第四章汽车选型与更新详解

第四章汽车选型与更新目前一页\总数二十七页\编于七点一、汽车更新理论理论依据：在整个工作期限（即寿命周期）内，其使用性能及经济指标均在明显下降，这种现象称为“劣化”。研究劣化现象的理论即“劣化理论”1．有形磨损有形磨损：车辆设备在使用（或闲置）过程中发生的实体磨损（物质磨损）。

第一种磨损：发生在使用过程中，产生原因主要是机械磨损、基础零件的变形、零件的疲劳破坏等，与使用时间和使用强度成正比。第二种磨损：发生在汽车的闲置过程中，如长期不用而生锈，日晒、雨淋使车身漆画及橡胶件老化，或因其它管理不善和缺乏正确的管理而引起的其它损失，与闲置时间成正比。按能否修复，汽车的有形磨损又可以分为2类:第一类：通过相应的维修措施可以周期性地消除

第二类：不能通过同样的方法消除，如一些零件的老化和疲劳

第一节汽车更新设备：效率不变型设备和效率递减型设备2大类。目前二页\总数二十七页\编于七点2．无形磨损

无形磨损：由于科学技术的进步，使生产同样结构的汽车再生产价值下降，或者出现了性能更加完善的新车型，致使保有的原型汽车价值降低。第一种无形磨损：因相同结构车辆再生产价值的降低，而产生现有车辆价值的贬值（同型车）。第二种无形磨：因不断出现更完善、效率更高的车辆，而使现有车型贬值（新车型）。

目前三页\总数二十七页\编于七点3．综合磨损

综合磨损：车辆设备在有效使用期内发生的有形磨损和无形磨损的总和。研究车辆更新问题：综合磨损中分析有形磨损和无形磨损长短及其相互关系。3种情形：第一是相互接近：“无维修设计”第二是有形磨损早于无形磨损期，研究维修与更替第三是无形磨损期早于有形磨损期，研究更新（狭义的更新）汽车更新：由于综合磨损，使汽车的使用性能下降，以至于在经济上不合算，用同车型的新车或性能更先进的新型车辆更换在用车辆。

目前四页\总数二十七页\编于七点4．车辆的使用寿命（1）自然使用寿命自然使用寿命：汽车开始使用直至报废所经历的时间，是车辆的有形磨损发展到完全磨损的期限。（2）经济使用寿命经济使用寿命：从经济性的观点考虑，由于车辆的综合磨损，使汽车在使用到一定的期限后，继续使用将使经济性变坏，根据经济效益确定的汽车寿命，称为经济使用寿命。（3）合理使用寿命合理使用寿命：车辆设备的更新，受到国家在一定时期的政治、经济和生产技术水平的制约，应符合国家的技术经济政策及社会需要，为此在我国提出汽车合理使用寿命的观点。目前五页\总数二十七页\编于七点二、汽车更替时刻的优化

经济使用寿命的计算方法：低劣化数值法、回归分析法、资金现值法

1．低劣化数值法低劣化数值：由汽车性能下降引起的经营费增加，停歇时间增加和工作质量下降造成的经济损失。设

C0—汽车的原值；

S—汽车的残值；

a—第1年的经营费；λ—年平均低劣化数值；

i—年利率；

n—使用年限。汽车的总费用主要由3部分组成：低劣化值、折旧费、投资利息。（1）平均使用寿命周期内的平均年经营费为

目前六页\总数二十七页\编于七点（2）折旧费可采用平均折旧法计算（3）年平均投资利息（4）年平均总费用（5）求年平均总费用最少值将上式对n求导数，并令其为零。即目前七页\总数二十七页\编于七点2.回归分析法回归分析法是通过方程拟合来建立计算汽车经济使用年限的数学模型步骤：收集统计和核算数据初步处理拟合累计周转量与使用年限建立平均单位运输成本与年限的数学模型拟合平均单位经营成本与使用年限的方程数学模型求解目前八页\总数二十七页\编于七点2.回归分析法

例1P90表4-15是10部EQ-140型运材车连续8a的单车成本核算数据和周转量统计资料，数据来源于福建省闽西北地区的林业运输公司。

（1）拟合累计周转量与使用年限的回归方程首先要对表4-15的周转量进行初步处理，即进行累加生成处理，所得的累计周转量作为因变量L，以使用年限为自变量x，采用下列4个方程进行拟合：L=a+bx

