§1 设备更新的原因及特点分析

第十一章 设备更新分析第十一章 设备更新分析

§4 设备更新方案的综合比较

§2 设备经济寿命的确定§3 设备更新分析方法及其应用

本章要求

熟悉设备更新原因分析 熟悉设备更新分析的特点 掌握设备经济寿命的计算 掌握设备更新的理论和方法 了解设备大修理及其经济界限 了解设备更新方案的综合比较

设备磨损类型、补偿方式及更新分析的特点 设备经济寿命的概念和计算方法 设备更新分析方法及其应用

设备更新分析的特点 设备更新分析方法及其应用

本章重点

本章难点

§1 设备更新的原因及特点分析

随着建筑需求的发展，对建筑物的形式、功能、规格提出了较高要求，对设备的需求量及功能要求也在不断提高。然而，随着使用时间的增长，设备的技术状况会逐渐劣化，其价值和使用价值也会随时间逐渐降低。我们把引起这些变化的原因统称为磨损。设备更新源于设备的磨损。磨损分有形磨损和无形磨损两种形式。　　

有形磨损（物质磨损）

有形磨损（物质磨损）

第 I 类有形磨损

第 II 类有形磨

损

无形磨损（精神磨损）

无形磨损（精神磨损）

设备磨损类型

设备磨损类型

实体磨损

设备原始价值贬值

第 I 类无形磨损

第 II 类无形磨

损

运转中的设备在外力的作用下，实体发生的磨擦、变形的损坏。

由自然力的作用而造成的有形磨损。

劳动生产率提高降低设备市场价格而使原设备价值相应贬值。 技术进步从而出现新型设备使原有机器设备在技术上显得陈旧落后而造成贬值。

一、设备更新原因分析

设备磨损的类型—有形磨损

1 、第 I 类有形磨损

引起设备有形磨损的主要原因：

在生产过程中对设备的

使用。 运转中的设备，在外力的作用下，零部件发生磨擦、振动、疲劳和冲击等现象，致使设备的实体产生磨损。

机器设备在使用（或闲置）过程中所发生的实体磨损机器设备在使用（或闲置）过程中所发生的实体磨损机器设备在使用（或闲置）过程中所发生的实体磨损机器设备在使用（或闲置）过程中所发生的实体磨损

第 I类有形磨损可使设备精度降低，劳动生产率下降。当这种有形磨损达到一定程度时，整个机器功能就会下降，发生故障，导致设备使用费用剧增，甚至难以继续正常工作，失去工作能力，丧失使用价值。

第 I类有形磨损通常表现为： 零部件原始尺寸的改变，甚至发生变形 公差配合性质发生改变，精度降低

零部件损坏

设备磨损的类型—有形磨损

设备磨损的类型—有形磨损2 、第 II 类有形磨损

自然力的作用是造成有形磨损的另一个原因，因此而产生的磨损，称为第Ⅱ类有形磨损。

这种磨损在一定程度内与设备闲置时间的长短有关。即设备闲置或封存不用同样也会产生有形磨损，如金属件生锈、腐蚀、橡胶老化等。设备闲置时间长了，会自然丧失精度和工作能力，失去使用价值。

这种磨损与生产过程的使用无关这种磨损与生产过程的使用无关这种磨损与生产过程的使用无关这种磨损与生产过程的使用无关

无形磨损无形磨损不是由于在生产过程中的使用或自然力的作用不是由于在生产过程中的使用或自然力的作用造成的，它不表现为设备实体的变化，而表现为设备原始造成的，它不表现为设备实体的变化，而表现为设备原始价值的贬值。价值的贬值。

无形磨损无形磨损不是由于在生产过程中的使用或自然力的作用不是由于在生产过程中的使用或自然力的作用造成的，它不表现为设备实体的变化，而表现为设备原始造成的，它不表现为设备实体的变化，而表现为设备原始价值的贬值。价值的贬值。

1 、第 I 类无形磨损

设备磨损的类型—无形磨损

由于设备制造工艺不断改进，成本不断降低，劳动生产率不断提高，生产同种机器设备新需的社会必要劳动减少了，因而机器设备的市场价格降低了，这样就使原来购买的设备价值相应贬值了。

原始价值部分贬值，使用价值未改变。

设备磨损的类型—无形磨损2 、第 II 类无形磨损 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，耗费原材料和能源更少的新型设备，使原有设备在技术上显得陈旧落后而造的。

