工程经济学--第六章--设备更新的技术经济分析

1
r
[(K r
n
C rj
j 1
j ) VrL n ]
24
二、追加投资回收期 （Ｃ：单位产品生产成本；r:大修；m：技改；n：购置新设备。）
设定： Kr Km Kn
Cr Cm Cn qr qm qn
Kr qr Km qm , Cr Cm 改装
Kr qr Km qm ,Cr Cm
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二、设备的原型更新的经济分析——求T*
经济寿命法——设备在技术上不过时，但由于修理费用和 其它运行费用不断增加，当在经济上不合算时，考虑原型设 备更新。 1、静态评价方法
低劣化数值法（设备低劣化线形增加）： （1）设备年平均运行成本 设备随着使用期限的增加，运 行成本逐年增加（设备的劣化），每年的增加额称为劣化值。
总费用，即：
ACn
2(K n VL ) T
Kn VL T2
(Kn
VL ) 2
i
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（二）更新收益率法（不要求）
更新收益率法是通过计算更新与不更新论证两种方案的差 额投资的收益率判别是否应进行设备更新的。由于该方法 给出的是一个收益率指标，可用于同其它各种投资方案进 行比较以寻求最佳的方案，因此它更具有适用性。
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AC0
V00
V01
V00
V01 2
i C
旧设备年均 价值损耗
旧设备占用资金的 时间价值损失
运行（费用） 劣化损失
AC0 —旧设备下一年运行的总费用； V00 —旧设备在决策时可出售的价值； V01 —旧设备一年后可出售的价值； C —旧设备继续使用一年在运行费用方面的损失（即使用新设备相对使用旧设备的运行成 本的节约额和销售收入的增加额）； i —最低希望收益率 V00 V01 i — 因继续使用旧设备而占用资金的时间价值损失，资金占用额取旧设备现在可售
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一、最低费用法
旧设备 原型替代
TC0
1
0
[
n
C0 j
j 1
j
V0L n ]
TCn
1
n
[(K n
n
C nj
j 1
j ) V00
VnL n ]
新型替代
TCh
1
h
[(K h
n
C hj
j 1
j ) V00
VhL n ]
改装
TCm
1
m
[(K m
n
Cmj
j 1
j ) VmL n ]
大修
TC r
技术寿命是从技术角度看设备的最合理的使用年限，它是由 无形磨损决定的，是从开始使用到因技术原因被淘汰所延续 的时间，与技术进步速度有关。
经济寿命是从经济角度看设备最合理的使用年限，它由有形
磨损和无形磨损共同决定的。具体来说，它是指能使一台设
备的年平均使用成本最低的年数。
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设备的年平均使用成本由两部分组成： 一是设备购置费用的年分摊额，它随着使用年限的增加而减少； 二是设备的年运行费用，它随着设备使用年限的延长而增加。 因此，设备的年平均使用成本随着时间的变化而变化，在适宜 的使用年限内会出现年均总成本的最低值，使年均总成本最低 的年数，就是设备的经济寿命。
一、设备大修的概念
设备在平均寿命期限内，设备应经常保持正常的工作状 态。但是设备是由不同材质的众多零部件组成的，而这些零 部件在设备中各自承担着不同的功能，在使用过程中遭受的 有形磨损程度不同。在设备的实物构成中，一部分零部件相 对耐久，而另一部分容易损坏。要保持设备的正常工作，就 必须经常地对损坏的零部件更换。
（二）设备大修的周期数的确定（不要求）
大修周期数
最佳产量：
n
T j TE
设备最佳的使用期限
j 1
第（j-1)至第j次大修的间隔期
Q
* j
j 1
(
j 1)K rj
jbj
9
当生产单位产品的设备运行费用呈线形增长时， j 1
Q*j
2K rj bj
知道了各大修间隔期内应生产的最佳产量数后，若知道在该
j 1
➢若劣化值线形变化，有：
劣化值
AC K0 (A / P, i0 , n) VL (A / F, i0 , n) C1 (A / G,i0 , n)
