工程经济学第十二章 设备更新经济评价
工程经济学设备更换方案
工程经济学设备更换方案一、前言随着科技的不断发展和设备的更新换代，企业需要定期对生产设备进行更新和更换，以保证生产工艺的持续稳定和提高生产效率。
在进行设备更换的过程中，需要充分考虑到工程经济学的相关原理，制定合理的设备更换方案。
本文将通过对工程经济学的相关知识和方法的分析，提出一种适合企业设备更换的方案，并对其进行经济性分析和评估。
二、设备更换的背景公司在生产过程中使用的设备已经运行了一段时间，部分旧设备出现了频繁故障和生产效率较低的情况，为了提高生产效率和减少故障率，公司决定对部分设备进行更换。
设备更换将涉及到大量的资金投入，需要对设备更换前后的经济效益进行充分的评估和分析，以确定是否值得进行设备更换。
三、设备更换方案的目标1. 提高生产效率：更换新设备后，能够提高生产效率，减少生产成本，提高产品的质量和产量。
2. 减少设备故障率：新设备更换后，能够减少设备故障率，降低维修成本和停机时间。
3. 提高企业竞争力：通过设备更换，能够提高企业在市场上的竞争力，满足客户的需求，提高企业的盈利能力。
四、工程经济学原理和方法1. 资本预算决策：资本预算是企业进行设备更换决策的重要依据。
资本预算决策是指企业通过对投资项目的未来现金流量进行分析和估算，以确定投资项目是否具有经济效益的决策过程。
在进行设备更换决策前，需要对设备市场价格、维修成本、生产效率等进行充分的调研和分析，以确定设备更换的投资额和预期收益。
2. 费用与收益分析：费用与收益分析是工程经济学中的一种常用分析方法，主要用于评估投资项目的经济效益。
在进行设备更换方案的评估和分析时，需要对设备更换前后的成本和收益进行详细的分析和计算，以确定设备更换是否值得进行。
费用与收益分析包括成本分析、收益分析、成本效益分析等，通过对这些指标的分析，可以得出设备更换的经济效益。
3. 折现现值分析：折现现值分析是工程经济学中的一种常用分析方法，主要用于评估投资项目的盈利能力。
工程经济学之设备更新的经济分析(29页)
第一节 设备的磨损及寿命
三、设备磨损的补偿方式
对应不同的修理方式，零部件分类： 1）留用件：未发生磨损或虽发生磨损但仍能实现其功能； 2）修理件：用修理方式进行补偿，全部或局部恢复其功能； 3）更换件：用更换的方式进行补偿，全部恢复其功能； 4）新制件：用技术改造方式进行补偿，提高其功能。
第一节 设备的磨损及寿命
第一节 设备的磨损及寿命
二、设备的磨损
1、设备的有形磨损及度量
机器设备在使用（或闲置）中发生的实体磨损或损失，称为有形磨损，亦称为物质磨损或物理 磨损。
两种形式：第一种有形磨损；第二种有形磨损。
第一种有形磨损：设备在使用过程中，由于外力的作用使零部件发生摩擦、振动和疲劳等现象，导致 机器设备的实体发生磨损。 通常表现：1）机器设备零部件的原始尺寸甚至形状发生改变；
两种形式：第一种无形磨损；第二种无形磨损。
第一种无形磨损：由于相同结构设备在生产价值的降低而产生原有设备价值的降低。 不改变设备的结构性能，只是由于科技进步和劳动生产率的提高而使设备贬值，但并不影响的
使用价值，不存在提前更新设备的问题。
第二种无形磨损：由于不断出现技术上更加完善，经济上更加合理的设备，使原有显得陈旧落后，因 此产生经济磨损。
第三节 设备更新的经济分析
二、设备的技术更新的经济分析
1、差额投资回收期法
1）当
，且
时，技术改造方案较好。
2）当
，且
时，用差额投资回收期指标进行决策：
3）当 4）当
，且 ，且
时，更新设备较好。 时，用差额投资回收期指标进行决策：
第三节 设备更新的经济分析
二、设备的技术更新的经济分析
2、费用年值法 考虑资金的时间价值，比较新旧设备不同时点发生的所有费用的等额支付序列的年“平均”费用。
工程经济学设备更新的经济分析
设备租赁的经济性分析
1 2 3
租金构成及支付方式
租金是承租人使用设备的费用，包括设备购置成 本、利息、手续费等。租金支付方式有一次性支 付、分期支付等。
租赁期限及续租条件
租赁期限是设备租赁的重要条款，长短直接影响 租金总额和承租人的经济负担。续租条件通常在 租赁合同中约定。
租赁设备的折旧与维修
租赁设备的折旧与维修费用通常由出租人承担， 承租人只需关注设备使用状况和维护要求。
