第七章 设备更新的技术经济分析.docx
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第七章设备更新的技术经济分析
第七章设备更新的技术经济分析
技术经济学课程讲稿
授课题目:
第七章设备更新的技术经济分析
授课方式
(请打√)
理论课√讨论课□实验课□习题课√其他□
课时
安排
8
教学要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):
明确设备磨损的原理是什么,掌握设备磨损的补偿方式及补偿资金的来源。
掌握并正确运用设备折旧的计算方法,并能理解设备实行加速折旧的理由。
掌握设备最佳使用寿命的确定及确定的原理,能正确分析出企业何时更新设备经济效果最佳。
教学重点、难点及关键知识点:
本章的重点内容是设备更新时机的选择
方法及手段
课堂讲授与习题讨论相结合。
教学基本内容(教学过程)
改进设想
1、引入;机器设备是生产力的重要组成部分,是现代工业生产的物质技术基础,各种机器设备的数量、质量和技术水平,是衡量一个国家工业化水平的重要标志,也是判断一个企业技术能力、开发能力、创新能力的重要标准。
2、概念;
有型磨损就是设备在使用或闲置过程中,由于力或自然力的作用而发生的损耗。
设备无形磨损是由于科学技术进步而不断出现性能更加完善、生产效率更高的设备,使原有设备的价值降低;或是生产同样结构设备的价值不断降低,而使原有设备贬值。
3、例题;
某设备原值16000元,其各年残值及经营费用资料如下,试确定设备的经济寿命。
使用年份
1
2
3
4
5
6
7
年维持费
2000
2500
3500
4500
5500
7000
9000
年末残值
10000
6000
4500
3500
2500
1500
1000
计算结果
8000
7250
6500
6250
6300
6583
7000
4、其他。
技术经济学课程讲稿
第七章设备更新的技术经济分析
机器设备是生产力的重要组成部分,是现代工业生产的物质技术基础,各种机器设备的数量、质量和技术水平,是衡量一个国家工业化水平的重要标志,也是判断一个企业技术能力、开发能力、创新能力的重要标准。
设备的含义:
在现代生产中,按我国现行制度规定:
指实际使用年限在一年以上,价值在800(500)元以上,能够至少完成一道生产工序或能够提高某种效用的固定资产。
第一节设备磨损的原理
在企业生产中,设备使用一定时期后,就会陈旧甚至报废,这就是设备磨损的结果。
如果要使生产过程持续下去,就必须对设备进行补偿。
设备更新是补偿设备磨损的重要手段,是保证设备寿命周期费用最低的基本措施。
但设备的磨损程度不同,设备补偿的方式,取决于设备的磨损程度和类型,取决于设备的寿命和寿命周期的费用。
一、设备的磨损
磨损是设备陈旧的主要原因,要做好设备的更新工作,必须研究其磨损规律,以便从价值形态上和实物形态上,找出对设备进行补偿的最佳方式。
设备磨损的形式有两种:
一是设备的有形磨损,一是设备的无形磨损。
(一)设备的有型磨损
1.定义:
有型磨损就是设备在使用或闲置过程中,由于力或自然力的作用而发生的损耗。
马克思在对其进行研究的过程中,又把它分为两种形式,即第一种有形磨损和第二种有形磨损。
第一种有形磨损,是设备在力的作用下(运转中),零部件会发生摩擦、振动和疲劳等现象,致使机器设备的实体产生的磨损。
它通常表现为:
⑴零部件原始尺寸的改变,甚至形状也发生改变。
⑵公差以及精度的改变。
⑶零件的损坏。
当设备的有形磨损达到比较严重的程度时,设备就不能继续正常工作,失去工作能力。
如果不进行补偿,在生产上即不科学,在经济上的损失也相当严重。
第一种有形磨损与使用的时间和强度有关。
其磨损的结果使设备的精度、性能降低,劳动生产率下降,修理费用提高,甚至会造成停产和事故。
技术经济学课程讲稿
第二种有形磨损,是指设备在闲置过程中,由于自然力的作用而锈蚀,由于管理不善和缺乏必要的维护而自然丧失精度和工作能力。
其磨损的结果是使设备的利用率下降,原始价值降低,占用企业资金,造成不必要的损失和浪费。
2.技术进步对有形磨损的影响
(1)技术进步可使设备的耐久性提高。
如更耐用的材料出现,另部件加工精度、光洁度的提高,以及结构可靠性的增大等。
(2)可采用新的先进的修理技术来修复设备。
(3)由于技术进步,使设备在使用中高效化、自动化,又加速设备的有形磨损。
如自动化管理系统会大大减少设备的停歇时间,数控技术炸大大减少设备的辅助时间,使机动时间比重增加。
有形磨损中有一部分是通过修理可以消除的,属于可消除的有形磨损;另一部分是不能通过修理消除的有形磨损。
