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设备更新的技术经济分析

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工业技术经济学 傅家骥、仝允桓主编
设备更新的技术经济分析
第九章 设备更新的技术经济分析
设备是现代工业生产的重要物质和技术基础。各种机器设备的质量和技术水平是衡量一个国家工业化水平的重要标志，是判断一个企业技术能力、开发能力和创新能力的重要标准，也是影响企业和国民经济各项经济技术指标的重要因素。
企业购置设备之后，从投入使用到最后报废，通常要经历一段较长的时间，在这段时间内，设备会逐渐磨损，当设备因物理损坏或因陈旧落后不能继续使用或不宜继续使用时，就需要进行更新（指广义的更新）。由于技术进步的速度加快，设备更新的速度也相应加快，作为企业，为了促进技术进步和提高经济效益，需要对设备整个运行期间的技术经济状况进行分析和研究，以作出正确的决策。
第二节 设备的大修理及其技术经济分析
一、设备大修理的概念
设备进入生产过程以后，由于有形磨损和无形磨损的作用，自然会有一个平均寿命期限，它反映着设备在实物形态上保持完好的时间。在平均寿命期限内，设备应经常保持正常的工作状态。
众所周知，设备是由不同材质的众多零部件组成的，这些零部件在设备中各自承担着不同的功能。工作条件也各不相同，在设备使用过程申，它们遭受的有形磨损是非均匀性的。在任何条件下，机器制造者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。通常，在设备的实物构成中总有一部分是相对耐久的（例如机座、床身等），而另外的部分则易于损坏。
在实践中，通常把为保持设备在平均寿命期限内的完好状态而进行的局部更换或修复工作叫作维修。维修的目的是消除设备的经常性的有形磨损和排除机器中遇到的各种故障，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。
按其经济内容来讲，这种必要的维修工作可分为日常维护修理、中修理和大修理等几种形式。
日常维护是指与拆除和更换设备中被磨损的零部件无关的一些维修内容，诸如设备的润滑与保洁，定期检验与调整，消除部分零部件的磨损等等。
小修理是工作量最小的计划修理，指设备使用过程中为保证设备工作能力而进行地调整、修复或更换个别零部件的修理工作。
中修理是进行设备部分解体的计划修理，其内容有：更换或修复部分不能用到下次计划修理的磨损零件，通过修理、调整，使规定修理部分基本恢复到出厂时的功能水平以满足工艺要求，修理后应保证设备在一个中修间隔期内能正常使用。
大修理是最大的一种计划修理，它是在原有实物形态上的一种局部更新。它是通过对设备全部解体，修理耐久的部分，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，以使设备在大修理之后，无论在生产率、精确度、速度等方面达到或基本达到原设备的出厂标准。
维修工作的上述区分，既有工作量和周期性的标志，又有工作内容的标志。但是，应该指出，这些区分仅仅是相对的，难以严格限定彼此间的界限，而且每一种维修形式都可能包含共同的工作内容。
尽管维修形式的区分有很大的相对性，但是，大修理仍然是维修工作中规模最大、花钱最多的一种设备维修方式，因此对维修经济性的研究，主要是就大修理而言的。所以在对设备进行大修理决策时，必须同设备更新以及设备其它再生产方式相比较。
在作大修理决策时，还应注意以下情况。
第一，尽管要求大修理过的设备达到出厂水平，但实践上大修理过的设备不论从生产率、精确度、速度等方面，还是从使用中的技术故障频率、有效运行时间等方面，都比用同类型的新设备有逊色，其综合质量会有某种程度的降低，这是客观现实（见图9-2）。图中点表示新设备的标准性能，事实上设备在使用过程中，其性能是沿，线所示的趋势下降的，如不及时修理仍继续使用，寿命一定很短，如果在，点所对应的时刻上，进行第一次大修理，设备的性能可能恢复到点上。自点起进行第二个周期的使用，其性能又继续劣化，当降至点时，又进行第二次的大修理，其性能可能恢复至点。这样再一次大修理后的性能又可能恢复到相当程度，一经使用又会下降，最终至点，这时设备在技术上已不存在再进行修理的可能性了。我们把图中各点连接起来，就形成一条曲线，这条线就反映了设备在使用过程中的综合质量劣化趋势，从这条曲线所呈现的现象也可以看出，设备的大修理并非是无止境的。

