工程經(jīng)濟：第十一章 設備更新

1第十一章設備更新第一節(jié)設備的磨損第二節(jié)設備磨損的補償?shù)谌?jié)設備更新的經(jīng)濟分析第四節(jié)設備租賃的經(jīng)濟分析第一節(jié)設備的磨損

一、設備的有形磨損二、設備的無形磨損三、設備的綜合磨損2一、設備的有形磨損

（一）設備有形磨損的概念及成因

（二）有形磨損的量度

3（一）設備有形磨損的概念及成因1.設備有形磨損的概念

2.設備有形磨損的分類

3.設備有形磨損的階段

4.設備有形磨損的原因4（一）設備有形磨損的概念及成因1.設備有形磨損的概念設備被使用或自然環(huán)境造成設備實體的內在磨損稱為有形磨損或物質磨損。外力作用：摩擦、振動、沖擊、扭曲、彎曲自然力作用：銹蝕、老化5（一）設備有形磨損的概念及成因2設備有形磨損的分類（1）原因：第Ⅰ類有形磨損和第Ⅱ類有形磨損。運轉中的設備在外力作用下，實體產(chǎn)生的磨損、變形和損壞稱為第Ⅰ類有形磨損；設備因自然力產(chǎn)生的磨損稱為第Ⅱ類有形磨損；（2）范圍：局部磨損和全部磨損；（3）對象：個別零部件磨損和整體設備的磨損；（4）程度：可消除的磨損和不可消除的磨損6（一）設備有形磨損的概念及成因3.有形磨損的階段設備的有形磨損大致可分為三個階段。第一階段為初期磨損階段，零部件的表面粗糙程度發(fā)生明顯變化；第二階段為正常磨損階段，在此階段內，設備的工作條件不變化或變化很小，設備的磨損基本上隨著時間均勻增加且比較緩慢；第三階段是劇烈磨損階段，當設備磨損到一定程度后，正常的磨損關系破壞了，使得磨損劇烈增加。7一般不允許設備使用到劇烈磨損階段（一）設備有形磨損的概念及成因4.設備有形磨損的原因：（1）外力或自然力的作用（2）技術進步8（一）設備有形磨損的度量1.有形磨損的度量

(1)零部件有形磨損摩擦:αi:零件的有形磨損率

δp:零件的實際磨損量

δm:零件的允許最大磨損量

疲勞:αj:零件的有形磨損率

Tp:零件的實際服務期

Tm:零件的允許服務期

9（一）設備有形磨損的度量1.有形磨損的度量

(2)設備的有形磨損理論αP:設備的有形磨損率

αj:零件的有形磨損率

Kj:零件的價值

n:零件數(shù)

修正

Rc:大修理費用

KR:再生產(chǎn)價值10二、設備的無形磨損

（一）設備無形磨損的概念（二）設備無形磨損的量度11（一）設備無形磨損的概念

1.設備無形磨損的概念

2.設備無形磨損的分類

12（一）設備無形磨損的概念1.設備無形磨損的概念設備無形磨損是由于社會經(jīng)濟環(huán)境變化造成的設備價值的貶低。由于科學技術進步而不斷出現(xiàn)性能更加完善，生產(chǎn)效率更高的設備，使原有設備的價值降低；或者生產(chǎn)同樣結構設備的價值不斷降低使原有設備貶值。13（一）設備無形磨損的概念2.設備無形磨損的類型（1）第一Ⅰ類無形磨損：生產(chǎn)同樣設備的再生產(chǎn)價值降低，而使原有設備生產(chǎn)價值相對貶值。（2）第二Ⅱ類無形磨損：由于結構更先進、性能更完善、效率更高、材料消耗更少等經(jīng)濟指標更先進的新型設備的出現(xiàn)，使得原有設備顯得陳舊落后，由此產(chǎn)生的磨損稱為第二種無形磨損。14（二）設備無形磨損的度量

αI:設備無形磨損率

K0:設備的原始價值

KR:設備再生產(chǎn)的價值15三、設備的綜合磨損設備同時存在著無形磨損和有形磨損，稱為綜合磨損。16三、設備的綜合磨損設備在兩種磨損作用下的殘余價值K

17三、設備的綜合磨損設備的原始價值K0=10000元，目前需要修理，其費用Rc為3000元，若該設備再生產(chǎn)的價值KR=7000元問該設備受到何種磨損？18三、設備的綜合磨損1920第二節(jié)設備磨損的補償