当设备的有形磨损达到不能作为劳动工具继续使用时,被视为完全磨损,这时,就要对设备进行更新。
3.设备有形磨损的度量
正确地度量设备的有形磨损是合理评价设备使用是否经济的基础之一。
设备磨损后是进行修理好,还是进行更新好,还是进行现代化改装好,这取决于设备磨损程度。
如果设备的有形磨损可用技术方法来测量,这时设备有形磨损程度直接取决于设备零部件的磨损量。
其磨损程度即可用设备已使用年限与按有形磨损规定的服务年限之比来表示:
但这种度量方法无法计算设备虽然已使用多年,却刚刚进行过大修的情况。
例如,设备规定的服务年限为15年,已使用10年但刚刚进行大修,若根据上述公式认为设备的磨损程度已达到10/15=66%,显然是不合理的。
针对这种情况,就可用下式表示:
例如,某设备原值1000元,已使用9年,它的最佳服务年限12年,8年后进行过一次大修理,其修理费为600元,这时市场上该种产品的价值为1200元,试确定设备的现状。
大修理前:
大修理后:
(二)设备的无形磨损
1.定义:
设备无形磨损是由于科学技术进步而不断出现性能更加完善、生产效率更高的设备,使原有设备的价值降低;或是生产同样结构设备的价值不断降低,而使原有设备贬值。
显然,在这种情况下,原有设备的价值不取决于最初的生产消耗,而是取决于再生产时的消耗,而且这种消耗也是不断下降的。
无形磨损又可分为以下两种形式:
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第一种无形磨损,是由于相同结构设备的再生产价值的降低,而使原有设备的价值贬值。
在这种无形磨损中,设备的技术结构和经济性能并未改变,但是,由于技术进步的影响,使生产工艺不断改进,成本不断下降,劳动生产率不断提高,结果使生产这种设备的社会必要劳动消耗相应降低,从而使原有设备贬值。
第二种无形磨损,是由于不断出现性能更加完善、效率更高的设备,而使原有设备显得陈旧落后,由此产生的经济磨损,为第二种无形磨损。
由于出现比前设备结构更新、技术性能更完善、具有更高的生产效率和经济性能的设备,使原设备的价值降低,如果继续使用旧设备,将降低经济效果。
2.技术进步对无形磨损的影响
(1)如果技术进步的形式表现为不断出现性能更加完善、效率更高的设备,但加工方法没有原则性变化,这种无形磨损则使设备的使用价值大大降低。
如果这种磨损速度很快,继续使用旧设备可能是不经济的。
(2)如果技术进步的形式表现为广泛采用新的劳动对象,特别是利用综合的人造材料时,则加工旧材料的设备必然被淘汰。
(3)如果技术进步的形式表现为改变原有生产工艺,采用新的加工方法,则原有设备将失去使用价值。
3.无形磨损的度量。
衡量设备的无形磨损,可用由于技术进步而降低的价值与机器设备原始价值之比来求出。
⑴由于相同设备再生产价值的降低而引起的无形磨损:
⑵由于高功能、高效率新设备的出现而引起的无形磨损:
(三)设备的综合磨损程度度量
衡量设备的总磨损程度,似乎可用ap和apI之和来表示,但实际上这两个指标是不能直接相加的。
因为ap是对设备再生产价值之比,而apI是对设备原始价值之比。
应这样衡量设备的综合磨损程度:
设备有形磨损后的残余部分为(1-ap);
设备无形磨损后的残余部分为(1-apI);
两种磨损同时发生后的残余部分为(1-ap)(1-ap);
设备的综合磨损程度为:
a=1-(1-ap)(1-ap);
任何情况下,设备两种磨损同时作用下的残余价值KL为:
EMBEDEquation.3
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例如:
设备的原始价值为1000元,当前需要修理,其修理费用为3000元,若该种设备的再生产价值为7000元,求各种磨损系数及残余价值。
有形为9><>43%,无形为30%,综合为60%,残余价值为4000元。
两种磨损的相同之处是均使设备的使用价值降低;不同之处是有形磨损的设备,当磨损严重时,在大修或更新前是不能作为工具使用的;而无形磨损的设备,无论磨损程度多么严重,都不影响它的继续使用,只影响经济效果。
二、设备磨损的补偿
由于设备磨损的存在,必然引起设备原始价值的降低和技术状态的低劣化。
所以必须采取措施,对设备进行技术和经济上的完全或不完全的补偿。
设备的磨损形式和磨损程度的不同,决定了补偿形式的不同,而不同的补偿要求正是进行设备是否需要更新、改造或修理的依据。
在各种补偿手段中,更新从技术上和经济上具有双重补偿的作用。
设备磨损和补偿的关系如图6—1所示。
三、设备折旧及计算方法