L=aebx

L=axb

L=a+blogx结果表明，幂函数的相关性最好，即L=373745.8x0.8149，m3·km统计量F=92.6614，取检验水平α=0.01，

F>F0.995(1,30)=9.18，回归方程极显著相关。

目前九页\总数二十七页\编于七点表4-15产量、成本与使用年限使用年限(年)周转量(m3·km)经营费(元)使用年限(年)周转量(m3·km)经营费(元)0.2571682.810760.814.2554612.913501.670.5083185.611410.104.5054234.912740.670.7578474.110203.184.7553707.911262.061.0069928.611167.475.0057915.011997.581.2580045.112931.695.2548867.813151.551.5078583.113450.395.5057183.814575.811.7569698.213049.205.7545526.510517.812.0075323.213926.936.0065786.014736.752.2574642.913099.006.2560460.015445.452.5072036.913162.996.5055066.015695.152.7571715.114157.066.7553689.016100.093.0067502.211841.067.0050309.013249.203.2565058.313518.057.2555984.014951.023.5059392.812947.447.5052654.014492.313.7559932.312167.147.7555334.017006.794.0058576.112653.628.0053053.017057.06目前十页\总数二十七页\编于七点(2）拟合平均单位经营费与使用年限的回归方程以平均单位经营费为自变量H，以使用年限为自变量x，采用上述4个方程进行拟合。结果表明，线性方程的相关性最好，即H=0.1395+0.00966x，元·m-3·km-1其统计量F=2129.07>F0.995(1,30)=9.18，回归方程极显著相关。

(3)建立计算经济使用年限的数学模型设平均单位成本为y（元·m-3·km-1），它由平均单位经营费、折旧费和投资利息分摊三部分组成。因此，y与x的关系模型为

目前十一页\总数二十七页\编于七点(4)利用模型求解假设C0=50000，S=2000，i=8%，可以作出y与x的关系曲线。

汽车的经济使用年限约为4年

目前十二页\总数二十七页\编于七点3．资金等值法在不同的时间付出或得到同样数额的资金在价值上是不等的。也就是说，资金的价值会随着时间变化。现在可用来投资的一笔资金，即使不考虑通货膨胀因素，也比将来获得的同样数额的资金更有价值。因为当前可用的资金能够立即用来投资并带来收益，而将来才可取得的资金则无法用于当前的投资，也无法获取相应的收益。不同时间发生的等额资金在价值的差别称为资金的时间价值。车辆经济使用年限的资金等值计算法考虑车辆使用寿命期中的每一笔资金的时间价值，通过资金等值计算将它们换算到同一时间点上进行分析，使得不同时间发生的收入或支出可以相加减。

资金等值可以用一次支付终值公式和一次支付现值公式计算，一次支付终值公式为

F=P(1+i)n(4.16)

一次支付现值公式为

式中P—资金现值；

F—资金终值；

n—时间周期数。目前十三页\总数二十七页\编于七点三、汽车更新方式的优化汽车的更新包含了2层的含义:一层含义是更替；另一层含义是用更先进的新型车更新尚未折旧完的现用车辆，即狭义上的更新（简称更新）。前者是对车辆有形磨损的完全补偿，后者则是对车辆无形磨损的完全补偿。

汽车的大修需要全面修复或更换损失超限的零部件（基础件），以便使汽车的性能得到全面的恢复，需要花费一笔大修费。因此，在旧车型大修前进行汽车更新决策是适宜的。汽车更新决策常采用的判别式为

Di+Se<C0αβ+Sa(4.18)式中Di—车辆第i次大修的费用，元；

Se—使用成本的损失，其大小等于大修后车辆与新购进的新型车的运输成本差值乘以下次大修期间的运输量，元；

α—反映大修汽车的生产率与新型汽车生产率的差异系数，α<1；

β—反映大修汽车的下次大修周期与新型汽车第一次大修周期的差异系数，β<1；Sa—因更换而引起的旧车未折扣完的损失。当上式成立时，表明大修是合理的，否则选择更新。目前十四页\总数二十七页\编于七点第二节汽车选型一、汽车选型程序和评价要素

l．汽车选型程序调研、建立方案和方案决策3个阶段。

（1）调研阶段调研内容有2个方面：一是用户对汽车的要求（汽车的使用条件及用户对汽车使用性能等方面的要求）；二是汽车使用性能及有关汽车生产企业的信息。

（2）建立方案阶段

在获取大量调研资料的基础上，即可构建选型方案（选型方案要有2个以上）。

(3)方案决策阶段运用技术经济综合评价方法，对各预选车型进行技术经济综合评价，从中选择技术经济效果最佳的方案。

目前十五页\总数二十七页\编于七点表4-1汽车选型评价要素序

号选

型

要

素评

价

指

标1动

力

性最高车速、最大爬坡度2经

济

性单位里程燃料消耗量、平均单位运输成本3安

全

性制动距离、纵向倾翻角、横向倾翻角4机

动

性最小转弯半径、最小离地间隙、接近角、离去角、最小通过半径5可

靠

性大修理间隔里程，故障率6维

修

性每千公里维修费用、配件供应情况7货物装卸方便性车厢地板高度、有无自装自卸设备8防公害性噪声级，CO、HC、NOx排放量9货物适应性装载质量利用系数2．汽车选型评价要素