➢注：
等差序列年值系数(P51)
如果设备残值不能视为常数，运行成本不呈线性增长，各 年不同，且无规律可循，这时可根据工厂的记录或者对实 际情况的预测，用列表法来判断设备的经济寿命。
)
Kn (K0 M )
考虑所得税及折旧时，有：
i
(B1
V0
m)(1 b)
K n (1
K1 Db ) Kn
Kn (K0 M )
实用公式：
ip
(B1
V0 m)(1 b) FKn Kn (K0 M )
i p i0 时更新。
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第四节 设备的现代化改装（不要求）
设备超过最佳的使用期限后，就存在更换问题。但有两个问 题，第一，是否有新设备可更新？第二，旧设备一律更换是 否必要或是否最佳的选择？
第六章 设备更新的技术经济分析
第一节 设备的磨损 第二节 设备大修及其技术经济分析 第三节 设备更新及其技术经济分析 第四节 设备的现代化改装（不要求）
1
第一节
设备的磨损
设备在使用或闲置过程中会逐渐发生磨损，磨损分为有形磨 损和无形磨损两种形式。
一、设备的有形磨损
1、 有形磨损的概念和成因
设备在使用 （或闲置 ）的过程中发生的实体磨损称为有形磨 损或物理磨损。
2
价值和一年后可售价值的平均值）。
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2、新设备年均总费用的计算
AC n
Kn
T
VL
Kn
2
VL
i
(T
1) 2
年均价 值损耗
时间价值 运行劣化
损失
损失
求极值得：
ACn
2(K n
VL
)
(K n
VL 2
)i
19
当年劣化值增量 不易求得时，可根据经验决定新设备的
合理使用年数T，然后再求年劣化值增量 ,最后计算年均
C1
T 1
2
对年平均费用求极值（年平均费用最低）得：
经济寿命
T * 2(K0 VL )
例题6-1（P108）
即最佳更新时机。
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2、动态评价方法 若考虑资金的时间价值，（设备劣化非线形增加，）有
n
AC K0 (A / P, i0 , n) VL (A / F, i0 , n) C1 [ W j (P / F, i0 , j)](A / P, i0 , n)
(4) (1)
700 750 783 825 880 950 1036 1138 1256 1400
设备购置费的 年分摊额
年平均 总费用
(5) 10000 (3) (6) (4) (5) (1)
2800
3500
2350
3100
2167
2950
1950
2775
1780
2660
1517
2467
1329
间隔期内的年产量，就可以求出各次大修的间隔期 T j
n n
代入 T j TE 求得最佳大修次数
j 1
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第三节 设备更新及其技术经济分析
一、设备更新的概念及类型（P122） 原型设备更新：只解决设备损坏问题 技术设备替代：还解决技术进步问题
设备更新的时机，一般取决于设备的技术寿命和经济寿命。 （P119）
n
K Bt (1 i ) t VL (1 i ) n t 1
n
K B1 (1 i ) 1 [ Bt (1 i ) t1 VL (1 i ) n1 ](1 i ) 1 t 1 V1
i B1 (K V1 ) K
21
更新收益率原理性公式
i
B1
V0
m
K n (1
K1 Kn
例题：6-2(P124)
15
[例题]某设备的原始价值为10000元，物理寿命为10年，运行成本初始值 700元，各年运行成本初始值与劣化值之和、年末残值见表。求设备的经 济寿命。
使用
年末
年限
C1 ：（运行 残值
费用）
(1)
( 2)
( 3)
1
700+0=700
7200
2
700+100=800
5300
所谓现代化改装是指，应用现代的技术成就和先进经验，适 应生产的具体要求，改变现有设备的结构，改善现有设备的 性能，使之全部或部分达到新设备水平。
现代化改装的技术经济分析
设备现代化改装是设备更新的一种方式，因此研究设备现代 化改装的经济性应与设备更新的其它方法比较，这些方法包 括：旧设备的继续使用，对旧设备继续大修，原型替代和新 型替代等。决策的任务就是从中选择费用最小的方案。除前 面介绍的方法可以利用外，还可以使用下列方法进行决策。