在不考虑资金时间价值的情况下，通过比较不同使用年限下的年平均费 用来确定设备的经济寿命。这种方法简单易行，但忽略了资金的时间价 值。
动态模式
在考虑资金时间价值的情况下，通过计算不同使用年限下的等额年费用 来确定设备的经济寿命。这种方法更为精确，但计算相对复杂。
03
综合考虑
在实际应用中，可以结合静态模式和动态模式的优点，综合考虑设备的
经济合理性分析
需要对设备技术改造的经济合理性进行分析，包括投资回 报率、净现值、内部收益率等经济指标的计算和评估。
社会效益分析
除了经济效益外，还需要考虑设备技术改造的社会效益， 包括环保效益、社会效益、对当地经济发展的贡献等。
06 结论与展望
研究结论
设备更新经济分析的重要性
工程经济学设备更新是企业持续发展的重要环节，通过经济分析可 以评估设备更新的经济效益，为企业决策提供依据。
新设备往往具有更高的生产效率，能够降低生产成本，提高产
品质量。
适应市场需求
03
市场需求不断变化，企业需要更新设备以适应新的市场需求。
设备更新的意义
01
02
03
提升企业竞争力
新设备能够提高企业的生 产效率和产品质量，从而 提升企业的市场竞争力。
工程经济学 设备更新的经济分析
则：
p
R≈0.340300
K1 7000
I
K0K1 K0
10007000＝00.3
10000
1 (1 p)1 ( I)＝1―(1―0.43)(1―0.3)≈0.6
K L(1)K 0＝(1―0.6)×10000＝4000元
二、设备磨损的补偿
设备磨损的三种补偿方式
❖ 1、修理 设备修理是修复由于正常的或不正常的原因造成的设备损 坏和精度劣化，通过修理更换已经磨损、老化和腐蚀的零部 件，使设备性能得到恢复。
❖ 通常用修理费用度量设备的有形磨损程度：
式中：
p
R K1
—p —设备的有形磨损程度；
R——修复全部磨损零件所需的修理费用；
K—1 —在确定设备磨损程度时该种设备再生产 （或再购）价值。
从经济的角度分析，设备有形磨损程度指标 不能超过1的极限，即 应 小p 于1，
若 ≥ 1p ，设备已无再修理的必要。
解：根据公式，
CT
CPt可 以D 计t 算各年
T
平均使用成本(年平均费用)：
C1100 1300004000
C2
220405003350 2
C3360 3502502950 C4540 4506252756 C5770 5507502690 C61056050875 2729 C7 1397060000 2843
则：
Байду номын сангаас
T* 2(K0 LT)＝ 2(80000)
320
＝7年
❖ 2、最小年费用法(经济寿命法)
设备使用年限越长，每天所分摊的设备购置费 (年资本费)越少，但是随着使用年限的增加， 需要更多的维持费维持其原有功能，设备的操 作成本及能源耗费也会增加。故存在有这样一 个年份，其平均年综合成本最低，经济效益最 好，称设备从使用开始到其年度使用费最小的 使用年限为设备的经济寿命。
设备更新的经济分析
李南 主编 工程经济学 科学出版社 第三节 设备更新的经济分析 一、设备更新的评价指标设备使用到一定年限后，设备的性能不能满足原有的要求，设备的生产效率下降，而经营费用却逐年增加。
为了保证设备的运行性能必须对设备进行技术改造或更新。
设备更新有原型更新和技术更新两种形式。
原型更新又称简单更新，是指用相同结构、性能、效率的同型号设备来替代原有设备。
这种更新主要是用来更换已损坏的或陈旧的设备。
技术更新是以结构更先进、技术更完善、性能更好、效率更高的设备代替原有设备。
这种更新主要用来更换遭到第二种无形磨损，在经济上不宜继续使用的设备。
设备更新的评价指标很多，有技术方面的（如可靠性、节能性、维修性），有经济方面的（如投资、经营成本等），有社会方面的（如环境等）。
在石油、化工、冶金企业中，很多设备在更新时，由于高温、高压、易燃、易爆等原因，首先考虑的是设备的安全可靠性，其次才考虑其经济性等，在这里我们仅对设备更新的经济性进行分析比较。
二、设备更新的经济分析在更新设备时，通常面对若干个不同的更新方案，这些方案往往都能满足产品的技术要求和产量要求。
同时，这些方案又都有自己特有的经济优劣性。