一、設備磨損的實物補償二、設備磨損的價值補償三、設備的折舊21一、設備磨損的實物補償（一）設備的大修理（二）設備的現(xiàn)代化改造（三）設備更新22（一）設備的大修理1.設備修理

2.設備修理的分類

3.設備的大修理

4.大修理的經(jīng)濟界限23（一）設備的大修理1.設備修理:

修復由于正常或不正常的原因而造成設備損壞和精度劣化。通過修理更換已經(jīng)磨損、老化和腐蝕的零部件。

2.設備修理的分類小修理、中修理、大修理區(qū)別：工作量、工作內容、費用來源不同24（一）設備的大修理小修理：設備使用過程中為保證設備工作能力而進行、的調整、修復或更換個別零部件的修理工作。中修理：進行設備部分解體的計劃修理。25（一）設備的大修理3.設備的大修理通過調整、修復、更換磨損的零部件辦法，恢復設備精度和生產(chǎn)率，恢復零部件及整機的全部或接近全部功能，以達到出廠標準或精度檢查標準。大修理：原有實物形態(tài)上的一種局部更新。通過設備全部解體，修理耐久的部分，更換全部損壞的零部件26（一）設備的大修理4.大修理的經(jīng)濟界限第一個條件：Rc<KR-Kl

Rc：大修理費用

KR：設備再生產(chǎn)的價值

Kl：設備的殘值第二個條件：Cr≤Cn

Cr：大修理后設備加工單位產(chǎn)品的成本

Cn：在新設備上加工單位產(chǎn)品的成本27（二）設備的現(xiàn)代化改造

應用現(xiàn)代化的技術成就和先進經(jīng)驗，為適應生產(chǎn)的需要。去改變現(xiàn)有設備的結構，改善現(xiàn)有設備的技術性能，使其達到或局部達到新設備水平。

特點：投資少、針對性強、適應性高28（三）設備更新廣義：補償因綜合磨損而消耗掉的機器設備。包括：設備大修理、現(xiàn)代化技術改造和設備更換。狹義：以性能更加先進、技術更加完善、生產(chǎn)效率更高的新設備，去替換物理上不能繼續(xù)使用及經(jīng)濟上不宜繼續(xù)使用的舊設備，且舊設備必須退出原生產(chǎn)領域。29二、設備磨損的價值補償（一）價值補償?shù)脑颍鹤龊脤嵨镅a償?shù)馁Y金準備（二）價值補償?shù)膩碓矗?/p>

1.實物磨損的結果：產(chǎn)品成本提高；最終承擔者產(chǎn)品銷售收入

2.折舊:從產(chǎn)品銷售收入中提取的與設備由于綜合損耗而轉移到產(chǎn)品成本中去的價值相等的資金。

3.大修理費：轉移到產(chǎn)品成本中去的因修復磨損而追加的那部分價值.30三、設備的折舊

（一）折舊與折舊值（二）計算折舊應考慮的因素（三）直線折舊法（四）加速折舊法31三、設備的折舊（一）折舊與折舊值

1.折舊：按期或按活動量將設備磨損轉移成為產(chǎn)品的成本費用的方式，稱為設備資產(chǎn)的折舊。

2.折舊值：按期或按活動量轉為產(chǎn)品成本費用的設備資產(chǎn)的磨損價值。（二）計算折舊應考慮的因素

1.設備資產(chǎn)的原值

2.凈殘值

3.折舊年限32三、設備的折舊（三）直線折舊法

1.含義:按期平均分攤資產(chǎn)價值的一種計算方法。

2.每期折舊費D:P:資產(chǎn)原值

S:折舊期末資產(chǎn)凈殘值

ND:資產(chǎn)的折舊期

3.每期折舊率d:

33三、設備的折舊（四）加速折舊法

1.含義：在設備折舊期內，前期較多而后期較少、遞減地提取折舊費，從而使設備資產(chǎn)磨損得到加速補償?shù)挠嬏嵴叟f方法。

2.年數(shù)和折舊法第m年年末的折舊費Dm

第m年折舊率dm為:

