值

Vt－第t年设备的运行维护费

i－折现率(银行利率)

n－使用年限

T－寿命周期(年)

称为现值系数

例：若年利率

i

=10%，三年即n=3，则

它表明：第一年开始存入0.7513元第一年末，本金利息合计为：0.8264元第二年末，本金利息合计为：0.9091元第三年末，本金利息合计为：1.0000元

假定设备原始价值为K0，设备使用年数为T，

若T年后，设备残值为Qt，则每年设备使用费用为λ－设备性能逐年下降，而使设备运转费用逐年增加的平均值(低劣化值)。若设备运行维护费

第一年为A，

第二年为A+λ，

……

第T

年为A+(T-1)λ，

逐年低劣化值为一差值为λ的等差数列。

（二）低劣化数值法我们可以将设备每年的维护费用改写为以下等差数列：

A′+λ，

A′+2λ，

A′+3λ，

A′+4λ，

A′+5λ，

……

A′+Tλ。

其中，A′=A–λ

则年均设备运行维护费用为：

则年均设备总费用C为：设Qt为一常数，令

[例8]设备原始价值为50000元，预计残值Qt为0。每年运行费用增加值为1000元。试计算该设备的经济寿命。

答案：

使用年限

年均低劣化值

年均总费用15000010005100022500015002650031666720001866741250025001500051000030001300068333350011833771434000111438625045001075095556500010556105000550010500114545600010545本例中，不同使用期的使用成本可列表计算，可以得到同样的结果。使用年限当年劣化值现值系数年低劣化数值现值累计劣化值现值投资回收系数年均劣化现值年均设备费用年均总费用

①λT②③=①×②④=Σ③⑤⑥=④×⑤⑦=50000×⑤⑧=⑥+⑦110000.9091909.1909.11.10001000.05500056000220000.82641652.82561.90.57621476.22881030268330000.75132253.94815.80.40211936.42010522041440000.68302732.07547.80.31552381.31577518156550000.62093104.510652.30.26382810.11319016000660000.56453387.014039.30.22963223.41148014703770000.51323592.417631.70.20543621.61027013892880000.46653732.021363.70.18744003.6937013374990000.42413816.925180.60.17364371.486801305110100000.38553855.029035.60.16274724.181351285911110000.35053855.532891.10.15405065.277001276512120000.31863823.236714.30.16485389.773401273013130000.28973766.140480.40.14085699.670401274014140000.26333686.244166.60.13575993.4678512778上述计算中，均未考虑费用的时间因素。合理的做法是将费用的时间因素考虑进去。按所介绍的方法，根据利率进行详细计算。设备最佳使用期的计算（考虑时间因素）由表可知，若考虑利息因素，可计算出设备的最佳更新期为12年，比不考虑时间因素的计算延长了2年，这样更符合实际。

二、有形磨损导致设备更新的经济分析采用的方法为年度费用法。年度费用的比较有两种方法：

(一)以设备更新改造的时点作为比较时点，即将未来发生的费用(年度的维修费用)折算为现值进行比较，计算公式：

(二)以实际发生年度为比较时点，将一次性的投资(如更新、修理费等)折算为未来年金，计算公式：

式中：Cs－年度费用

P

－方案原始费用

Cw－设备年度维护费用

Fn－设备使用n年后的残值

i

－资金年利率

n

－使用年限前面已经指出，

投资回收系数表示第一年开始时存入1.0000元，每年年底取出(A/P,i,n)那么多，则到第n年年底刚好取完（每年年底取出同样多的数目）。

因此，如果第一年开始投资为P即方案原始费用，则折算为每一年的未来年金，当然应该是偿债基金系数假定以存款年利率i=10%，三年时间为例，则该系数

假如第一年开始时存入0.3021元，第二年开始又存入0.3021元，到第三年再存入0.3021元，总计是多少钱？

第一年存入的0.3021元，

到第三年时是0.3021×1.2100=0.36554元；

第二年存入的0.3021元，

到第三年时是0.3021×1.1000=0.33231元；

第三年存入的0.3021元，

三年相加得到

0.3655+0.3233+0.3021

=0.99995元所以，偿债基金系数表示第n年时需要1.0000元，那么，第一年、第二年……和第n年每年应该存入(A/F,

i,n)，则到第n年时，刚好是1.0000元。所以，如果Fn是设备使用n年后的残值，那么，相当于每年减少花费多少呢？当然应该是

这就是计算公式

Cs=P(A/P,i,n)+Cw－Fn(A/F,i,n)的由来。

例：某设备预计大修理费用35000元，修理之后可使用2年，每年维护费预计5000元；如更新，新设备购置费用为90000元，10年内无需大修，每年维护费2000元。若折现率为i=10%，设备残值忽略不计。使用旧设备和更新设备，哪个方案更加经济？答案：以实际发生年度为比较时点，将一次性的投资（如更新、修理费等）折算为未来年金，使用公式计算:

（1）利用旧设备(A方案)