因此，同样需要对这些方案进行经济分析，以便进行最佳选择。
更新方案比较时，要注意方案的可比性。
对于设备更新方案的比较要考虑设备性能、效率、使用年限、购置费用、经营成本、产品质量等的可比条件，否则要进行适当的处理后，才能进行计算、比较。
在缺乏可比条件下的比较是无意义的。
（1）低劣化数值法设备投入使用之后，使用时间越长，设备的有形磨损越大，其维护修理费用及燃料、动力消耗等（运行费用）越高，这叫做设备的低劣化。
以0K 代表设备的原始价值，j L 代表设备的残值，T 代表已使用的年数，则每年的设备分摊费为T L K j /)(0-。
随着T 的增长，按年平均的设备分摊费用不断减少。
若设备的低劣化呈线性变化，例如运行费用按等差序列逐年递增，则设备运行费用的低劣化程度可用低劣化值人来表示，则第T 年的低劣化数值为()λ1-T ，年平均低劣化为()λλλλ⨯-=-++2112T TT故设备的年平均总费用AC 为 ()TL K T C AC j-+-+=0121λ（7-15）式中，1C ——初始运行费用。
工程经济学 第十二章 设备更新方案比选
第十二章 设备更新经济分析
设备更新概述
设备经济寿命
更新方案的比选 设备租赁与购置的选择
设备的磨损
随着时间的流逝，设备价值和使用价值逐渐降低，即发生设备磨 损。设备磨损可分为有形磨损和无形磨损两类。 （1）有形磨损 设备随时间流逝所发生的设备实体磨损，磨损效果可以看得到， 是有形的。 第Ⅰ种有形磨损，是指设备在使用过程中，承受机械外力（如摩 擦、碰撞或交变应力）作用，实体发生的磨损、形变和疲劳损坏。 第Ⅱ种有形磨损，是指设备在闲置过程中，受环境自然力（如日 照、潮湿和腐蚀性气体等）作用，实体发生的锈蚀、损伤和老化。 有形磨损导致设备加工精度降低，生产效率下降，运行费和日常 维修费增加，甚至设备性能完全丧失，部分或全部失去工作能力， 反映设备使用价值的降低。
经济寿命的计算表（ic=12%）
①
年数 N
单位：万元
②
LN 2100 1470
⑨ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ P－LN ③× 经营成本 ⑤ × ⑥的累 ⑦× ④＋② Ct (A/P,i,n) (P/F,i,n) 计值 (A/P,i,n) ×i＋⑧
900 1530 1008 905.3 500 600 446.5 478.3 446.5 924.8 500 547.2 1760 1628.9
实际价值的归属，做到公平合理。
12.2 原型设备更新经济分析
原型设备更新是用同类型的新设备替换磨损严重不能 继续使用的旧设备。即在现有设备使用期内还没有出现功 能更完善、性能更优越的先进设备，现设备与替换设备类 型完全相同，具有完全相同的经济属性（如设备年平均成 本费用），当该设备到达经济寿命进行更新时，花费最小 的年平均成本费用。若提前更新或延迟更新，都将花费更 高的年平均成本费用，经济上均不不合算。因此，原型设 备更新的最佳时机就是设备的经济寿命。原型设备更新问 题就归结为求解该设备的经济寿命的问题。 按照是否考虑资金时间价值，设备经济寿命的确定可 以分为经济寿命的静态计算和动态计算。
设备更新的经济分析技术
设备更新的经济分析技术设备更新是指对已经使用一段时间的设备进行升级或更换，以提高生产效率、节约能源、降低维修成本和延长设备使用寿命。
设备更新对企业的经济效益具有重要影响，因此需要运用一些经济分析技术来评估设备更新的可行性和经济效果。
以下是几种主要的设备更新经济分析技术：1.投资评估技术：投资评估是设备更新经济分析的基础工作，其目的是评估设备更新的直接投资和间接投资。
直接投资包括设备购置成本、安装费用和培训费用等；间接投资包括生产能力提升、产品质量改进和降低维修成本等。
投资评估技术包括静态投资回收期、动态投资回收期、净现值和内部收益率等指标，用以评估设备更新对企业长期盈利能力的影响。
2.成本效益分析技术：成本效益分析旨在从整体经济效益的角度来评估设备更新，包括直接费用和间接费用。
直接费用包括设备购置费用和增加运营成本等；间接费用包括产品质量改善所带来的销售增加、维修费用减少以及员工生产效率提高等。
通过对直接费用和间接费用的比较，可以评估设备更新是否具有经济效益。