34三、設備的折舊3.雙倍余額遞減法折舊率是按直線折舊法折舊率的兩倍計算的。年折舊率d的表達式：第m年的折舊額Dm的計算式：

Pm-1：第m-1年的資產(chǎn)凈值

35第三節(jié)設備更新的經(jīng)濟分析

一、設備更新的概念二、設備壽命三、設備經(jīng)濟壽命的計算四、設備更新的原則

五、設備更新方案的綜合比較36一、設備更新的概念

（一）設備（二）設備原型更新（三）設備技術更新（四）設備役齡（五）設備新度37一、設備更新的概念（一）設備包括機械、機器、裝置、爐窯、車輛、飛機等。（二）原型更新用同型號的設備以新?lián)Q舊。優(yōu)點；減少機型、減少維修工作量、減少使用老設備的能源和維修費支出；缺點：不產(chǎn)生技術進步38一、設備更新的概念（三）設備技術更新以結構更先進、技術更完善、性能更好、效率更高、能源和原材料消耗更少的新型設備，來換掉技術上陳舊落后，在技術上不宜繼續(xù)使用的設備。（四）設備役齡指設備在生產(chǎn)中的服務年限。（五）設備新度設備的凈值與設備原值之比。39二、設備壽命

（一）物理壽命：指一臺設備從全新的狀態(tài)開始使用，直到不能再繼續(xù)使用而報廢為止的全部時間過程。（二）技術壽命：設備在開始使用后持續(xù)的能夠滿足使用者需要功能的時間。（三）折舊壽命：依照財政部門規(guī)定的折舊原則和折舊方法，將設備原值通過折舊形式轉入產(chǎn)品成本，直到產(chǎn)品凈值為零或接近于零的全部時間過程。（四）經(jīng)濟壽命：指一臺設備開始使用時起，直至由于遭受有形磨損和無形磨損，繼續(xù)使用在經(jīng)濟上已不合理的時間過程。40三、設備經(jīng)濟壽命的計算（一）靜態(tài)計算（二）動態(tài)計算41三、設備經(jīng)濟壽命的計算（一）靜態(tài)計算1.一般計算式使ACn最小的n就是經(jīng)濟壽命42三、設備經(jīng)濟壽命的計算（一）靜態(tài)計算2.每年的運行成本增加λ

設Ln為一常數(shù)經(jīng)濟壽命m

43例題44T（1）C1+λT（2）LT（3）∑(C1+λT)/T（4）(K0－LT)/T（5）年均總費用（6）=（4）+（5）18007000800300038002800+400=120050001000250035003800+550=135035001117216732844800+700=150020001213200032135800+900=170010001310180031106800+1150=19508001417153329507800+1450=2250600153613432879*8800+2000=2800400169412002894三、設備經(jīng)濟壽命的計算45（二）動態(tài)計算例題例］某設備原始價值為16000元，年利率為10%,各年殘值及維持費用如下表所示，試確定設備的最優(yōu)更新期。46使用年數(shù)1234567年運行成本/元2000250035004500550070009000年末設備殘值/元10000600045003500250015001000例題t或nK0Ln(1+i)-nLn(1+i)-nCtCt(1+i)-t∑⑥總使用費用(A/P,i,n)年平均費用①②③④=②×③⑤⑥=⑤×③⑦⑧=①-④+⑦⑨⑩=⑧×⑨123456716000160001600016000160001600016000100006000450035002500150010000.9090.8260.7510.6830.6210.5650.5139090495633802391155384851320002500350045005500700090001818206526293074341639554617181838836512958613002169572157487281492719132231952744932109370611.1000.5760.4020.3150.2640.2300.20596018598769173067247*7385759847注：*為年平均總費用最低者?？梢姡O備的最優(yōu)更新期為第5年。四、設備更新的原則（一）不考慮沉沒成本

，只考慮未來發(fā)生的現(xiàn)金流量

沉沒成本表示過去所花的錢或為過去決策所支付的費用，都屬于不可恢復的費用，不會被未來的決策所改變。因此在設備更新時，舊設備的原始成本和已提的折舊額都是無關的，在進行方案時，原設備的價值按目前值多少計價。（二）不按方案的直接現(xiàn)金流量進行比較，而應從客觀的立場比較