图9-2大修理后设备综合质量劣化图
第二，大修理的周期会随着设备使用时间的延长，而越来越缩短，假如新设备投大使用到第一次大修理的间隔期定为10～12年，那么第二次大修理的间隔期就可能为8～10年，而第三次大修理的间隔期则可能降至6～8年，也就是说，大修理间隔期会随着修理次数的增加而缩短，从而也使大修理的经济性逐步降低。
以上两种现象，是由于设备各组成部分长期运行而积累起来的有形磨损所引起的。尽管如此，在设备平均寿命期限内，进行适度的维修工作包括大修理在内，往往在经济上是合理的。因为修理，包括大修理在内，能够利用原有设备中保留下来的零部件，这部分比重越大，修理工作就越具有合理性。这正是修理之所以能够存在的经济前提。
但是，这个前提是有条件的，如果设备长期无止境的修理，一方面维修中所能利用的被保留下来的零部件越来越少，另一方面大修理所需的费用越来越高，大修理经济上的优越性就可能不复存在了。这时，设备的整体更新将取而代之。
从上面的分析看出，修理作为设备再生产的方式之一，其存在的基础，主要取决于经济性。
二、设备大修理的经济评价
（一）大修理的经济界限
设备平均寿命期满前所必须的维修费用总额可能是个相当可观的数字，有时可能超过设备原值的若干倍。同时，这个费用总额又随规定的平均寿命期而变化，平均寿命期规定的越长，维修费用越高。因此，为了更合理地使用设备，我们必须研究维修的经济性。由于日常维护，中小修理所发生的费用相对较少，因此应该把注意力放在大修理上。
如果该次大修理费用超过同种设备的重置价值，十分明显，这样的大修理在经济上是不合理的。我们把这一标准看做是大修理在经济上具有合理性的起码条件，或称最低经济界限。

式中：——该次大修理费用
——同种设备的重置价值（即同一种新设备在大修理时刻的市场价格）
——旧设备被替换时的残值
这里还应指出，即使满足上述条件，也并非所有的大修理都是合理的。如果大修理后的设备综合质量下降较多，有可能致使生产单位产品的成本比用同种用途的新设备生产为高，这时其原有设备的大修理就未必是合理的，因此还应补充另外一个条件，
即：
式中：——用大修理后的设备生产单位产品的计算费用
——用具有相同用途的新设备生产单位产品的计算费用

式中：——原设备大修理的费用
——原设备下一个大修理周期内的价值损耗现值
——原设备下--个大修理周期的年均产量
——原设备第次大修理后生产单位产品的经营成本
——原设备本次大修理到下一次大修理的间隔年数
——新设备第1个大修理周期内的价值损耗现值
——新设备第l个大修理周期的年均产量
——用新设备生产单位产品的经营成本
——新设备投入使用到第一次大修理的间隔年数
对迅速发生无形磨损的设备来说，很可能是用现代化的新设备生产单位产品的计算费用更低，在这种情况下，即使满足第一个条件，即大修理费用没有超过新设备的重置价值，但是这种大修理也是不合理的。
还应注意到，在不同的大修理周期，的值可能是不等的，例如，在第一个大修理周期时的可能小于，但是不等于各次的值均小于。因此，进行大修理经济评价时，必须注意修理的周期数。
（二）设备大修理周期数的确定
从技术上来说，通过大修理的办法，可以消除有形磨损，使设备得以长期使用。事实上，我国许多老企业的一些设备，经过多次的大修理，至今仍在使用。但是，从前面的分析也可以看出，从经济角度我们可以确定一台设备到底大修到第几个周期最为适宜，这是大修理工作必须解决的问题。
如果一台设备的最佳使用期限已定，而且设备每次大修理间隔期又是已知的（这些数据往往取决于设备的种类和设备的工作条件，设备的使用单位和设备的制造厂都应对设备大修理间隔期有所规定），则设备大修理周期数应由下试求出：
（9-1）
式中：——设备经济寿命
——第次到第次大修理的间隔期，若时，则表示新设备至第一次大修理的间隔期
——设备大修理的周期数
由式求出的设备大修理周期数是一个时间界限，它表明从经济上看设备应该大修几次。
如前所述，从经济角度分析，设备不能无止境也进行大修理，原因在于随着大修理次数的增加，修理费用和设备运行费用都会不断增加。图9-3表示了设备大修理间隔长度和修理次数的增