3.效率评估技术：效率评估是评估设备更新对生产效率提升的影响，常用的评估指标有生产能力增加、比产值率提高、能源消耗减少和排放减少等。
通过对设备更新前后的效率进行比较，可以评估设备更新对企业整体经济效益的影响。
4.敏感性分析技术：敏感性分析是为了评估设备更新方案的风险性，通过改变关键参数来检验方案的可行性。
敏感性分析可以探索设备更新方案对影响因素的敏感程度，帮助企业在制定决策时考虑不同情况下的经济效果。
5.技术评估技术：技术评估是为了评估设备更新方案的技术可行性和技术收益。
技术评估包括设备更新后的技术能力和技术水平改善能否符合企业的需求，并以此评估设备更新的技术收益。
综上所述，设备更新的经济分析技术是为了评估设备更新方案的可行性和经济效益。
投资评估技术、成本效益分析技术、效率评估技术、敏感性分析技术和技术评估技术等技术在设备更新经济分析中起着重要的作用。
设备更新的经济分析
经过计算得出的结论是，现有设备应该更新
更新分析的计算实例
假如某工厂已有某台设备，目前的残值为7000元，估 3年。如保留使用旧设备1，2，3年，其年末残值和年 6-9所示：
2．技术寿命
技术寿命是指生产设备可能在市场上维持其价值的 时期，亦即从设备投入使用到由于技术进步而导致设备 报废所经历的时间。
3．折旧寿命
折旧寿命是指生产设备按有关部门的规定，逐渐提 取折旧额以至设备的帐面残值减为估计残值的全部期限。
设备的经济寿命
经济寿命是指生产设备从开始使用到年度费用最低的年份为 设备的年度费用，一般包括两部分：资金恢复费用和年度使 年度使用费是指设备的年度运行费（人工、燃料、动力、刀
以经济寿命为依据更新分析
n年的年度费用
=[(P-MV)(A/P12%,n)+MV(0.12)]+[14
500+500(A/G12%,n)] 就变成
n年的年度费用=14 500+500(A/G12%,n)
以经济寿命为依据更新分析
旧设备经济寿命1年，新设备经济寿命为5年时的年度 AC(12)旧·1=14500元/年
AC(5)=1000(A/P8n,5)+217515000+0 755(A/G8,5)=536.26 AC(6)=1000(A/P8,6)+150+75(A/G8,6)=533.07 AC(7)=1000(A/P8,7)+150+75(A/G8,7)=538.52 经济寿命为6年
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2.设备的技术寿命
设备的技术寿命是指设备从投入使用到因 技术落后而被淘汰所延续的时间，也即是指设 备在市场上维持其价值的时间，故又称有效寿 命。它主要取决于无形磨损的速度。
3.设备的折旧寿命
设备的折旧寿命是指国家有关部门规定的 设备计提折旧费的年限。折旧寿命确定除考虑 设备的自然寿命、技术寿命外，还应考虑国家 技术政策、产业政策，以及财政税收状况。折 旧寿命一般短于设备的自然寿命和技术寿命。
3.设备的综合磨损
设备的综合磨损是指同时存在有形磨损 和无形磨损的损坏和贬值的综合情况。对任 何特定的设备来说，这两种磨损必然同时发 生和同时互相影响。因此要考虑设备的综合 磨损。
二、设备磨损的补偿
有形磨损和无形磨损导致的设备使用价值 的绝对降低或相对降低，需要及时、合理地予 以补偿，从而恢复设备的使用价值。设备磨损 的类型、形式不同，磨损的补偿方式也不相同。
1.设备的有形磨损
设备在使用或闲置过程中所发生的实体磨 损，称为有形磨损，亦称为物理磨损或物质磨 损。有形磨损有两种形式：
使用磨损 自然磨损
使用磨损
设备在使用过程中，承受外力作用（如摩 擦、受到冲击、超负荷或交变应力作用、受热 不均匀等）而造成的实体磨损、变形或损坏。 这种磨损叫使用磨损。 通常表现为： 设备零部件的原始尺寸甚至形状发生变化 公差配合性质改变，精度降低 零部件损坏
从理论上将，对设备进行大修理的经济界限为 I PL
该理次 的当大费大修用修理费同小种于设或备等的于重置设备现价旧（设新备的设被残备替值费换时） 与设备残值的差，则价大值修理在经济上是合理的；否 则，宁可去购买新设备也不进行大修理。
2.设备大修理的经济界限Ⅱ