，即站在咨詢者的立場分析者應該站在咨詢人的立場上，而不是站在舊資產(chǎn)所有者的立場上考慮問題。只有這樣才能客觀地、正確地描述新舊設備的現(xiàn)金流量。48四、設備原型更新的原則（三）只比較設備的費用假定設備產(chǎn)生的收益是相同的，只對它們的費用進行比較。（四）設備的更新分析以費用年值為主不同設備可能存在著壽命不同，應采用費用年值法進行比較。49例題［例］某設備在4年前以原始費用2200元購置，估計可以使用10年，第10年末估計凈殘值為200元，年使用費用為750元，目前的售價是600元?，F(xiàn)在市場上同類機器的原始費用為2800元，估計可以使用10年，第10年末的凈殘值為300元，年使用費用400元?，F(xiàn)有兩個方案：方案一是繼續(xù)使用舊設備，方案二是把舊設備出售，然后購買新設備。己知基準折現(xiàn)率為10％，比較這兩個方案的優(yōu)劣。50例題解答（１）錯誤解法——從舊設備所有者角度分析

51（年）601200750（a）舊設備方案（年）28006004001030001（b）新設備方案例題解答兩種方案的年費用分別為：

AC(10％)舊=750－200(A／F,10％,6)=724.078（元）

AC(10％)新=400＋(2800－600)(A/P,10%,10)－

300(A/F,10％,10)=739.225（元）

AC(10％)舊＜AC(10％)新，因此應保留舊設備。實際上這種計算方法是錯誤的，把舊設備的售價作為新設備的收入顯然是不妥的，因為這筆收入不是新設備本身所擁有的。52例題解答（２）正確解法——從客觀的角度分析

53（年）601200750（a）舊設備方案600（年）28004001030001（b）新設備方案例題解答兩種方案的年費用分別為：AC(10％)舊=600(A/P,10%,6)+750－200(A／F,10％,6)=861.884（元）AC(10％)新=400＋2800(A/P,10%,10)－300(A/F,10％10)=836.875（元）54例題解答這里要說明的兩點是：

①根據(jù)第一條原則，不考慮沉沒成本，舊設備方案的期初投資是600元，而不是2200元，也不是舊設備的賬面價值2200－4×200=1400（元）[舊設備年折舊額=(2200-200)/10=200(元/年)]。沉沒成本在更新決策中是不應考慮的。

②根據(jù)第二條原則，新舊設備的比較分析時應站在一個客觀的立場上，600元是使用舊設備的代價，應視為舊設備的現(xiàn)金流出，而不是新設備的現(xiàn)金流入。5556設備更新方案設備原型更新分析設備技術更新分析現(xiàn)代化改造新型設備更新繼續(xù)使用舊設備大修理原型設備更換四、設備更新方案的綜合比較57

1.設備原型更新時機的確定設備原型更新的最佳更新時機一般是在設備的經(jīng)濟壽命上，設備的經(jīng)濟壽命的計算見前述內容。

2.設備原型更新方案的優(yōu)選

（一）設備原型更新分析

設備原型更新方案的優(yōu)選就是從各種方案中選擇總費用最小的方案，可以通過計算總費用現(xiàn)值來判斷。

2.1設備大修的經(jīng)濟分析

（1）設備大修的最低經(jīng)濟界限

R≤Kn－Lt

式中，R——某次大修理費用；Kn——同種設備的重置費用；Lt——舊設備被更換時的殘值。（2）設備大修的理想經(jīng)濟界限

58設備原型更新分析Czoj≤Czn

式中，Czoj——第j次大修理后設備生產(chǎn)單位產(chǎn)品的生產(chǎn)成本；Czn——具有相同用途的新設備生產(chǎn)單位產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

［例］造船廠一臺鍛造設備已使用6年，需要進行第1次大修，預計大修費為5000元，大修后平均生產(chǎn)鍛件45噸，年平均運行成本2530元，大修時設備殘值3000元，經(jīng)大修后設備增值為6400元、設備經(jīng)大修后可繼續(xù)使用4年，進入第2次大修時殘值為2000元。新設備價值為32000元，預計使用5年進行第1次大修，此時殘值為7500元。在第1次大修期內年均生產(chǎn)鍛件63噸，年平均運行費用2260元。基準折現(xiàn)率取10％。試問：大修是否合理？

