设计阶段产品成本估算模型研究

N o 1设计阶段产品成本估算模型研究财务管理:彭通指导老师:罗文兵摘要:在产品生命周期的各个阶段中，降低产品成本的方法很多。

但是，众多研究表明，设计阶段决定产品70%～80%的制造成本。

因此，要降低产品成本，在产品的设计阶段就对产品的成本进行估算、预测，将为降低产品成本提供参考依据和降低产品成本的落脚点。

产品的设计阶段是产品成本及功能形成的关键阶段，在信息逐渐精确的过程中占有重要的地位。

本文探讨了成本估算的内容以及在设计的不同阶段对产品成本进行估算的方法，构建了面向整个设计阶段的产品成本估算模型，并对该模型的主要模块功能进行阐述。

该模型不但考虑了产品的技术性能，还考虑其经济性能。

关键词:设计阶段；成本估算；成本估算模型1 前言产品成本是影响产品市场竞争力的4大要素(T-Time, Q-Quality, C-Cost, S-Service)之一，直接关系到企业的经济效益。

研究表明：在产品生命周期的各个阶段中，产品设计阶段是降低产品成本的最有效阶段，这个阶段虽然本身耗用的成本只占整个产品成本的7%，却决定了产品成本的70%～80%。

[1][2]如果在这个阶段能够为设计者提供产品成本的快速、准确估算，则能为降低产品的成本提供最直接有效的帮助。

一个新产品的功能和成本水平基本上在产品设计阶段就已经确定，产品设计不仅是新产品开发的一个主要环节，而且是整个生产经营管理系统的一个重要组成部分。

随着市场经济的逐步完善，每个企业都必须从产品质量以及与之相适应的低成本上求生存，从扩大品种以及以最短的设计与制造周期上求发展。

所以，产品设计工作直接影响着企业的前途和命运。

事实上，无论是新产品的技术水平还是经济效益，基本上都是在产品设计阶段确定的。

由于任何产品的功能、结构、形态都会直接影响到它的成本、价格和利润，甚至会影响到企业经营的成败，因此有人把产品设计看作是企业经营的核心，要求设计师在开发设计新产品时，既要考虑技术因素，也要考虑经济因素，设计出技术上可行、经济上合理的方案来。

将产品成本估算引入到设计阶段中，在设计的不同阶段对产品成本进行估算，及时向设计人员反馈产品成本信息，可以保证所设计的产品在满足用户性能需求的同时又具有较高的经济性。

好的产品只有通过好的设计方案才能生产出来。

因此，在产品设计阶段就对产品的功能和成本进行分析、估算、预测，提高产品自身价值，成了企业提高自身竞争力的一个重要关键点。

2 成本估算概述2.1 成本估算的相关概念对于成本的定义，不同学科有着不同的解释，而且同一学科的不同分支的解释也不尽相同。

成本会计中成本的定义为：成本是企业生产经营过程中各种经济资源价值牺牲进行对比化计算的数额。

[3]马克思认为“成本只是一个在生产要素上的资本价值C+V的等价物或补偿价值”。

马克思是从商品生产者的角度给成本下的定义，即从职能资本家实际耗费和补偿的角度来定义，它表明了产品成本的经济内涵，即成本的实N o 2质是社会再生产过程中需要补偿的价值而不是可分配的价值，具体量化的项目包括生产资料的消耗（C）和活劳动的消耗（V）两个方面，是对产品成本的高度抽象。

马克思这里所指的成本仅指狭义的产品成本。

随着生产科学技术、市场竞争和社会经济环境的变化，人们对成本的认识也不断深入，成本概念早己不仅仅停留在“产品成本”阶段，狭义的成本概念已经不再适合。

产品的核算必须从事后核算扩展到事前、事中、事后的全过程核算，产品成本也必须包含了整个过程的成本概念。

产品生命周期成本就反映了基于全过程核算的成本概念。

由于成本既是一个技术、经济范畴，也是一个时间范畴，因而美国国防部最早使用并提出了全生命周期成本的概念。

全生命周期成本（Life Cycle Cost，LCC)是指产品从市场调查、酝酿开始，经过论证、研究、设计、发展、生产、使用一直到最后报废回收的整个生命周期内所耗费的研究费用、设计与发展费用、生产费用、使用维护费用以及最后废弃回收费用的总和。

[4]从成本发生的时间顺序来看，LCC一般包括产品的开发设计成本、制造成本、销售成本、使用维修成本、报废回收成本以及各阶段的管理成本。

对于大规模定制的制造商来说，由于定制产品的生命周期较短，产品的销售成本和使用维修成本较低，产品的生产成本成为决定其是否盈利和盈利多少的关键。

因此，本文的成本估算主要是针对产品的生产成本进行的。

产品生产成本是指与产品生产有关的，用于材料消耗、产品制造、管理并包括其附属特殊费用的总成本。

由于定制产品的设计过程非常复杂，其成本难以估计，且在一般情况下所占总成本的比例较少(约5%)，因此本文的生产成本不考虑产品的开发设计成本。

2.2 成本估算方法的简介1）详细成本估算方法详细成本估算方法的出发点是跟踪产品生命周期的行为(设计、制造、装配、销售、使用、维护、报废等)，通过详细分析这一过程中造成成本的“动因”来实现产品的成本估算。

详细成本估算方法的精确度高，误差小，因为它始终面向造成成本的“动因”。

但这种方法是建立在产品信息比较完整的基础上，因此更适合于在产品生产后或生产中的成本估算。

[5]①作业成本法作业成本法(Activity-Based Costing，ABC)把企业视作最终满足客户需要而设计的“一系列作业”的集合体，形成一个由此及彼、由内到外的作业链，每完成一项作业要消耗一定的资源，而作业的产生又形成一定的价值，转移到下一个企业，按此步骤逐步推移，直至最终把产品提供给客户。