机器设备在使用过程中,由于受到有形和无形磨损的影响,其价值逐渐降低,损耗的这部分价值被转移到成本中去,通过产品销售而得到补偿。
通常把设备逐渐转移到产品成本中并相当于设备损耗的那部分价值称为折旧。
折旧是为了补偿设备的磨损而逐年提取的,一般情况下,设备的折旧额等于设备的价值与折旧率的乘积。
我国过去一段时间对折旧问题认真研究的不够,长期以来折旧率偏低,如规定固定资产的折旧率平均为5%,相当于27年设备更新一次,这显然不能反映技术进步的要求。
而美国1962年规定,机器设备的折旧年限8-15年,1971年规定,基本折旧和大修理的提取率可提取到原值的10-12%,相当于设备5-8年更新一次。
随着改革的不断深入,1993年7月实施了《会计制度改革》,实行了和发达国家相似的“加速折旧”政策。
如果折旧率确定过低,设备损耗的价值无法得到补偿,这样影响企业再生产的进行;如果确定过高,就会人为地缩小利润,影响资金的正常积累。
因而,采用什么样的计算方法来计算折旧,就显得尤其重要。
折旧方法主要有以下几种。
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1.不考虑设备无形磨损的折旧方法
主要是使用年限法。
这种方法是企业常用的一种折旧方法。
该法是在设备的折旧年限内,平均地分摊设备的价值。
其公式为:
设备使用年限一般按规定的折旧年限计算。
主管部门已经根据设备分类以及企业利、税、成本的承受能力对折旧年限进行了规定,比如:
蒸溜设备为18年、裂化设备为18年、加氢设备为18年、沥青装置为15年、轻质油装置为15年、金属油罐为30年、天然气处理装置为15年等。
还可以按平均年限法计算折旧额:
折旧率=(1-预计净残值率)/规定的折旧年限
预计净残值率按固定资产原值的3-5%确定,对外商投资企业和外国企业按不低于10%确定。
这种方法的优点是简单明了,计算容易,但从它的计算公式或结论中可以看出它的一个严重的缺点:
它表明设备在整个使用期限内效能是相同的,如产品产量、质量、设备的完好程度、给企业带来的利润等,这显然是不可能的。
因为设备在使用的前几年,设备的效能较好,为企业提供的经济效益大,应多提一些折旧,后几年设备效能较低,应少提一些折旧。
2.考虑设备无形磨损的折旧方法
具体的计算方法有以下几种:
⑴年限总额法
这种方法的折旧率是逐年变化的。
其计算方法是根据设备在折旧期内折旧额乘以递减系数来计算折旧额。
其计算公式为:
例如:
某项固定资产原值为5000元,使用年限5年,残值为原值的10%,试计算逐年的折旧额。
解:
计算的各年折旧额如表6—2所示。
表6—2设备各年折旧额单位:
元
年份
1
2
3
4
5
递减系数
5/15
4/15
3/15
2/15
1/15
年折旧额
1500
1200
900
600
300
⑵余额递减法
这种方法是先根据公式求出设备折旧率,然后用这一固定的折旧率去乘以设备逐年净值,从而求得每年的折旧额。
由于设备净值是逐年递减的,所以折旧额也是逐年递减的。
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固定的折旧率:
年折旧额=年设备净值×折旧率
例如:
一台设备原值15000元,最佳使用年限为5年,残值为4500元,清理费为500元,求各年的折旧额。
解:
折旧率为:
计算的各年折旧额如表6—3所示。
表6—3设备各年的价值及折旧额单位:
元
年度
折旧率
年折旧额
年末设备价值
1
23.2%
3484
11516
2
23.2%
2675
8841
3
23.2%
2054
6787
4
23.2%
1577
5261
5
23.2%
1210
4000
这种计算方法要求设备残值不能为零,如果残值为零,可采用双倍余额递减法。
⑶双倍余额递减法
这种方法的折旧率是按直线折旧法残值为零时的两倍来计算的,逐年的折旧基数则按设备的价值减去累计折旧额计算。
为了使设备的折旧总额摊完,到一定年度要改为直线折旧法。
改为直线折旧法的年份和设备使用的年限有关,当设备使用年限为单数时,改为直线折旧法的年限为:
,当设备使用年限为偶数时,改为直线折旧法的年限为:
。
例如:
一台设备原值15000元,最佳使用年限为5年,残值为2500元,清理费为500元,求各年的折旧额。
解:
折旧率=2/5=40%年限=1.5+5/2=4年
表6—4设备各年的价值及折旧额单位:
元
年度
年初设备价值
年折旧额
年末设备价值
1
15000
6000
9000
2
9000
3600
5400
3
5400
2160
3240
4
3240
620