原始价值降低，局部或全部丧失使用价值。

技术进步出现新设备，原设备生产效率 < 社会平均生产效率，其产品成本 > 社会平均成本，故应淘汰原设备。

设备磨损的类型—无形磨损 第Ⅱ种无形磨损导致原有设备使用价值降低的程度与技术进步的具体形成有关。 当技术进步表现为不断出现性能更完善、效率更高的新设备，

但加工方法没有原则变化时：则原有设备的使用价值大幅度降低。

当这种技术进步速度很快时：则继续使用旧设备就是不经济的 。 当技术进步表现为采用新的加工对象如新材料时：则加工旧材

料的设备必然要被淘汰 。 当技术进步表现为改变原有生产工艺，采用新的加工方法时：

则为旧工艺服务的原有设备将失去使用价值 。 当技术进步表现为产品换代时：则不能适用于新产品生产的原有

设备也将被淘汰。

设备磨损的类型—综合磨损

有形磨损有形磨损 无形磨损无形磨损

运转使用或闲置存放的设备

原始价值贬值

不同有形磨损使设备在修理前常常不能工作，而遭受无形磨损设备仍可用但是否经济？

相同有形磨损和无形磨损都会使设备原始价值贬值。

双重 综合

损耗有两种类型：物质性损耗和功能性损耗

物质性损耗——带来设备的有形磨损，是指由于机械部件的磨损和锈蚀，设备虽然仍可用，但维护费太高，从经济上分析已不合算。

功能性损耗——产生设备的无形磨损，是指社会上发明了性能更好的技术设备，必然要淘汰效率低的设备，虽然设备还能使用，但从经济上分析，继续使用效率低的设备已不合算。

【资料】

要维持企业生产的正常进行，必须对设备的磨损进行补偿。由于机器设备遭受磨损的形成不同，因此补偿磨损的方式也不一样。补偿分局部补偿和完全补偿。

二、设备磨损的补偿

有形磨损 修理

无形磨损

现代化改造局部补偿

有形磨损

无形磨损

完全补偿 更换

设备磨损形式

可消除性的有形磨损

不可消除性的有形磨损 第 II 种无形磨损

修理 更换 现代化改造

设备磨损的补偿形成

二、设备磨损的补偿【续】

三、设备更新的特点分析1 ．设备更新的中心内容是确定设备的经济寿命

2 ．设备更新分析应站在咨询者的立场分析问题

经济寿命经济寿命自然寿命自然寿命 技术寿命技术寿命

设备更新问题的要点是站在咨询师的立场上，而不是站在旧资产所有者的立场上考虑问题。咨询师并不拥有任何资产，故若要保留旧资产，首先要付出相当于旧资产当前市场价值的现金，才能取得旧资产的使用权。这是设备更新分析的重要概念。

3 ．设备更新分析只考虑未来发生的现金流量 旧设备经过折旧后所剩下的账面价值，并不一

定等于其当前的市场价值，即更新旧设备往往会产生一笔沉入成本。沉入成本 = 旧设备账面价值 - 当前市场价值（残值）或沉入成本 = （旧设备原值 - 历年折旧费） - 当前市场价值（残值） 设备更新分析中又一个重要的特点，是在分析

中只考虑今后所发生的现金流量，对以前发生的现金流量及沉入成本，因为它们都属于不可恢复的费用，与更新决策无关，故不需再参与经济计算。

三、设备更新的特点分析【续】

4 ．只比较设备的费用

三、设备更新的特点分析【续】

通常在比较设备更新方案时，假定设备产生的收益是相同的，因此只对它们的费用进行比较。

5 ．设备更新分析以费用年值法为主

由于不同设备方案的服务寿命不同，因此通常都采用年值法进行比较。新设备往往具有较高的购置费和较低的运营成本，而要更新的旧设备往往具有较低的重置费和较高的运营费。

经济寿命设备寿命设备寿命

折旧寿命

技术寿命（有效寿命）

自然寿命（物质寿命）

§2 设备经济寿命的确定一、设备的寿命

一、设备的寿命【续】

也称物质寿命，是由有形磨损所决定的设备的使用寿命，指一台设备从全新状态开始使用，产生有形磨损，造成设备逐渐老化、损坏、直至报废所经历的全部时间。

自然寿命自然寿命

生产设备的寿命，一般有以下几种不同的概念：

又称有效寿命，指设备在市场上维持其价值的时间。即设备从开始使用到因技术落后而被淘汰所延续的时间。 设备的技术寿命即从技术角度分析设备的最合理使用期限，它主要由设备的无形磨损决定，与技术进步的速度有关。

一、设备的寿命【续】

技术寿命技术寿命

设备的经济寿命即从经济角度分析设备最合理的使用期限，它与设备的有形磨损和无形磨损有关。

平均年

度使用

成本

设备使用期限（年）

年等额总成本曲线

m

等额资产恢复成本曲线

年等额运营成本曲线

设备经济寿命

指从设备安置投入使用开始，到因继续使用在经济上已不合理而被更新所经历的时间。一般是指由设备开始使用到其年平均使用成本最低年份的延续时间长短。

经济寿命经济寿命

一、设备的寿命【续】

设备的折旧寿命并不是设备的使用寿命，但是以设备的使用寿命为依据的。各个国家根据不同类别的固定资产的情况分别规定了各种固定资产的折旧年限。

折旧寿命折旧寿命

一、设备的寿命【续】

经济分析中的寿命和技术上的使用年限不完全相同，经经济分析中的寿命和技术上的使用年限不完全相同，经济分析中的寿命要比技术上的使用年限短。 济分析中的寿命要比技术上的使用年限短。