评价要素：动力性、经济性、安全性、可靠性、维修性、耐用性、舒适性和使用方便性目前十六页\总数二十七页\编于七点二、汽车选型优化方法

（一）费用效率分析法

费用效率分析法也是评价汽车技术经济效果的有效方法，通过对各车型费用效率比较，对汽车进行选型决策。其数学模型为

ηf=ηx/Fz

式中ηf—费用效率；

ηx—系统效率；

Fz—寿命周期总费用。系统效率是反映设备综合技术效果的全面效率，包括设备的生产效率、动力性、可靠性、维修性、节能性、安全性、环保性、方便性等。

目前十七页\总数二十七页\编于七点例有A、B、C、D4种木材运输汽车，其寿命周期总费用已经求得，生产效率已知，试用费用效率分析法对3种车型进行优选。（1）用生产效率替代系统效率代入上式，初求费用效率。如表：车型寿命周期总费用（元）生产率（m3·km）初求费用效率（m3·km/元）车型寿命周期总费用（元）生产率（m3·km）初求费用效率（m3·km/元）A2889707400002.56C2118715150002.43B2833436700002.36D3339178350002.50目前十八页\总数二十七页\编于七点（2）计算修正系数评分方法：假定系统效率的其它因素有5个，总分为100分，则每个因素的最高分为20分，根据每个效率因素的相对优劣打分，最后进行总计，再将每个车型的得分除以100，即可得出各车型的修正系数，如表。

评分法求修正系数车型动力性通过性可靠性维修性环保性合计修正系数A1519171514800.80B1819161615840.84C1816181819890.89D1819191918930.93（3）最终求费用效率求得修正系数后，用各车型的修正系数乘以初求的费用效率，即可求得A、B、C、D车型真正的费用效率分别为2.05、1.99、2.16、2.33，D为最佳车型。目前十九页\总数二十七页\编于七点（二）层次分析法

1．建立递阶层次结构模型最高层：这就是决策问题的总目标中间层：实现总目标所涉及的中间环节，即准则层最低层：决策者所面临的要进行选择的方案集合，即方案层(1)总目标总目标为综合性能（2)评价指标体系选取汽车的整车性能：动力性、经济性、安全性、机动性、通过性、可靠性、排气污染程度评价指标：最大动力因数、单位油耗量、制动距离、最小转弯半径、最小离地间隙、小修频率、燃料种类来评价，构成准则层（3）确定备选车型备选车型是构成递阶层次结构模型的最低层，即方案层。

目前二十页\总数二十七页\编于七点综合性能经济性动力性安全性机动性通过性可靠性环保性车型C1车型C2车型C3车型C4递阶层次结构模型目前二十一页\总数二十七页\编于七点2．模型分析计算

（1)构造判断矩阵

如果下一层次中的某些元素与上一层次的某个元素有关联，则在客观上下一层次中的这些元素与上一层次的这个元素中均占有一定的权重，或称为重要程度。判断矩阵根据备选车型性能指标值结合经验，采用Saaty的1-9级标度法构造。判断矩阵有2类，1类是A-B，另1类是Bi-Cbji=1/bij，当i=j时，bji=bij=1，当bij>1时，说明指标i比指标j重要。

目前二十二页\总数二十七页\编于七点（2）计算特征向量特征向量记为W=(w1,w2,…,wn)T

应用方根法：

特征向量即为层次单排序：

（3）层次总排序总排序是在各层次单排序的基础上进行系统整体排序，为决策者提供决策的依据。

目前二十三页\总数二十七页\编于七点例4-3根据南方林区的特点和车型的性能，选择CA1091、CA1111K2LW、EQ140、SML5100TD4种车型作为备选车型，试用AHP法进行汽车选型优化。(1)评价指标体系选取用最大动力因数、单位油耗量、制动距离、最小转弯半径、最小离地间隙、小修频率、燃料种类等分别评价相应的整车性能动力性、经济性、安全性、机动性、通过性、可靠性、环保性。

性能指标CA1090A111K2LWEQ140SMC5100TD最大动力因数0.3280.3210.3250.337百公里油耗量(l·100-1·km-1)5.203.215.303.60制动距离(m)8.08.08.07.7最小转弯半径(m)8.29.08.010.0最小离地间隙(m)0.2670.2650.2650.265小修频率(次·1000-1·km-1)0.810.930.920.83燃料种类汽油柴油汽油柴油目前二十四页\总数二十七页\编于七点(2)构造判断矩阵以A-B表示准则层元素Bi对目标层元素A重要程度的判断矩阵构造A-B时。整车性能的重要性排序：安全性1＞动力性2＞经济性3＞可靠性4＞机动性5＞通过性6＞环保性7。AB1B2B3B4B5B6B7B1121/24536B21/211/33425B32315647B41/41/31/5121/23B51/51/41/61/211/32B61/31/21/42314B71/61/51/71/31/21/41表1判断矩阵A-B

最大动力因数B1、单位油耗量B2、制动距离B3、最小转弯半径B4、最小离地间隙B5、小修频率B6、燃料种类B7目前二十五页\总数二十七页\编于七点根据备选车型性能指标表的指标值构造Bi-C(i=1,2,…,7)。

表2判断矩阵B1-CB1C1C2C3C4C11321/2C21/311/21/4C31/2211/3C42431表3判断矩阵B2-C