设备大修理的经济效果如何，不能仅从 大修理费用与设备价值之间的关系来判断是 否进行大修理，而必须与生产成本联系起来。 其评价标准是该次大修理后的设备生产单位 产品的计算费用小于等于具有相同功能的新 设备生产单位产品的计算费用 。
第一节 设备更新概述
设备在使用或闲置过程中均会发生不同形 式的磨损，磨损的产生会影响设备的使用价值 甚至使用寿命，达到一定的程度就存在一个更 新问题。
一、设备磨损
设备随着时间的流逝，其价值和使用价 值会逐渐降低，即在使用（或闲置）过程 中均会发生磨损。
设备磨损可以分为两类：有形磨损和无 形磨损。
四、设备更新的概念
设备更新是用经济性更好、性能更完善、 技术更先进和使用效率更高的设备去更换已陈 旧过时的设备，这些被更换的设备可能是在技 术上已经不能继续使用，也可能是在经济上不 宜继续使用的设备。
五、设备更新分析的原则
设备更新方案比选的基本原理和评价方法 与互斥性投资方案比选相同。但在实际设备更 新方案比选时，应遵循如下原则： 不考虑沉没成本 逐年滚动比较
设备磨损形式与其补偿方式的相互关系
设备磨损形式
有形磨损
可消除性 有形磨损
不可消除性 有形磨损
无形磨损
第一种 无形磨损
第二种 无形磨损
设备修理
原型设备更新 新型设备更新 设备技术改造
设备磨损的补偿方式
三设备的寿命
1.设备的自然寿命
设备的自然寿命又称物理寿命，它是指设 备从全新状态下开始使用，直到报废的全部时 间过程。它主要取决于设备有形磨损的速度。
第一种无形磨损 第二种无形磨损
第一种无形磨损
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，生产同样机械 设备所需的社会必要劳动时间减少，因而使 原有机械设备相应贬值。称为第一种无形磨 损。
第二种无形磨损
在技术进步影响下，出现性能更加先进、 技术更加完善、生产效率更高、耗费原材料和 能源更少的新型设备，而使原有设备在技术上 显得陈旧落后而贬值。称为第二种无形磨损。
第二节 设备大修理的经济分析 设备大修理的经济实质 设备大修理的经济界限
一、设备大修理的经济实质
在进行设备大修理时保留了设备的部分既 有零部件，只是对部分磨损严重的部分进行 了更换。这是大修理的经济实质，也是大修 理这种设备磨损补偿方式能够存在的经济前 提。
二、设备大修理的经济界限
1.设备大修理的经济界限Ⅰ
当设备发生有形磨损，如磨损具有可消除性， 既可以通过设备修理予以局部补偿，也可以进行 原型设备更新予以完全补偿；如磨损不可消除， 只能进行原型设备更新。当设备出现无形磨损， 如属于第一种无形磨损，将促使原型设备更新时 间提前；如属于第二种无形磨损，一方面可以对 设备进行现代化技术改造，使设备磨损得以改革 性补偿，另一方面，也可以通过新型设备更新， 彻底实现设备的革命性完全补偿。
第十二章 设备更新经济评价
工程项目投资必然形成大量的固定资产， 固定资产在生产使用（或闲置）过程中会 发生磨损、效率降低和过时的现象，如不 及时对设备进行升级、换代或更新，将有 可能严重影响生产使用效率。因此，掌握 设备更新分析的方法对保证生产系统的正 常运行及企业获利至关重要。
第一节 设备更新概述 第二节 设备大修理的经济分析 第三节 设备更新决策
自然磨损
设备在闲置过程中，受自然力（日照、生锈、 腐蚀等）的作用下造成的磨损。这种磨损叫自然 磨损。 通常表现为： 设备锈蚀 零部件内部损伤 橡胶和塑料老化
2.设备的无形磨损
设备由于科技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，或者是生产同样结构设备的价值不断降 低使原有设备贬值。称为无形磨损，亦称为经 济磨损或精神磨损。无形磨损有两种形式：
2.设备大修理的经济界限Ⅱ
可用下列计算公式表示： C j C0
用第j次大修理后的旧设 备生产单位产品的计算
4.设备的经济寿命
设备的经济寿命是指从经济角度看设备最合 理的使用期限，它是由有形磨损和无形磨损共同 决定的。具体来说是指使投入使用的设备等额年 总成本（包括购置成本和运营成本）最低或等额 年净收益最高的期限。
5.设备寿命的影响因素
设备的技术构成，包括设备的结构及工艺性，技术进步 设备成本 加工对象 生产类型 工作班次 操作水平 产品质量 维护质量 环境要求