经济分析中的寿命和技术上的使用年限不完全相同，经经济分析中的寿命和技术上的使用年限不完全相同，经济分析中的寿命要比技术上的使用年限短。 济分析中的寿命要比技术上的使用年限短。

二、设备经济寿命的计算 在设备更新分析中，往往是在已知新旧设备

经济寿命的基础上进行经济评价，但由于经济评价

结果对新旧设备的经济寿命十分敏感，因此仅凭假

设或推测来确定设备的经济寿命就显得不够谨慎，

必须通过科学合理的方法来计算设备的经济寿命。 在以下分析中我们假设设备产生的收益是相

同的，只比较设备的成本。

二、设备经济寿命的计算——静态计算静态计算（不考虑资金时间价值）

平均年度使用

成本

设备使用期限（年）

年等额总成本曲线

m

等额资产恢复成本曲线

年等额运营成本曲线

设备经济寿命

n

jj

nnn C

nn

LP

n

TCAC

1

1

ACn——n 年内设备的年平均使用成本 ;P— 设备购置费； Cj— 第 j 年的运营成 ;Ln— 第 n 年末的残值； n— 使用年限n

LP n 是设备的年等额资产恢复成本；

n

jjC

n 1

1是设备的年等额运营成本

二、设备经济寿命的计算——静态计算静态计算（不考虑资金时间价值）

解：在利率为零的条件下，可根据上式求出汽车在不同使用年限时的年平均成本。

【例题 11.2.1 】 某型号轿车购置费为 3 万元，在使用中有如下表的统计资料，如果不考虑资金的时间价值，试计算其经济寿命。

使用年度 j 1 2 3 4 5 6 7

j 年度运营成本 5000 6000 7000 9000 11500 14000 17000

n 年末残值 15000 7500 3750 1875 1000 1000 1000

17000290007

14000290006

11500290005*9000281254

69500

52500

38500

27000

180007000262503

110006000225002

5000150001

14072

13583

13500*

13781

14750

16750

20000

⑦=③+⑥

9929

8750

7700

6750

6000

5500

5000

⑥=⑤/①5000

⑤④

4143

4833

5800

7031

8750

11250

15000

③= ②/①②①

年平均使用成本

平均年度经营成本

年度经营成本 Cn

平均年度资产消耗成本

使用期限

n

该轿车在不同使用期限的年平均使用成本如下所示：

n

资产消耗成本

LP

经营成本累计

n

jjC

1

＋

由计算结果来看，该型号轿车使用 5 年时，其平均年度成本最低（ =13500 元），使用期限大于或小于 5 年时，其平均年度成本均大于 13500 元，故该汽车的经济寿命为 5 年。由上例可知：

一般情况下， n 年内设备的平均年度使用成本为 ：

n

jj

nnn C

nn

LP

n

TCAC

1

1

由上式可知，设备的平均年度使用成本等于设备的年等额资产恢复成本 与设备的年等额运营成本 之和。

n

LP n

n

jjC

n 1

1

通过以上的分析，可以得到计算经济寿命的一般原则。

若一项生产设备的经济寿命为 m 年，则应满足下列条件：

ACm≤ACm － 1 ， ACm≤ACm+1

平均年度使

用成本

设备使用期限（年）

等额资产恢复成本曲线

年等额运营成本曲线

年等额总成本曲线

m 设备经济寿命

二、设备经济寿命的计算——静态计算

上式关系也可通过下图表示：

特殊情况下，当每年运营成本的增量是均等的，即经营成本呈线性增长时，其现金流量如下图示：

二、设备经济寿命的计算——静态计算

劣化增量均等的现金流量图P

C1C+λ

Ln

C1+(n-1)λ

n

0 1 2 3 4 5 … 假定运营成本均发生在年末，设每年运营成本增加额为 λ ，若设备使用期限为 n 年，则第 n 年时的运营成本为： Cn=C1+(n-1)λ

n 年内设备运营成本的平均值为：

2

11

nC

则年等额总成本的计算公式为：

除运营成本外，在年等额总成本中还包括设备的年等额资产恢复成本，其金额为

n

LP n

二、设备经济寿命的计算——静态计算

2

11

nC

n

LPAC n

n

通过求上式的极值，可找出设备的经济寿命计算公式：

0)(

dn

ACd nnL设 为一常数，令

，

)(2 nLP

m

则经济寿命 m 为：

7300

)8008000(2

m （年）

【例题 11.2.2 】设有一台设备，购置费为 8000 元，预计残值 800 元，运营成本初始值为 600 元，年运行成本每年增长 300 元，求该设备的经济寿命。

2

11

nC

n

LPAC n

n

解：根据年等额总成本费用的公式

可得：

二、设备经济寿命的计算——动态计算动态计算（考虑资金时间价值） 当利率不为零时，计算经济寿命需考虑资金的时间价值。按照劣化增量均等的现金流量图，设备在n 年内的等额年总成本 nAC 可按下式计算：