2620
5
2620
620
2000
练习:
1某设备原值为8000元,最佳使用年限为10年,残值为零,试用双倍余额递减法求设备的逐年净值及逐年折旧额。
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解:
折旧率=20%,改为直线折旧法的年度为:
7年
表6—5设备各年价值及折旧额
年份
年初设备净值
折旧额
年末设备净值
1
8000
1600
6400
2
6400
1280
5120
3
5120
1024
4096
4
4096
819
3277
5
3277
655
2622
6
2622
524
2098
7
2098
524.5
1573.5
8
1573.5
524.5
1049
9
1049
524.5
524.5
10
524.5
524.5
0
2.一台设备的价值为10000元,残值为1000元,设备的最佳使用年限为9年,计算该设备逐年的年折旧额。
表6—6设备各年折旧额单位:
元
年份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
递减系数
9/45
8/45
7/45
6/45
5/45
4/45
3/45
2/45
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方法。
在建立的现代企业制度中,要求企业自我补偿、自我积累,选择折旧法是企业自主权的一部分。
4.复利法
⑴偿还基金法
这种方法是在设备使用期限内每年按直线折旧法提取折旧,同时按一定的资金利润率计算利息。
每年提取的折旧额加上累计折旧额的利息,与年度的折旧额相等。
到设备报废时,累计的折旧及利息之和与折旧总额相等,即正好等于设备的原始价值。
(将其折现到未来值)
D=[K0(F/P,i,n)-KL](A/F,i,n)
⑵年金法
与偿还基金法相反,这种方法是用现值表示使用期内逐年的折旧额。
在整个使用期内,逐年提取的折旧额要换算成设备投资的现值。
D=[K0-KL(P/F,i,n)](A/P,i,n)
例:
设备的价值为8000元,预计使用10年,残值为200元,资金利润率为8%,求每年提取的折旧额。
用偿还基金法为1373.15元;用年金法为1373.198元。
练习:
某设备投资额10000元,使用期为6年,当贷款利率10%,期末残值为1000元时,求年折旧额。
均是1565.24元。
上述两种方法的共同之处在于既考虑分摊设备价值,又考虑时间因素。
不同之处是计算利息的基数不一样。
但从计算的结果来看,两种方法各年末的累计折旧额是基本相同的。
第二节设备经济寿命的确定
一、设备的寿命
由于设备磨损的存在,设备的使用价值和经济价值逐年消逝,因而设备具有一定的寿命。
由于设备的磨损形式不同,所以在判断和衡量设备寿命时就有不同的标准。
具体地说,设备的寿命有以下三种形式:
1、设备的物质寿命
设备的物质寿命是由有形磨损决定的,指设备从开始使用直到报废所延续的时间。
搞好设备的维修保养可延长设备的物质寿命,但不能从根本上避免设备的磨损,任何一台设备磨损到一定程度都必须进行修理或更新。
2、设备的技术寿命
由于科学技术的迅速发展,不断出现比现有设备技术更先进、经济性能更好的新型设备,从而使现有设备在物质寿命尚未结束前就被淘汰。
因此,技术寿命是由设备的无形磨损决定的,特别是第二种无形磨损,是指设备由开始使用到因技术落后而被淘汰所延续的时间。
技术寿命的长短,主要取决于科学技术进步速度,而与有形磨损无关。
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通过现代化改装,可以延长设备的技术寿命。
当更先进的设备出现时,现有设备在物质寿命尚未结束之前,就可能被淘汰。
3、设备的经济寿命
设备的经济寿命是由有形磨损和无形磨损同时决定的,是指设备由开始使用到其年平均成本最低年份所延续的时间。
设备在使用后期,由于设备的低劣化,使用费用不断增加,为了避免因此而带来的不经济,就应停止对设备的继续使用,设备使用到此时的年限,就是设备的经济寿命。
二、设备经济寿命的确定方法
确定设备经济寿命的原则是使设备的基本投资和经营费用的总和最小。
其中,基本投资指设备的购置费用;经营费用是使用单位在整个设备寿命期内为使设备正常运转而必须支出的与设备有关的费用,如操作人员的工资、能源消耗费、保养修理费、事故停产损失费等。
设备经济寿命的确定方法有以下几种。
1、低劣化数值法
随着设备使用时间的增加,设备磨损加剧,从而导致设备维持费用增长,燃料动力等费用增加,这就是设备的低劣化。