该方法首先计算每一作业的单位成本，然后计算新产品所消耗的作业数，两者相乘即可得到产品的总成本。

它的优点是估算精度较高，缺点是估算要在产品生产完成之后进行，而且单位作业成本不易获得。

②基于特征和加工工艺的估算法基于特征和加工工艺的估算法的原理是将设计过程看作是一个添加特征的过程，每增加一个特征都会反映到加工工艺中去，这样就可以预先选择制造参数、加工设备、工装等，从而精确地估算出产品的制造成本。

这种方法适用于产品生产中及生产后估算制造成本。

N o 32）快速成本估算方法快速成本估算方法的研究主要开始于20世纪90年代，按其与成本驱动参数的关系可以分为非参数成本估算与参数成本估算。

[6]①非参数成本估算方法非参数成本估算方法是指估计的产品成本与其功能参数无直接关系。

由于该方法没有与产品的功能发生直接的关系，故其精确度不高。

目前用于大规模定制产品成本估算的主要有判断分析法(或集合意见法、直观法)和时间序列法。

判断分析法主要依靠设计人员过去的经验和综合分析能力来预测不确定产品的成本。

该方法属于经验方法，具有很强的主观性，因而产品的估计准确性很低，特别是对于大规模定制的产品。

时间序列法的预测数据只能为纵向数据，在进行产品成本预测时，只能利用过去的产品成本这一个指标来预测它随时间的走势，并不涉及影响成本的产品性质、功能、特点等方面的因素。

因此，该方法无法准确预测在功能或特点与老产品存在明显差异的新产品成本。

②参数成本估算方法参数成本估算方法的最大特点是无需对产品本身作详细的结构分析，而是充分利用已有类似产品的结构和成本信息来弥补待估产品设计信息的不足，通过建立二者之间参数的拟合关系或由已知产品的成本统计信息建立成本估算的数学表达式，进而通过这些统计数据和关系式来估算出新产品的成本。

这类方法的最大优点是只需部分产品信息即可得出成本估算公式，且工作量较小，因而特别适合解决产品设计早期阶段的成本估算问题，但有时会由于新户品设计信息尚未完全确定，造成估算精度不高，误差较大。

属于参数成本估算法的有以下几种：回归分析法、相似估算法、功能成本法，神经网络法等。

回归分析方法主要是通过统计评估，借助于回归计算，求得与产品特性参数(功率、重量、直径等)有关的成本或价格函数。

由于在给定的历史数据下，没有固定的方法去选择一个最佳的成本估算模型，而且当生产过程中存在大量可变成本驱动因素下，该估算模型就会退化。

因而基于回归分析的参数估计的准确性相当低。

相似估算法是利用相似性关系决定成本增长规律的一种估算方法，适用于某种参数系列的几何相似或几何半径相似部件的成本估算，估算时以基础技术设计草案或工艺元素为基础。

当新产品的功能、结构或特性等与已有事例库中最大相似产品相似度较低时，该方法准确率相当低，因而该方法有很大的局限性。

功能成本法是从客户需求出发，估算产品提供给用户的功能的成本。

其主要原理是利用数学方法建立成本与产品功能结构的数学函数式，如模糊数学方法、灰色理论方法等。

该方法的缺点在于当成本与产品功能结构并不存在某种固定的数学函数关系时，方法的准确性就比较低。

神经网络方法的原理是先确定决定产品成本的驱动因素，然后取得这些响应因素数据和成本数据，通过大量的样本训练，由神经网络自身统计出输入(参数)与输出(成本)的关系，由此实现成本的估算。

该方法的优点在于可靠性和准确性较高，缺点是：神经网络结构的设计没有固定的规则以及反向传播收敛速度较慢，误差较大。

N o 43 设计阶段产品成本估算内容及其过程3.1 设计阶段产品成本估算内容产品成本包括制造过程中所发生的成本，所以也称为制造成本。

生产成本是指与产品生产有关的，用于材料消耗、产品制造、管理并包括其附属特殊费用的总成本。

由材料成本和加工成本，再加上零件的装配成本，便构成了产品的制造成本。

产品的生产过程，既是设计方案的实施过程，又是技术知识的物化过程，同时也是价值的创造过程。

[3]设计阶段的产品成本估算的主要内容包括材料成本的估算、加工成本的估算和设计成本的估算。

1)材料成本的估算产品制造中所消耗的材料可分为原材料和辅助材料。

原材料一般是指零件毛坯，有时也把半成品、外购件作为原材料计算。

辅助材料则是指在加工中所消耗的一些辅助性的材料，如机加工中的冷却液，焊接加工中的焊条等。

材料成本通常是用所消耗的材料重量或体积乘上相应的单位材料成本计算而得。

对于不同的材料类型，其单位成本是不相同的。

2)加工成本的估算加工成本是制造成本的主要部分，也是影响因素最多的一部分成本。

加工成本主要取决于单件时间定额和企业的单位工时成本，而单件时间定额取决于零件形状特征、精度特征、材料特征和工艺过程。

成本估算模型将特征作为加工的一个基本单元，通过典型特征的加工过程分析，确定出在某种加工方法下加工某种特征的时间定额，建立特征时间定额计算函数库。

对于零件加工成本，通过遍历零件的各成本特征，累加后得出加工零件的时间定额，然后乘以企业的单位工时成本，即可估算出零件的加工成本。

3)设计成本的估算设计成本的估算是指在设计阶段，在保证一定功能并满足生产、流通、消费需要的基础上，通过各种技术经济比较，预测产品在满足未来需要的基础上，通过各种技术的生产及流通过程中可能发生的全部消耗和费用的总和。