而使用价值并不降低。
——不可补偿
➢无形磨损II：更新型的设备出现，使其价值降低，使用价
值也降低。
2、度量
再生产（再购）价值
I
K0 K1 K0
（无形磨损）价 值降低系数
原始价值
3
三、设备的综合磨损:
有形磨损后的剩余： 1 p 无形磨损后的剩余： 1 I
设备综合磨损程度： 1 (1 p )(1I )
3
700+150=850
3500
4
700+250=950
2200
5
700+400=1100 1100
6
700+600=1300 900
7
700+850=1550 700
8
700+1150=1850 500
9
700+1500=2200 300
10 700+2000=2700 100
年均运行费用
(2)
重置成本
残值
某次维修费用
R K j Lj
大修费用≤新设备的重置费用
2、成本要求（设备大修的经济界限Ⅱ） ：
第j次大修后生产单位产品的成本
Ij
Cj C0
1
或：Cj C0 Cj 0
生产单位产品的成本：大修后≤新设备
新设备生产单位产品的成本
8
对迅速发生无形磨损的设备来说，很可能是用现代化新 设备生产单位产品的费用更低。在这种情况下，即使满足大 修费用没有超过新设备的重置费用，但这种大修也不合理。
6
注意： 第一，设备的大修并非是无止境的，随着大修次数的增加，
设备性能呈逐步劣化趋势。 第二，大修间隔期会随着修理次数的增加而缩短，从而也
使大修的经济性逐步降低。 大修作为设备再生产的方式之一，其存在的基础主要取决
于经济性。
性 能
时间
Leabharlann Baidu
7
二、设备大修的经济评价
（一）设备大修的经济界限
1. 最低经济界限（设备大修的经济界限Ⅰ）：
2365
1188
2326
1078
2334
990
2390
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三、设备的技术更新（购买新型设备）的经济分析 •比较继续使用旧设备和购买新型设备的经济性。 •常用的方法有年费用比较法和更新收益率比较法。 （一）年费用比较法 年费用比较法从原有旧设备的现状出发，分别计算旧设备 再使用一年的总费用和备选新设备在其预计的经济寿命期 内的年均总费用，并进行比较，根据年费用最小的原则决 定是否应该更新设备。 1、旧设备年总费用的计算
假设：运行成本初始值：C1
运行成本呈线形增加，每年增加额为：
第T年的运行成本为：CT C1 (T 1)
T年内运行成本的平均值：CT
C1
T
2
1
13
（2）设备购置费的年分摊额
K0 VL T
(k0：设备的原始价值； T：已使用的年数；VL：设备残值) （3）于是，设备的年平均费用为：
AC
K0 VL T
设KL为设备的残值，K1为再购价值，R为修理费用，有： KL=K1-R K1>R，设备具有价值； K1=R，设备无价值； K1<R，设备不具有修理的意义。
4
四、设备磨损的补偿方式： 磨损形式
可消除的有形磨损
不可消除的有形磨损
第二种无形磨损
修理
更换
现代化改装
补偿方式
注意：无形磨损I不可补偿
5
第二节 设备大修及其技术经济分析
利用追加投资回收期 T Km qm Kr qr
Cr Cm
Km qm Kn / qn , Cm Cn 更换
Km qm Kn / qn , Cm Cn 追加投资回收期
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在实践中，通常把为保持设备在平均寿命期限内的完好 使用状态而进行的局部更换或修复工作叫作维修。
按照经济内容，维修可以分为日常维护、小修、中修和 大修等几种形式。大修是维修工作中规模最大、花钱最多的 一种维修方式，对维修的经济性研究，主要是对大修而言。
在对设备进行大修决策时，必须同设备更新以及设备其 它生产方式相比较。
有形磨损I：使用过程中,发生的实体磨损
有形磨损II ：闲置过程中,发生的实体磨损 第i个零件的实际磨损度
2、度量
有形磨损度
修理费用
p
R K1
或
设备的再生产价值
n
i ki
p
i 1 n
ki
i 1
2
第i个零件的价值
二、设备的无形磨损
1、无形磨损的概念及成因：科学技术进步
➢无形磨损I：同种设备再生产的价值降低，使其价值降低，