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1、三 峡 大 学经济与管理学院第九章 设备更新的技术经济分析第一节第一节 设备的磨损设备的磨损一、设备磨损的分类及度量一、设备磨损的分类及度量（一）设备的有形磨损（一）设备的有形磨损 1 1、概念和成因、概念和成因 机器设备在使用（或闲置）过程中所发生的机器设备在使用（或闲置）过程中所发生的实体的磨损称为有形磨损亦称物质磨损。实体的磨损称为有形磨损亦称物质磨损。分第分第种有形磨损和第种有形磨损和第种有形磨损。种有形磨损。2 2设备有形磨损的度量设备有形磨损的度量1/25/20231三峡大学经济与管理学院三 峡 大 学经济与管理学院（二）设备的无形磨损（二）设备的无形磨损（二）设备的无形磨损（二）
2、设备的无形磨损1 1 1 1设备无形磨损的概念及成因设备无形磨损的概念及成因设备无形磨损的概念及成因设备无形磨损的概念及成因 无形磨损亦称经济磨损，是由于技术进步引起设备的无形磨损亦称经济磨损，是由于技术进步引起设备的无形磨损亦称经济磨损，是由于技术进步引起设备的无形磨损亦称经济磨损，是由于技术进步引起设备的贬值。贬值。贬值。贬值。第第种无形磨损是由于设备制造工艺不断改进，劳动种无形磨损是由于设备制造工艺不断改进，劳动生产率不断提高，成本不断降低，生产同种机器设备所生产率不断提高，成本不断降低，生产同种机器设备所需的社会必要劳动减少了，因而机器设备的市场价格降需的社会必要劳动减少了，因而机器设
3、备的市场价格降低，这样就使原来购买的设备价值相应贬值。低，这样就使原来购买的设备价值相应贬值。第第种无形磨损是由于技术进步，社会上出现了结构种无形磨损是由于技术进步，社会上出现了结构更先进、技术更完善、生产效率更高、耗费原材料和能更先进、技术更完善、生产效率更高、耗费原材料和能源更少的新型设备，从而使原有机器设备在技术上显得源更少的新型设备，从而使原有机器设备在技术上显得陈旧落后。陈旧落后。2 2设备无形磨损的度量设备无形磨损的度量1/25/20232三峡大学经济与管理学院三 峡 大 学经济与管理学院（三）设备的综合磨损（三）设备的综合磨损 1设备综合磨损的概念设备综合磨损的概念2设备综合磨损
4、的度量设备综合磨损的度量（1）设备有形磨损程度与无形磨损程度的）设备有形磨损程度与无形磨损程度的 综合度量综合度量（2）设备综合磨损后的残值）设备综合磨损后的残值 K=K1 R1/25/20233三峡大学经济与管理学院三 峡 大 学经济与管理学院二、设备磨损的补偿二、设备磨损的补偿1.1.局部补偿局部补偿 对有形磨损：修理对有形磨损：修理 对无形磨损：进行现代化技术改造对无形磨损：进行现代化技术改造2.2.完全补偿：完全补偿：用原型设备更换用原型设备更换 用新型设备更换用新型设备更换1/25/20234三峡大学经济与管理学院三 峡 大 学经济与管理学院一、大修理的概念及其经济实质一、大修理的概
5、念及其经济实质 设备零部件有形磨损的不均衡性，决定了设备修理的可行性。设备零部件有形磨损的不均衡性，决定了设备修理的可行性。修理修理是恢复设备在使用过程中局部丧失的工作能力的过程。是恢复设备在使用过程中局部丧失的工作能力的过程。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而进行的局部更换或修复工作叫作维修维修。从经济内容看，必要的维修工作可分为：从经济内容看，必要的维修工作可分为：日常维护日常维护：通过减少磨损来保持设备性能，减少故障。：通过减少磨损来保持设备性能，减少故障。小修理小修理：排除运转
6、中出现的突发性故障和异常，以及对损坏严：排除运转中出现的突发性故障和异常，以及对损坏严 重的局部进行调整修理。重的局部进行调整修理。中修理中修理：进行设备部分解体的计划修理。：进行设备部分解体的计划修理。大修大修：调整、修复或更换磨损的部件，使整机全部或接近全部：调整、修复或更换磨损的部件，使整机全部或接近全部恢复性能。恢复性能。第二节第二节 设备的大修理及其技术经济分析设备的大修理及其技术经济分析1/25/20235三峡大学经济与管理学院三 峡 大 学经济与管理学院 大修理能够利用被保留下来的零部件，从大修理能够利用被保留下来的零部件，从而能在一定程度上节约资源，因此在设备更新而能在一定程度