)],,/([]),,/)([(

),,/(),,/(),,/(

1

1

niGACiLniPALP

niGACniFALniPAPAC

nn

nn

iLniPALP nn ),,/)((

),,/(1 niGAC 式中符号同前，其中为等额年资产恢复成本， 为等额年运营成本。

),,/()],,/(),,/([

),,/(

1

niPAniFPCniFPLP

niPATCACn

jjn

nn

nAC等额年总成本 更为一般的计算式如下：

nTC 式中 为设备在 n 年内的总成本现值。

二、设备经济寿命的计算——动态计算

解：根据上述公式，设备在使用年限内的等额年总成本计算如下：

【例题 11.2.3 】某设备购置费为 24000 元，第 1 年的设备运营费为 8000 元，以后每年增加 5600 元，设备逐年减少的残值如下表所示。设利率为 12% ，求该设备的经济寿命。

n=1：

元）(22880)0(5600800012.012000)1200.1(12000

)1%,12,/(5600800012000)1%,12,/)(1200024000(1

GAiPAAC

)(21068)4717.0(5600800012.08000)5917.0(16000

)2%,12,/(560080008000)2%,12,/)(800024000(2

元 GAiPAAC

n=2 ：

)(21985)9246.0(5600800012.04000)4163.0(20000

)3%,12,/(560080004000)3%,12,/)(400024000(3

元 GAiPAAC

n=3 ：

)(23511)3589.1(5600800012.00)3292.0(24000

)4%,12,/(560080000)4%,12,/)(024000(4

元 GAiPAAC

n=4：

单位：元

23511156107901248000421985131798806192004000321068106411042780002

8000148808000120001

等额年总成本

等额年运营成本

等额年资产恢复成本

年度运营成本

设备使用到第n 年末的残值

第 j 年末

+5600 +

根据上表的计算结果，设备的经济寿命为根据上表的计算结果，设备的经济寿命为 22 年。年。

13600

22880

§3 设备更新分析方法及其应用一、设备更新分析方法 原型设备更新分析 新型设备更新分析二、现有设备处置决策三、设备更新分析方法的应用 技术创新引起的设备更新 市场需求变化引起的设备更新

设备更新的经济意义设备更新的经济意义 ::设备更新的经济意义设备更新的经济意义 ::

设备原型更新的意义显而易见，可使生产经营活动延续下去。设备技术更新，是用技术更先进的设备取代已过时的落后设备，是对设备的提前更换，具有以下意义：

促进企业技术进步； 降低消耗，提高企业效益； 提高劳动生产率；促进国家经济发展。

选择最优更新时机及相应的更新方式和更新机型

设备更新的核心问题：设备更新的核心问题：设备更新的核心问题：设备更新的核心问题：

设备更新的原则：设备更新的原则：设备更新的原则：设备更新的原则：⒈ 应坚持独立自主，自力更生和挖潜、革新和 改造的方针⒉ 必须要有战略规划⒊ 要讲究经济效益⒋ 更新下来的设备要合理充分地利用

一、设备更新分析方法 设备更新分析的结论取决于所采用的分析方法，而设备更新分析的假定条件和设备的研究期是选用设备更新分析方法时应考虑的重要因素。研究期是互斥方案进行现金流量计算时共同的计算期，它是为消除各方案计算周期长短不一而建立的可比条件。 对于一台具体设备来说应不应该更新、在什么时间更新、选用什么设备来更新，主要取决于更新的经济效果。而设备更新的时机，一般取决于设备的技术寿命和经济寿命。

原型设备更新分析一、设备更新分析方法——

所谓原型设备更新分析，就是假定企业的生产经营期较长，并且设备均采用原型设备重复更新，这相当于研究期为各设备自然寿命的最小公倍数。原型设备更新分析主要有三个步骤：原型设备更新分析主要有三个步骤： 确定各方案共同的研究期； 用费用年值法确定各方案设备的经济寿命； 通过比较每个方案设备的经济寿命确定最佳方案， 即旧设备是否更新以及新设备未来的更新周期。

原型设备更新分析原型设备更新分析原型设备更新分析原型设备更新分析

【例题 11.3.1 】某公司未来生产经营期能维持相当长的时间，公司现有一台设备 O ，目前市场上另有两种与 O 同样功能的设备A 和 B ，这三台设备构成了互斥的方案组。现有设备 O 还有 5年使用期， A 和 B 设备的自然寿命分别为 6 年和 7 年，设备各年的现金流量如下表所示。设基准折现率为 10% ，式采用原型设备更新分析方法，比较三个设备方案的优劣。解：研究期为 5、 6、 7的最小公倍数 210年。 采用 确定各台设备的经济寿命， O、A、 B 三设备分别有 5、 6、 7个更新策略，更新分析

的互斥策略数为 5+6+7=18个，各策略现金流量如下图所示。各设备等额年总成本最低的策略所对应的使用期限即该设备的经济寿命。

费用年值法费用年值法

2 (14000 -8800) ,10%,2 8800 10%

3300( ,10%,1) 5500( ,10%,2) ,10%,2

8223.80( )

