§1 设备更新的原因及特点分析

1. 第十一章 设备更新分析 §1设备更新的原因及特点分析 §2设备经济寿命的确定 §3设备更新分析方法及其应用 §4设备更新方案的综合比较

2. 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

3. 本章重点 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 本章难点 设备更新分析的特点 设备更新分析方法及其应用

4. §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。

5. 一、设备更新原因分析 实体 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。 第I类有 形磨损 有形磨损 （物质磨损） 设 备 磨 损 类 型 第II类有形磨损 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。 第I类无 形磨损 无形磨损 （精神磨损） 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。 第II类无形磨损 设备原始 价值贬值

6. 设备磨损的类型—有形磨损 机器设备在使用（或闲置）过程中所发生的实体磨损 引起设备有形磨损的主要原因： 1、第I类有形磨损 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。

7. 设备磨损的类型—有形磨损 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 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。

8. 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。 这种磨损与生产过程的使用无关 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。

9. 设备磨损的类型—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。 原始价值部分 贬值，使用价值未改变。 1、第I类无形磨损 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。

10. 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。

11. 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。

12. 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 设备磨损的类型—综合磨损 无形磨损 有形磨损 运转使用 或闲置存 放的设备 原始价值 贬值

13. 【资料】 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。

14. 二、设备磨损的补偿 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。 有形磨损 修理 局部补偿 无形磨损 现代化改造 有形磨损 完全补偿 更换 无形磨损

15. 二、设备磨损的补偿【续】 设备磨损形式 第II种无形磨损 不可消除性的有形磨损 可消除性的有形磨损 现代化改造 更换 修理 设备磨损的补偿形成

16. 技术寿命 自然寿命 经济寿命 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 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。

17. 三、设备更新的特点分析【续】 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。

18. 三、设备更新的特点分析【续】 4．只比较设备的费用 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。

19. §2设备经济寿命的确定 一、设备的寿命 自然寿命（物质寿命） 技术寿命（有效寿命） 设备寿命 经济寿命 折旧寿命

20. 一、设备的寿命【续】 生产设备的寿命，一般有以下几种不同的概念： 自然寿命 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。

21. 一、设备的寿命【续】 技术寿命 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。

22. 年等额总成本曲线 平均年度使用成本 年等额运营成本曲线 等额资产恢复成本曲线 设备使用期限（年） m 设备经济寿命 一、设备的寿命【续】 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。 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。

23. 一、设备的寿命【续】 折旧寿命 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。 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。

24. 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。

25. 平均年度使用成本 年等额运营成本曲线 等额资产恢复成本曲线 设备使用期限（年） 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） 年等额总成本曲线 m 设备经济寿命

26. 是设备的年等额资产恢复成本； 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） 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

27. 【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。【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。 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。

28. 资产消耗成本 经营成本累计 - P L ③= ②/① ⑤ ⑥=⑤/① ⑦=③+⑥ 15000 5000 5000 20000 11250 5500 16750 8750 18000 6000 14750 7031 27000 6750 13781 5800 38500 7700 13500* 4833 52500 8750 13583 4143 69500 9929 14072 该轿车在不同使用期限的年平均使用成本如下所示： 使用期限n 年平均使用成本 平均年度经营成本 平均年度资产消耗成本 年度经营成本 Cn n ① ② ④ 1 15000 5000 ＋ 2 22500 6000 11000 3 26250 7000 4 28125 9000 5* 29000 11500 6 29000 14000 7 29000 17000

29. 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。 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 ：

30. 年等额总成本曲线 平均年度使用成本 年等额运营成本曲线 等额资产恢复成本曲线 设备使用期限（年） m 设备经济寿命 二、设备经济寿命的计算——静态计算 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 上式关系也可通过下图表示：

31. Ln 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 C1 C+λ C1+(n-1)λ P 劣化增量均等的现金流量图 n年内设备运营成本的平均值为： 二、设备经济寿命的计算——静态计算 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：

32. 除运营成本外，在年等额总成本中还包括设备的年等除运营成本外，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 则经济寿命 m 为： 为一常数，令 设 ， 二、设备经济寿命的计算——静态计算 则年等额总成本的计算公式为： 通过求上式的极值，可找出设备的经济寿命计算公式：

33. 解： 根据年等额总成本费用的公式 （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。 可得：

34. 当利率不为零时，计算经济寿命需考虑资金的时当利率不为零时，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 可按下式计算： 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）

35. 式中符号同前，其中 为等额年运营成本。 为等额年资产恢复成本， 等额年总成本 更为一般的计算式如下： 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

36. n=1： n=2： 【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。 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：

37. n=3： n=4： 单位：元 第j年末 设备使用到第n年末的残值 年度运营成本 等额年资产恢复成本 等额年运营成本 等额年总成本 +5600 1 12000 8000 14880 8000 2 8000 10427 10641 21068 3 4000 19200 8806 13179 21985 4 0 24800 7901 15610 23511 + 22880 13600 根据上表的计算结果，设备的经济寿命为2年。

38. §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

39. 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。

40. 设备更新的核心问题： 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

41. 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。

42. 一、设备更新分析方法—— 原型设备更新分析 原型设备更新分析 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： 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。

43. 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 【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。

44. 等额年总成本计算如下：

45. 表１各方案设备经济寿命计算表 单位：元 “*”表示设备经济寿命对应的设备等额年总成本。

46. O1 O1 O1 O1 O1 O1 O1 … 方案O O2 O2 O2 … … O5 O5 … A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1 … 方案A A2 A2 A2 … … A6 A6 … B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 … … 方案B B2 B2 B2 … B7 B7 … 原型设备更新现金流量图 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。 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。

47. 一、设备更新分析方法—— 新型设备更新分析 新型设备更新分析 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。 【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。

48. 0 1 7 0 2 7 O3 0 3 7 0 4 7 0 5 7 0 7 O1 B7 … 策略1 O2 B7 … 策略2 设备O B7 … 策略3 O4 B7 策略4 … O5 B7 … 策略5 设备B B7 B7 … 策略6 新型设备更新现金流量图 设备O还可使用5年，故存在以下6个更新策略：

49. B设备 O设备 n年末 等额年总成本 等额年总成本 1 2 3 4 5 7 8800.00 8223.80* 8497.17 8942.61 9549.26 7298.50* 策略B7的总成本现值最低，故应采用新设备B立即更新现有设备O。

50. 【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【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：