（2）更新设备(B方案)购买新设备比使用旧设备每年可节约资金

结论：更新设备方案B比修理旧设备方案A经济合理。所以，应该更新。

三、无形磨损导致设备更新的经济分析采用方法仍为年度费用法，以实际发生年度为比较时点，将一次性的投资(如更新、修理费等)折算为未来年金，计算公式：例题：某机床预计使用10年，现在已经使用7年，年维护费用为9500元；新机床售价60000元，年维护费用2000元。若旧机床现值为30000元，3年以后残值为3000元；新机床可使用10年，10年以后残值预计为1800元。折现率为9%。不考虑其它因素，试分析现在更新是否合适？（1）使用旧机床（A方案）（2）使用新机床（B方案）使用新机床比使用旧机床每年可节约资金所以，应该更新机床。第六节设备技术改造的经济分析设备的技术改造，主要是指应用现代科技新成果，对旧设备的结构进行局部的改革，如安装新部件、新附件或新的装置以改造设备。对设备的技术改造，是补偿第Ⅱ种无形磨损的重要方法。

一、设备技术改造经济分析对设备进行技术改造，需要投入一次性改造费用；技术改造以后，还需付出年度维修费用。将寿命周期内的各年度维修费用折现，就是设备寿命周期总维修费用的现值。设备技术改造一般有两个或两个以上方案，它们彼此(1)投资额不同，(2)年度维护费用不同，(3)不同方案产生的效果不一定相同，主要是指：改造后设备的生产效率不一定相同，质量以及设备寿命不同。所以，对设备改造的效果必须综合考虑。

二、设备技术改造方案经济分析方法

设备技术改造经济分析方法一般也采用寿命周期费用法。对于改造效果相同的方案进行比较应当采用总费用现值法，即：计算各种方案在相同的使用时间内、在相同的劳动生产率水平时，其总的费用的现值，最低者即为最佳方案。若改造费用和改造效果不同，则还需比较费用效率的高低，才能确定最佳方案。

（一）总费用现值将采用不同方案时，技术改造费用、设备残值和折算为现值的年度维护费用计算得到的寿命周期费用现值进行比较，得到最佳方案。

式中：P/A,

i,n－等额系列现值系数

P/F,

i,n－一次支付现值系数

Cp－设备总费用现值

Py－旧设备的残余价值

Pg－技术改造费用

Cw－设备年度维护费用

Fn－设备使用n年后的残值

i

－资金年利率

n

－设备技术改造后计划使用年限这里，关键是年度维护费用是未来每一年实际发生，现在要将它折算为现值，即开始时的值，所以要乘以等额系列现值系数；而设备使用n年后的残值是n年后发生，所以要乘以一次支付现值系数，即相当于开始支付一笔钱，然后每年都要支取相等的数目，因为是折旧，相当于回收，所以是减掉。仍然假定以存款年利率i=10%，三年时间为例，等额系列现值系数:

假如希望每年年底取出1元，到第三年年底刚好取完，则第一年开始时需要存入多少元？回答是2.4869元

第一年年底本息合计为2.7356元，取出1.0000元，还有1.7356元；

第二年年底本息合计为1.9092元，取出1.0000元，还有0.9092元；

第三年年底本息合计为1.0000元，取出1.0000元，刚好取完。

所谓现值，就是把未来每年计划要花的钱，折算为现值，应该是多少。

（二）费用效率分析对于改造效果不同的方案，需要在计算出寿命周期费用的基础上，计算出每个方案的费用效率，再进行方案比较。

η－费用效率

Es－系统效率

Cp－总费用现值

例：某厂一台机床，拟进行技术改造。要求改造后经济寿命为8年；若寿命少于8年，则需在寿命周期内再次改造；若寿命大于8年，则因生产产品已无市场需求而机床的多余寿命已无意义。目前设备净值15000元。年利率10%，报废后设备残值为0。A方案：加装靠模装置，预计一次性投资2500元，靠模寿命周期为4年，年均维护费用为20000元，每小时加工44件产品。B方案：加装数显装置，预计一次性投资15000元，数显装置寿命周期为9年，年均维护费用为14000元，每小时加工65件产品。C方案：加装微机装置，预计一次性投资40000元，微机寿命周期为8年，年均维护费用为10000元，每小时加工83件产品。

试比较三个技术方案的优劣。A方案：B方案：C方案：三个方案的系统效率和寿命费用列表：

比较表明：方案C效率最高，因此采用微机改造设备的方案经济效益最好。

方案名称系统效率(件/小时)①寿命周期费用(万元)②费用效率③A4412.593.49B6510.476.21C8310.837.66注：③=①÷②。

例：某厂一台机床，拟进行技术改造。要求改造后经济寿命为8年；若寿命少于8年，则需在寿命周期内再次改造；若寿命大于8年，则因生产产品已无市场需求而机床的多余寿命已无意义。目前设备净值15000元。年利率10%，报废后设备残值为0。A方案：加装靠模装置，预计一次性投资2500元，靠模寿命周期为4年，年均维护费用为20000元，每小时加工44件产品。B方案：加装数显装置，预计一次性投资15000元，数显装置寿命周期为9年，年均维护费用为14000元，每小时加工65件产品。C方案：加装微机装置，预计一次性投资40000元，微机寿命周期为8年，年均维护费用为10000元，每小时加工83件产品。

试比较三