OAAC P

P P AF F P

元

20000 ,10%,5 [1200 ( ,10%,1) 3400 ( ,10%, 2)5

5800 ( ,10%,3) 8000 ( ,10%, 4) 10200 ( ,10%,5)]

,10%,5

8223.80( )

A P PAC P F FAP P P

F F FA

P

元

7 27500 ,10%,7 1650 27500 0.2054 1650

7298.50( )

BAAC P

元

等额年总成本计算如下：

表１ 　各方案设备经济寿命计算表 单位：元O 设备 A 设备 B 设备

n年末

第 n年

残值

n 年期间的运营费

等额年总成本

第 n年

残值

n 年期间的运

营费

等额年总成本

第 n年

残值

n 年期间的运营费

等额年总成本

01234567

1400099008800660055003300

33005500605088009900

8800.008223.80*8497.178942.619549.26

20000000000

1200340058008000

1020012600

23200.0013771.5711362.6310639.39

10566.62*10819.40

275000000000

1650165016501650165016501650

31900.0017495.5012707.7510326.258904.507964.00

7298.50*

“*” 表示设备经济寿命对应的设备等额年总成本。

O1 O1 O1 O1 O1 O1 O1

A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1

…

O2 O2 O2…

O5 O5

方案 O

方案 A

…

…

B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1

方案 B

…

…

…

…

…

…

A2 A2 A2

B2 B2 B2

B7 B7

A6A6

…

…

原型设备更新现金流量图

如果认为未来情况现在难以把握，而将研究期定为 1年，依次求取三种设备的经济寿命，并以各设备经济寿命对应的等额年总成本为比较依据，不难得出更新分析的结论与研究期为 210 年时的结论一致。

由上表可知旧设备 O的经济寿命为 2 年，新设备 A、 B的经济寿命分别为 5 年和 7 年。 在研究期 210 年内，以各方案设备经济寿命对应的等额年总成本为比较依据，方案 B为最优。所以立即采用新设备 B更新现有设备 O，B设备未来更新周期为其经济寿命 7年。

新型设备更新分析一、设备更新分析方法——

所谓新型设备更新分析，就是假定企业现有设备可被其经济寿命内等额年总成本最低的新设备取代。

新型设备更新分析新型设备更新分析新型设备更新分析新型设备更新分析

【例 11.3.2 】假定例 11.3.1 中的现有设备 O ，可采用经济寿命内等额年总成本最低的新设备进行更新，试分析何时更新更经济。

解： B 设备在其经济寿命内的等额年总成本最低，用新设备 B 更新设备 O ，以Ｂ的经济寿命７年为研究期，采用总成本现值法并根据表１中的数据比较设备的６个备选方案。

0 1 7

0 2 7

…

…

…

…

…

…B7 B7

O5 B7

B7O4

B7

O2 B7

O1 B7

新型设备更新现金流量图

策 略1

设 备B

策 略2策 略3策 略4策 略5

策 略6

设 备O

O3

0 3 7

0 4 7

0 5 7

0 7

设备 O还可使用 5 年，故存在以下 6 个更新策略：

01 8800 ,10%,1 7298.5 ( ,10%,6) 39787( )元P PPC A A

02 8223.8 ,10%, 2 7298.5 ( ,10%,5) 41957( )元P PPC A A

03 8497.17 ,10%,3 7298.5 ( ,10%, 4) 44267( )元P PPC A A

04 8942.61 ,10%, 4 7298.5 ( ,10%,3) 46498( )元P PPC A A

05 9549.26 ,10%,5 7298.5 ( ,10%, 2) 48866( )元P PPC A A

7 7298.5 ( ,10%,7) 35532( )元BPPC A

8800.008223.80*8497.178942.619549.26

123457

等额年总成本n 年末O 设备

等额年总成本

7298.50*

B 设备

策略策略 BB77 的总成本现值最低，故应采用新设备的总成本现值最低，故应采用新设备 BB立即更新现有设备立即更新现有设备 OO 。。

【例 11.3.3 】假定例 11.3.1 中经济寿命内等额年总成本最低的新设备 B缺货，难以采购，只能采用设备 A 对现有设备 O 进行更新，试分析何时更新更经济。解：以设备 A的经济寿命 5年作为研究期，各策略现金流量如下图所示。采用总成本现值并根据表 1中的数据比较设备方案：

)40551(2.486910566.621.73558223.8

)3%,10,/(62.10566)2%,10,/(8.8223

)41495(3.169910566.620.90918800

)4%,10,/(62.10566)1%,10,/(8800

2

1

元

元

APAPPC

APAPPC

o

o

O3

O2

…

…

…

…

…

…A5 A5

O5 A5

A5O4

A5

A5

O1 A5

设备 A

设备 O

策略 1

策略 2

策略 3

策略 4

策略 5

策略 6新型设备更新现金流量图

0 1 5

0 2 5

0 3 5

0 4 5

0 5

0 5

方案 现值总成本（元）策略 1 41495

策略 2 40551

策略 3 39470

策略 4 37953

策略 5 36199

策略 6 40056

其他策略的总成本现值如表所示，策略 5 的现值总成本最低，故现有设备 O 应保留 5年。

其他策略的总成本现值如表所示，策略 5 的现值总成本最低，故现有设备 O 应保留 5年。

二、现有设备处置决策 在市场经济条件下，受市场需求量的影响，许多企业在现有设备的自然寿命期内，必须考虑是否停产并变卖现有设备，这类问题称为现有设备的处置决策。一般而言，现有设备的处置决策仅与旧设备有关，且假设旧设备自然寿命期内每年残值都能估算出来。