解：該廠根據(jù)上述數(shù)據(jù)就這臺鍛造設備大修理的經(jīng)濟性做出評價如下：按大修理最低經(jīng)濟界限原則，該設備第1次大修費用為5000元，小于新設備更換凈費用(32000-3000)＝29000(元)，因此滿足大修理最低經(jīng)濟界限原則。再比較單位產(chǎn)量成本，現(xiàn)役設備第1次大修理后單位產(chǎn)量成本為59例題解答新設備在第1次大修期內單位產(chǎn)量成本為60例題解答由于Czoj＜Czn，所以現(xiàn)役設備大修理是合理的。

需要說明的是，在現(xiàn)役設備第1次大修理后單位產(chǎn)量成本的計算中，大修費5000元和舊設備殘值3000元為沉沒成本，與決策無關，決策相關成本應為大修后設備的現(xiàn)行市場價值6400元。6400元實質上是殘值3000元與大修費5000元聯(lián)合作用的結果，故6400元與5000元只能二者取一。設備原型更新方案比較按各方案總費用現(xiàn)值最小的判據(jù)進行方案選擇，各種方案總費用現(xiàn)值的計算公式如下：

①繼續(xù)使用舊設備的現(xiàn)值費用：

②大修理后設備的現(xiàn)值費用：

③原型設備更換的現(xiàn)值費用：61

2.2設備原型更新方案的比較方法62

［例］假定各更新方案的原始資料如下表所示，并且舊設備在更新決策時的市場出售價值為3000元，試選擇最佳的更新方案（ic=15%）。

各方案的原始資料表(單位：元)例題63例題解答

解：計算各方案的總費用現(xiàn)值，如下列各表。

（1）繼續(xù)使用舊設備64例題解答（2）舊設備大修理65例題解答（3）原型設備更換66例題解答（4）對比分析從以上計算結果可知，無論考慮工作幾年，繼續(xù)使用舊設備相應于其他方案總是不利的；如果工作時間為l～6年，則應采取舊設備大修理方案。如果工作時間為7～10年，最佳方案為原型設備更換。

1.設備現(xiàn)代化改造的概念所謂設備的現(xiàn)代化改造(也稱設備的技術改造)，是指應用現(xiàn)代的技術成就和先進經(jīng)驗，適應生產(chǎn)的需要，改變現(xiàn)有設備的結構，改善現(xiàn)有設備的技術性能和經(jīng)濟效果，使之達到或部分達到新設備的水平。設備技術改造是克服現(xiàn)有設備的技術陳舊狀況，消除第Ⅱ種無形磨損，更新設備的重要手段。67

（二）設備技術更新分析

2.設備技術更新方案的比較方法設備技術更新方案比較同樣可以按各方案總費用現(xiàn)值最小的判據(jù)進行方案選擇，各種方案總費用現(xiàn)值的計算公式如下：

①新型設備更新的現(xiàn)值費用：

②現(xiàn)代化改造后設備的現(xiàn)值費用：68設備技術更新分析69例題［例］假定各更新方案的原始資料如下表所示，并且舊設備在更新決策時的市場出售價值為3000元，試選擇最佳的更新方案（ic=15%）。

解：計算各方案的總費用現(xiàn)值，如下列各表。

（1）繼續(xù)使用舊設備繼續(xù)使用舊設備方案的總費用現(xiàn)值見上例。

（2）新型設備更新第十一章設備更新分析70例題解答（3）舊設備現(xiàn)代化改造71例題解答72例題解答（4）對比分析從以上計算結果可知，無論考慮工作幾年，新型設備更新相應于其他方案總是不利的；如果工作時間為l年，則應采取繼續(xù)使用舊設備方案，否則，應采用舊設備現(xiàn)代化改造更換方案。

[例]

各設備方案分項費用的原始數(shù)據(jù)如下表所示，舊設備在更新決策時的市場價值不計，并且原型設備及新型設備更新時其殘值計為150萬元，而其他方案更新時則殘值不計。試選擇最優(yōu)方案（ic=8%）。73例題74

解：計算各方案使用不同年數(shù)的費用現(xiàn)值如下表所示。

從以上計算結果可知，無論考慮工作幾年，原型更新方案相應于其他方案總是不利的；如果工作時間為l~2年，則應繼續(xù)使用原設備；如果只需工作