7、上节约资源，因此在设备更新分析时大修理是设备更新的替代方案，这是大分析时大修理是设备更新的替代方案，这是大修理的经济实质，也是大修理这种对设备磨损修理的经济实质，也是大修理这种对设备磨损进行补偿的方式能够存在的经济前提。对设备进行补偿的方式能够存在的经济前提。对设备进行更新分析时应与大修理方案进行比较，反进行更新分析时应与大修理方案进行比较，反过来，进行设备大修理决策时，也应同设备更过来，进行设备大修理决策时，也应同设备更新及设备其它再生产方式相比较。新及设备其它再生产方式相比较。1/25/20236三峡大学经济与管理学院三 峡 大 学经济与管理学院二、大修理的经济界限二、大修理的经济界限 设
8、备大修理能延长设备的使用期限，但在技术上和经设备大修理能延长设备的使用期限，但在技术上和经济上都是有限度的。济上都是有限度的。技术上：为恢复设备性能，可进行修理，但有限度。技术上：为恢复设备性能，可进行修理，但有限度。经济上，大修理应满足以下条件：经济上，大修理应满足以下条件：基本条件（最低经济界限）：基本条件（最低经济界限）：K Kr rKKn nV V0L0LK Kr r该次大修理费用该次大修理费用K Kn n同种设备的重置价值同种设备的重置价值V V0L0L旧设备被替换时的残值旧设备被替换时的残值补充条件：补充条件：C Cz0z0CCzn zn 即大修后设备生产单位产品的成本应小于等于同
9、种新设即大修后设备生产单位产品的成本应小于等于同种新设备的生产单位产品的成本。备的生产单位产品的成本。1/25/20237三峡大学经济与管理学院三 峡 大 学经济与管理学院三、设备大修理方案与其替代方案的经济比较三、设备大修理方案与其替代方案的经济比较 设备大修理是否合理，可以通过与其互斥的替代方设备大修理是否合理，可以通过与其互斥的替代方案的比较进行方案选择。设备大修理的可替代方案案的比较进行方案选择。设备大修理的可替代方案是不修理继续使用。这样，设备大修理的经济评价是不修理继续使用。这样，设备大修理的经济评价就转化为寿命期不等的互斥方案的比较和选择问题。就转化为寿命期不等的互斥方案的比较和
10、选择问题。【例例1 1】某设备可继续使用某设备可继续使用3 3年，其目前价值为年，其目前价值为70007000元，继续使元，继续使用的年支出、年收入和余值如表用的年支出、年收入和余值如表1 1所示。如果立即将该设备所示。如果立即将该设备大修理，可使用大修理，可使用7 7年，大修理费用为年，大修理费用为1200012000元，各年支出、收元，各年支出、收入、余值如表入、余值如表2 2所示。如果基准收益率为所示。如果基准收益率为1515，试根据下述，试根据下述条件确定大修理策略：条件确定大修理策略：1 1、根据市场需求预测和产品寿命周、根据市场需求预测和产品寿命周期分析，该设备只需要期分析，该设备
11、只需要2 2年；年；2 2、需要使用、需要使用3 3年。年。1/25/20238三峡大学经济与管理学院三 峡 大 学经济与管理学院 表表1 表表21/25/20239三峡大学经济与管理学院三 峡 大 学经济与管理学院解：解：1 1）继续使用旧设备两年的净现值为：）继续使用旧设备两年的净现值为：NPVNPV1 1=（8000-30008000-3000）(P/F,15%,1)+(P/F,15%,1)+（8000-40008000-4000）(P/F,15%,2)+(P/F,15%,2)+3000(P/F,15%,2)-7000=2641 3000(P/F,15%,2)-7000=2641元元将旧
12、设备大修后再使用两年的净现值为：将旧设备大修后再使用两年的净现值为：NPVNPV2 2=（8000-7508000-750）(P/F,15%,1)+(P/F,15%,1)+（8000-10008000-1000）(P/F,15%,2)+(P/F,15%,2)+13000(P/F,15%,2)-19000=2427 13000(P/F,15%,2)-19000=2427元元因为因为NPVNPV1 1 NPV NPV2 2 ，故继续使用旧设备无须大修。，故继续使用旧设备无须大修。2 2）继续使用旧设备三年的净现值为：）继续使用旧设备三年的净现值为：NPVNPV1 1=（8000-30008000-