【例 11.3.4 】试决策表 1 中设备 O 是否应立即进行处置，如果现在不处置，何时处置妥当？假定设备 O给企业每年带来的收益是 8500 万元，基准折现率为 10% 。

解：站在设备所有人的立场上，将研究期定为 5 年，现有设备处置决策应考虑的备选互斥方案有以下 6个：

方案一：立即变卖设备 O ； 方案二：继续使用旧设备 1 年； 方案三：继续使用旧设备 2 年； 方案四：继续使用旧设备 3 年； 方案五：继续使用旧设备 4 年； 方案六：继续使用旧设备 5 年。

)(10023

)(12600

)(140074869.285007513.0)66006050(8264.055009091.03300

)14479(1.735585000.82648800)5500(0.90913300

)2%,10,/(8500)2%,10,/)(88005500()110(3300

)(13727)110)(850099003300(

)(14000

6

5

4

3

2

1

元元

元元

元元

NPV

NPV

NPV

APFP%,P/F, NPV

%,P/F, NPV

NPV

采用现值法计算各方案在第 0 年的净现值如下：

根据以上计算结果，旧设备根据以上计算结果，旧设备 OO最好继续使用最好继续使用 22 年时变卖。年时变卖。

三、设备更新分析方法应用

通过技术创新不断改善设备的生产效率，提高设备使用功能，会造成旧设备产生精神磨损，从而有可能导致企业对旧设备进行更新。

11 ．技术创新引起的设备更新．技术创新引起的设备更新11 ．技术创新引起的设备更新．技术创新引起的设备更新

【例 11.3.5 】某公司用旧设备 O 加工某产品的关键零件，设备 O 是 8年前买的，当时的购置及安装费为 8万元，设备 O目前市场价为 18000元，估计设备 O 可再使用 2年，退役时残值为 2750元。目前市场上出现了一种新设备 A ，设备 A的购置及安装费 120000万元，使用寿命为 10年，残值为原值的 10% 。旧设备 O 和新设备A 加工 100 个零件所需时间分别为 5.24小时和 4.2小时，该公司预计今后每年平均销售 44000 件该产品。该公司人工费为 18.7元 /每小时。旧设备动力费为 4.7元 /每小时，新设备动力费为4.9元 /每小时。基准折现率为 10% ，试分析是否应采用新设备 A更新旧设备 O 。

解：选择旧设备 O的剩余使用寿命 2年为研究期，采用年值法计算新旧设备的等额年总成本。

)62592.08(

)9.47.18(4400010022.4%1012000)10%,10,/)(12000120000(

)63013.09(

)7.47.18(4400010024.5%102750)2%,10,/)(275018000(

元

元

PAAC

PAAC

A

O

从以上计算结果可以看出，使用新设备从以上计算结果可以看出，使用新设备 AA比使用旧比使用旧设备设备 OO每年节约每年节约 421421元，故应立即用设备元，故应立即用设备 AA更新设备更新设备 OO 。。

从以上计算结果可以看出，使用新设备从以上计算结果可以看出，使用新设备 AA比使用旧比使用旧设备设备 OO每年节约每年节约 421421元，故应立即用设备元，故应立即用设备 AA更新设备更新设备 OO 。。

三、设备更新分析方法应用

有时旧设备的更新是由于市场需求增加超过了设备现有的生产能力，这种设备更新分析可通过下面的例子来说明。

22 ．市场需求变化引起的设备更．市场需求变化引起的设备更新新22 ．市场需求变化引起的设备更．市场需求变化引起的设备更新新

【例 11.3.6 】由于市场需求量增加，某钢铁集团公司高速线材生产线面临二种选择，第一方案是在保留现有生产线 A 的基础上， 3年后再上一条生产线 B ，使生产能力增加一倍；第二方案是放弃现在的生产线 A ，直接上一条新的生产线 C ，使生产能力增加一倍。生产线 A 是 10年前建造的，其剩余寿命估计为 10年，到期残值为 100万元，目前市场上有厂家愿以 700万的价格收购 A 生产线。生产线今后第一年的经营成本为 20万元，以后每年等额增加 5万元。 B 生产线 3年后建设，总投资 6000万元，寿命期为 20年，到期残值为 1000万元，每年经营成本为 10万元。 C 生产线目前建设，总投资 8000万元，寿命期为 30年，到期残值为 1200万元，年运营成本为 8万元。基准折现率为 10% ，试比较方案一和方案二的优劣，设研究期为 10年。