若这种低劣化每年以λ的数值增加(λ称为年低劣化增加值),则T年的低劣化累计值为(λ+2λ+3λ+……+Tλ),T年内平均低劣化值为:
设:
设备经过T年使用后残值为KL,按直线折旧法计算,每年平均的设备投资费用为:
因此,设备年平均总费用为:
根据经济寿命计算原理,使TC最小的年数T就是设备的经济寿命T*。
因此我们令,可以得出:
例:
某设备的原始价值为8000元,每年低劣化增加值为320元,则:
设备的最佳使用年限为7年。
若考虑资金的时间因素,分别将各年费用统一折算为现值,然后利用资金回收系数计算等额年金。
按不同使用年限计算,年金大小不同,取年金最小时所对应的年份,即为经济寿命。
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2、最小年费用法(面值法)
若设备的低劣化数值每年不是以相等的数值增加,而是非线性的,这时就可采用最小年费用法来计算。
这种方法是通过对同类型设备逐年经营费用统计资料的分析计算,来对比平均每年的总使用费,从而确定设备的经济寿命。
其计算公式为:
若进一步考虑时间因素,则公式为:
例:
某设备原值16000元,其各年残值及经营费用资料如下,试确定设备的经济寿命。
使用年份
1
2
3
4
5
6
7
年维持费
2000
2500
3500
4500
5500
7000
9000
年末残值
10000
6000
4500
3500
2500
1500
1000
计算结果
8000
7250
6500
6250
6300
6583
7000
练习:
某设备的原始价值为10000元,物理寿命为10年,运行成本初始值为700元,各年运行成本初始值与低劣化值之和以及各年末残值如下表6—7所示,求该设备的经济寿命。
表6—7设备经济寿命的计算单位:
元
使用年限
运行成本初始值与劣化值之和
年末
残值
运行成本与劣化值的平均值
年平均设备费用
年平均总费用
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
1
700+0=700
7200
700
2800
3500
2
700+100=800
5300
750
2350
3100
3
700+150=850
3500
783
2167
2950
4
700+250=950
2200
825
1950
2775
5
700+400=1100
1100
880
1780
2660
6
700+600=1300
900
950
1517
2476
7
700+850=1550
700
1036
1329
2365
8
700+1150=1850
500
1138
1188
2326*
9
700+1500=2200
300
1256
1078
2334
10
700+2000=2700
100
1400
990
2390
3、随机磨损型设备的费用模型
前面讨论的是设备逐渐磨损型设备的经济寿命。
而这些设备,比如石油化工生产中的一些仪表、仪器、反映设备和控制设备,元件的
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损坏是随机的,在个别元件的更换和整机更新两种情况下,费用是不同的。
何时进行更新,这就是确定该种类型设备的经济寿命问题。
确定的依据仍然是使单位时间内平均费用最小。
设使用n期内,元件损坏个数每期分别为f(t),(t=1,2,…,n);整机元件总数目为N;成批更换时每件更新费用为C1,个别更换时,每件费用为C2,则n期内总的更换费用K(t)为:
平均每期费用为:
K(t)/t,使平均费用最小的t,即为经济寿命。
例如,某石化生产用大型控制设备中有10000只电子元件,由以往的统计资料可知每个时期电子元件损坏数目如下表6—7所示(以月为时间单位),如全部更换,每只费用0.1元,个别更换每只费用0.4元,求最佳经济寿命。
表6—7每月元件损坏数据表
月()
1
2
3
4
5
6
7
元件损坏数
0
100
100
101
102
303
604
∑
0
100
200
301
403
706
1310
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
0
40
80
120.4
161.2
282.4
524
1000
1040
1080
1120.4
1161.2
1282.4
1524
1000
520
360
280.
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