13、3000）(P/F,15%,1)+(P/F,15%,1)+（8000-40008000-4000）(P/F,15%,2)+(P/F,15%,2)+（8000-60008000-6000）(P/F,15%,3)+(P/F,15%,3)+2000(P/F,15%,3)-7000=3002 2000(P/F,15%,3)-7000=3002元元1/25/202310三峡大学经济与管理学院三 峡 大 学经济与管理学院将旧设备大修后再使用三年的净现值为：将旧设备大修后再使用三年的净现值为：NPVNPV2 2=（8000-7508000-750）(P/F,15%,1)+(P/F,15%,1)+（8000-
14、8000-10001000）(P/F,15%,2)+(P/F,15%,2)+（8000-15008000-1500）(P/F,15%,3)+(P/F,15%,3)+10000(P/F,15%,3)-19000=3446 10000(P/F,15%,3)-19000=3446元元因为因为NPVNPV2 2 NPV NPV1 1 ，故应该大修后再使用，故应该大修后再使用3 3年。年。1/25/202311三峡大学经济与管理学院三 峡 大 学经济与管理学院一、设备寿命的概念一、设备寿命的概念1 1、物理寿命、物理寿命 也称为设备的自然寿命或使用寿命，是由有形磨损也称为设备的自然寿命或使用寿命，是由有
15、形磨损决定的。设备的物理寿命是指设备以全新状态投入使决定的。设备的物理寿命是指设备以全新状态投入使用开始，经受有形磨损，直至在技术性能上不能按原用开始，经受有形磨损，直至在技术性能上不能按原有用途继续使用为止所经历的时间。有用途继续使用为止所经历的时间。2 2、技术寿命、技术寿命 从技术角度考虑的设备最合理的使用期限，由无形从技术角度考虑的设备最合理的使用期限，由无形磨损决定。具体指从设备开始使用到因技术落后而被磨损决定。具体指从设备开始使用到因技术落后而被淘汰所延续的时间，它与技术进步的速度有关。淘汰所延续的时间，它与技术进步的速度有关。3 3、经济寿命、经济寿命 从经济角度考虑的设备最合理
16、的使用期限，由有形从经济角度考虑的设备最合理的使用期限，由有形磨损与无形磨损共同决定。具体指能使一台设备的年磨损与无形磨损共同决定。具体指能使一台设备的年平均使用成本达到最低值的年数。平均使用成本达到最低值的年数。第三节第三节 设备更新及其技术经济分析设备更新及其技术经济分析1/25/202312三峡大学经济与管理学院三 峡 大 学经济与管理学院二、设备经济寿命的计算原理二、设备经济寿命的计算原理设备年总费用、年运行费用、年分摊的设备购置费用的关系见下图所示。总费用年运行费用分摊的设备购置费用使用时间0T0单位时间平均费用 设备经济寿命示意图1/25/202313三峡大学经济与管理学院三 峡
17、大 学经济与管理学院三、设备经济寿命的计算方法三、设备经济寿命的计算方法(设备原型更新的决策方法设备原型更新的决策方法)第第T T年时的运行费用为：年时的运行费用为：C CT TC C1 1(T T1)1)T T年内运行费用的年平均值为：年内运行费用的年平均值为：每年分摊设备购置费用为：每年分摊设备购置费用为：设备年均总费用为：设备年均总费用为：设设V VL L为一常数，令为一常数，令 则经济寿命：则经济寿命：1/25/202314三峡大学经济与管理学院三 峡 大 学经济与管理学院如果不考虑资金的时间价值，设备年平均总费用的计算公式为：如果考虑资金的时间价值，设备年平均总费用的计算公式为：1/
18、25/202315三峡大学经济与管理学院三 峡 大 学经济与管理学院四、出现新设备条件下的设备更新的决策方法四、出现新设备条件下的设备更新的决策方法（一）年费用比较法（一）年费用比较法1旧设备年总费用的计算2新设备年平均总费用的计算第一，估计运行劣化损失。第二，估计设备的价值损耗。第三，估计设备投资占用资金的时间价值损失。1/25/202316三峡大学经济与管理学院三 峡 大 学经济与管理学院根据以上三项费用，得到新设备年均总费用：微分计算经济寿命T，将T代入上式，得到按经济寿命计算的新设备年均总费用：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。则新设