解：方案 1和方案 2的现金流量所下图所示：现金流量单位：万元

方 案1

线 路A

20

65

10年

700

0100

线 路B

10

20年

3 年 10年

6000

1000

方 案2

线 路C

现金流量图

8

30年

0

1200

)(48.849

)(48.8498)30%,10,/(1200)30%,10,/(8000

:2

)(83.55958.41325.146

)(58.4130672.04872.9]100175.010001175.0[6000

)10%,10,/)(7%,10,/](10)20%,10,/(1000)20%,10,/(6000[

)(25.146725.35200627.01001627.0700

)10%,10,/(520)10%,10,/(100)10%,10,/(700

:1

2

1

万元万元

方案万元

万元

万元

方案

AC

FAPAAC

AC

FAAFFAPAAC

GAFAPAAC

C

B

A

从以上比较结果来看，应采用方案从以上比较结果来看，应采用方案 11 。。从以上比较结果来看，应采用方案从以上比较结果来看，应采用方案 11 。。

设定研究期为 10 年，各方案的等额年总成本计算如下：

§4 设备更新方案的综合比较一、设备大修理的经济实质 设备是由不同材质、承担不同功能的众多零部件组成，各零件的工作条件也不相同，因此，在设备使用过程中，各零件遭受的有形磨损是非均匀的。在任何条件下，都不可能制造出各个组成部分的寿命期限完全一样的机器。

?经济效益

修理工作的必要性

修理工作的经济性

结合

例如：一台价值为 10000元的设备，其原始实物形态包括下列组成部分：

设备组成及其价值

10000

2500

5000

2000

500

价格（元）

23.62360.8-整机

0.2827.890四

8.38336三

1010002二

55001第一部分

占设备原值的百分比（ % ）

年平均磨损价值（元）

物理耐用期限年

设备组成要素

如果这台设备最耐久的部分是机座，大约可服务90 年左右，其余组成部分在两班制正常工作的条件下，约在 1～ 6 年内丧失其使用价值。如价值为 500 元的第一个组成部分就需要一年更换一次，第二组成部分（价值 2000 元），需要两年更换一次。

倘若根据对有形和无形磨损的综合考虑，把该设备的平均寿命期限定为 12 年，则在这个寿命期限内就需要对设备的部分零件进行定期的更换或修复，以保证设备完好的使用 12 年。

设备零部件有形磨损的不均衡性 设备修理的可行性

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。包括： 保养：通过减少磨损来保持设备性能，减少故障。

小修：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。

大修：调整、修复或更换磨损的部件，恢复设备的精度和生产率，使整机全部或接近全部恢复功能。

一、大修理的经济实质【续】

设备修理跟设备日常维护保养的概念不同。相关概念如下：

维修：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。

目的：消除设备的经常性的有形磨损和排除机器运行中遇到的各种故障，以保证设备在其寿命期内保持必要的性能（如生产能力、效率、精度等），发挥正常的效用。

【资料】

修理是恢复设备在使用过程中局部丧失工作能力的过程。 修理是恢复设备在使用过程中局部丧失工作能力的过程。

大修理的特点：“大”——最大的一种计划修理，规模最大花钱最多； 实质——原有实物形态上的一种局部更新； 如何进行大修理——对设备全部解体，更换全部损坏的零部件，修复所有不符合要求的零部件，全面消除缺陷；

做成什么样——使设备在大修理之后，无论在生产效率、精确度、速度等方面达到或基本达到原设备的出厂标准；

需多少钱——参考同种设备的重置价值，考察其经济合理性。

一、大修理的经济实质【续】

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。

一、大修理的经济实质【续】

二、大修理的经济界限【续】

设备虽然通过大修理可以延长其物理寿命，但存在性能劣化，如左图所示， A0点表示设备初始性能， A1点表示设备基本性能。

BC

G

B1

C1

D

D1

E

E1

每次大修设备性能劣化曲线

不能再修理

修理 劣化修理

性能A0

A1

运转时间

二、大修理的经济界限 设备大修理能延长设备的使用期限，但在技术上和经济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。上都是有限度的。

设备大修理能延长设备的使用期限，但在技术上和经济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。上都是有限度的。

技术上 设备在使用过 程中其性能或效率不断劣化，为恢复设备性能，可进行修理，但有限度。

大修理费用应低 于同种设备的重置价值，这一标准是大修理在经济上具有合理性的起码条件，称为最低经济界限。 大修理后的设备的综合质量应保证使生产单位产 品的成本低于用同种用 途的新设备生产产品的成本。

经济上

二、大修理的经济界限【续】

基本条件（最低经济界限）：基本条件（最低经济界限）：

R≤P－ L

R—该次大修理费用 P— 同种设备的重置价值

L— 旧设备被替换时的残值 Cj≤C0

（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）

补充条件：补充条件：

即在经济上，大修理应满足以下条件：

三、更新方案的综合比较 设备超过最佳期限之后，就存在更新的问题。但陈旧设备直接更换是否必要或是否为最佳的选择，是需要进一步研究的问题。一般而言，对超过最佳期限的设备可以采用以下 5种处理办法： 继续使用旧设备； 用原形设备更新旧设备； 用新型高效设备更新旧设备； 对旧设备进行现代化技术改造； 对旧设备进行大修理。

所谓设备现代化技术改造，是指应用现代的技术成就和先进经验，为适应生产的具体需要，而改变现有设备的结构，改善现有设备的技术性能，使之全部达到或局部达到新设备的水平。设备现代化技术改造是克服现有设备的技术陈旧状态，消除第Ⅱ类无形磨损。作为促进技术进步的方法之一，设备现代化技术改造是改善设备技术性能的重要途径。

三、更新方案的综合比较【续】

对更新方案进行综合比较宜采用最低总费用现值法其计算公式为：

n

jcncj

n

jcncj

n

jcncj

n

jcncj

n

jcncj

niFPLjiFPCPPC

niFPLjiFPCPPC

niFPLjiFPCPPC

niFPLjiFPCPPC

niFPLjiFPCPPC

1555

15

1444

44

1333

33

1222

22

1111

11

)],,/(),,/([1

)],,/(),,/([1

)],,/(),,/([1

)],,/(),,/([1

)],,/(),,/([1

L5n C5j P5进行大修理

L4n C4j P4进行现代化技术 改造

L3n C3j P3用新型 高效设备 更新

L2n C2j P2用原型设备更新

L1n C1j P1继续使用 旧设备

生产效率系数

设备到第 n 年的残值

在第 j 年的经营成本

投资n 年内的总费用现值

字母含义

处理办法

1PC

2PC

4PC

5PC

3PC

1

2

3

4

5

可令 =1基准值

2

对上式中字母含义解释如下：

【例 11.4.1 】某旧设备各种更新方案各项费用的原始资料如下表所示， ic 为 10% ，试选择最佳更新方案。

24501400

22002200

19503000

17003800

14504700

12005200

9505800

70064000

CLα5

=0.98P5=7000

旧设备大修理

14601700

13302700

12003700

10704700

9405700

8106700

6808000

55090000

CLα4=

1.2P4=11000

进行技术改造

8403000

7704000

7004700

6305700

5607250

4908600

42010240

35011520

CLα3=

1.3P3=20000

用新型设备更新

11502080

10503120

9504160

8505200

7506240

6507280

5508320

4509360

CLα2=

1P2=16000

用原型设备更新

2200300

1800600

14001200

CLα1=

0.7P1=3000

继续使用旧设备

1 2 3 4 5 6 7 8

C表示各年经营成本 L表示各年末残值 单位：（元）

生产效率系数

投资（元

）

项目 数 据方案

不同服务年限各方案总费用现值计算表 单位：万元

1 2 3 4 5 6 7 8

继续使用旧设备

4545.4* 7520.6 10268.3

用原型设备更新

7900 9987.6 11882.4 13602.2 15163.2 16580.1 17866.0 19033.2

用新型设备更新

6871.3 8442.7 10022.8 11284.1 12486.7 13340.8 14004.2*

14701.3*

进行技术改造

5265.1 7042.0 8863.9 10349.5 11715.5*

12971.5*

14126.1 15187.4

旧设备大修理

4916.5 6863.3* 8687.9* 10409.4*

12354.6 14157.4 15885.4 17537.2

解：根据以上公式计算出不同服务年限各方案的现值总费用如下表所示：

从计算结果可以看出，如果设备只使用 1 年，以使用旧设备的方案为最佳。如果只打算使用 2-4 年，最佳方案是对原设备进行一次大修理。如果估计设备将使用 5-6 年，最佳方案是对原设备进行现代化技术改造。如果使用期在 7 年以上，则用高效率新型设备替换旧设备的方案最佳。

本章小结： 1.设备更新的原因及特点分析：

设备磨损的补偿 设备更新的特点分析

设备更新原因分析——设备磨损的类型

2.设备经济寿命的确定：

设备经济寿命的静态计算 设备经济寿命的动态计算

设备寿命

本章小结：3.设备更新分析方法及其应用

原型设备更新分析 新型设备更新分析

技术创新引起的设备更新 市场需求变化引起的设备更新

设备更新分析方法

现有设备处置决策 设备更新分析方法的应用

本章作业： P.202 “思考题” 1 、 3题和“习题”的 1 、 2 、 4 题

设备大修理的经济实质 设备大修理的经济界限 更新方案的综合比较

本章小结：4.设备更新方案的综合比较

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【相关论文】

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[1]马瑞庆 柯崇宜 石淑倩 .污水处理厂设备的更新 环境技术 2003. （ 2 ）

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【相关论文】[4]朱琳 陈玉清 纪晓津 . 设备更新决策中两种经济分析方法的比较 东北大学学报（社会科学版） 2003.3 （ 2 ）

[5]邓学芬 . 设备更新最佳时期决策方法研究 价值工程 2005. （ 8 ）

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