19、备的年均总费用为：1/25/202317三峡大学经济与管理学院三 峡 大 学经济与管理学院一、设备现代化改装的概念和意义一、设备现代化改装的概念和意义一、设备现代化改装的概念和意义一、设备现代化改装的概念和意义 1.1.1.1.概念概念概念概念 应应应应用用用用现现现现代代代代技技技技术术术术成成成成就就就就和和和和先先先先进进进进经经经经验验验验，适适适适应应应应生生生生产产产产的的的的具具具具体体体体需需需需要要要要，改改改改变变变变现现现现有有有有设设设设备备备备的的的的结结结结构构构构，改改改改善善善善现现现现有有有有设设设设备备备备的的的的技技技技术术术术性性性性能，使之全部达到或局
20、部达到新设备的水平。能，使之全部达到或局部达到新设备的水平。能，使之全部达到或局部达到新设备的水平。能，使之全部达到或局部达到新设备的水平。2.2.2.2.意义意义意义意义 （1 1 1 1）克克克克服服服服原原原原有有有有设设设设备备备备技技技技术术术术陈陈陈陈旧旧旧旧，消消消消除除除除第第第第类类类类无无无无形形形形磨磨磨磨损损损损，促进技术进步的方式之一；促进技术进步的方式之一；促进技术进步的方式之一；促进技术进步的方式之一；（2 2 2 2）改善设备技术性能的重要途径；）改善设备技术性能的重要途径；）改善设备技术性能的重要途径；）改善设备技术性能的重要途径；（3 3 3 3）现现现现有
21、有有有企企企企业业业业进进进进行行行行挖挖挖挖潜潜潜潜、革革革革新新新新、提提提提高高高高经经经经济济济济效效效效益益益益的的的的有有有有效效效效措施。措施。措施。措施。第四节第四节 设备现代化改装及其分析设备现代化改装及其分析1/25/202318三峡大学经济与管理学院三 峡 大 学经济与管理学院二、设备现代化技术改造的经济分析二、设备现代化技术改造的经济分析二、设备现代化技术改造的经济分析二、设备现代化技术改造的经济分析 设设设设备备备备现现现现代代代代化化化化技技技技术术术术改改改改造造造造在在在在经经经经济济济济上上上上是是是是否否否否合合合合理理理理，需需需需要要要要与与与与设设设设
22、备备备备更更更更新新新新的的的的其其其其他他他他方方方方式式式式进进进进行行行行比比比比较较较较。换换换换句句句句话话话话说，就是对下列五种方案进行多方案的比选：说，就是对下列五种方案进行多方案的比选：说，就是对下列五种方案进行多方案的比选：说，就是对下列五种方案进行多方案的比选：（1 1）继续使用旧设备）继续使用旧设备（2 2）对旧设备进行大修理）对旧设备进行大修理（3 3）用原型设备更新）用原型设备更新（4 4）用新型设备更新）用新型设备更新（5 5）对旧设备进行现代化技术改造）对旧设备进行现代化技术改造 1/25/202319三峡大学经济与管理学院三 峡 大 学经济与管理学院 设备现代化
23、技术改造分析的方法采用设备现代化技术改造分析的方法采用设备现代化技术改造分析的方法采用设备现代化技术改造分析的方法采用“最最最最低总费用法低总费用法低总费用法低总费用法”，即通过计算各方案在不同使用，即通过计算各方案在不同使用，即通过计算各方案在不同使用，即通过计算各方案在不同使用年限内的总费用，根据所需使用年限，按照总年限内的总费用，根据所需使用年限，按照总年限内的总费用，根据所需使用年限，按照总年限内的总费用，根据所需使用年限，按照总费用最低的原则进行方案选优。步骤如下：费用最低的原则进行方案选优。步骤如下：费用最低的原则进行方案选优。步骤如下：费用最低的原则进行方案选优。步骤如下：1.1.1.1.计算各方案在不同使用年限内的总费用计算各方案在不同使用年限内的总费用计算各方案在不同使用年限内的总费用计算各方案在不同使用年限内的总费用 2.2.2.2.根据所需使用年限，按照总费用最低的原根据所需使用年限，按照总费用最低的原根据所需使用年限，按照总费用最低的原根据所需使用年限，按照总费用最低的原 则进行方案选优则进行方案选优则进行方案选优则进行方案选优 1/25/202320三峡大学经济与管理学院