图9-3修理间隔期与运行费用的关系
加而增加的，设备使用时间越长，大修理次数越多，运行费用越高。设备投入使用以后，由于有形磨损，运行费用逐渐升高，临近大修理时达到最大值。设备进行大修理后，各项技术经济指标都会有不同程度的改善，运行费用显著下降。图9-3中，经过第一次大修理，运行费用由降至。进入下一个大修理间隔期后，随着使用时间的延长，运行费用又会逐渐增加，再次大修后又会有显著下降。在图9-3中，第二次大修使运行费用由降至，第三次大修后由降至。尽管每次大修都使运行费用下降，但后一次大修后与前一次大修后相比，运行费用总要有所升高，且修理间隔期要缩短，如图9-3中所示：
且
合理的大修理间隔期可用下述方法求得。
设第个大修理间隔期内生产单位产品的平均总费用为，不考虑资金的时间价值，则有：
（9-2）
（9-3）
式中：——第个大修理间隔期内应分摊的设备价值损耗
，分别为第和第次大修理后的设备价值
——第次大修理的费用
——第个大修理间隔期内生产产品总量
——第个大修理间隔期内设备运行总费用
假定生产单位产品的设备运行费用呈指数增长，
则：（9-4）
式中：——第个大修理间隔期初生产单位产品的设备运行费（即图9-3中的,,,等）
——第个大修理间隔期内生产单位产品设备运行费用增长系数
——第个大修理间隔期内生产单位产品设备运行费用增长系数
又假定设备价值损耗与生产产品的数量呈线性关系，即：
（9-5）
式中：——第个大修理周期内生产单位产品应分摊的设备价值损耗。
将式（9-4）、式（9-5）代入式（9-2），可得：

要使大修理间隔期内生产单位产品的平均总费用最小，需满足：

即：
式中，即为第个大修理间隔期内可使生产单位产品平均总费用最小的生产量。换言之，在正常生产情况下，生产的产品所需的时间就是第个大修理间隔期的合理时间长度。
若生产单位产品的设备运行费用呈线性增长，即，则：

有了各个大修理间隔期内应生产的最佳产量数后，若知道设备在该间隔期内的年生产能力（年产量），就不难求出各次大修理的间隔期，然后再根据公式（9-1）找出设备应该大修理的次数。
第三节 设备更新及其技术经济分析
一、设备更新的概念
设备更新是修理以外的另一种设备综合磨损的补偿方式，是维护和扩大社会再生产的必要条件。设备更新有两种形式：一种是用相同的设备去更换有形磨损严重，不能继续使用的旧设备。这种更新只是解决设备的损坏问题，不具有更新技术的性质，不能促进技术的进步。另一种是用较经济和较完善的新设备，即用技术更先进，结构更完善、效率更高，性能更好，耗费能源和原材料更少的新型设备来更换那些技术上不能继续使用或经济上不宜继续使用旧设备。这后一种更新不仅能解决设备的损坏问题，而且能解决设备技术落后的问题，在当今技术进步很快的条件下设备更新应该主要是后一种。
对设备实行更新不仅要考虑促进技术的进步，同时也要能够获得较好的经济效益。对于一台具体设备来说应该不应该更新调在什么时间更新，应选用什么样设备来更新，主要取决于更新的经济效果。
设备更新的时机，一般取决于设备的技术寿命和经济寿命。
技术寿命是从技术的角度看设备最合理的使用期限，它是由无形磨损决定的。具体来说是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。
经济寿命是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。具体来说是指能使一台设备的年平均使用成本最低的年数。设备的使用成本是由两部分组成，一是设备购置费的年分摊额，二是设备的年运行费用（操作费、维修费、材料费及能源耗费等），这部分费用是随着设备使用年限的延长而增加的。例如一辆汽车，随着使用时间的延长，每年分摊的购置投资会减少，但每年支出的汽车修理保养费和燃料费用都会增加，因此投资分摊额的减少会被使用费用的增高所抵消。这就是说，设备在整个使用过程中，其年平均使用总成本是随着使用时间变化的，在最适宜的使用年限内会出现年均总成本的最低值；而能便平均总成本最低的年数，就是设备的经济寿命。
适时地更换设备，既能促进技术进步、加速经济增长，又能节约资源，提高经济效益，下面介绍几种设备更新的决策方法。
二、设备原型更新的决策方法
有些设备在其整个使用期内并不过时，也就是在一定时期内还没有更先进的设备出现。在上述情况下，设备在使用过程中，同样避免不了有形磨损的作用，结果将引起维修费用，特别是大修理费用以及其他运行费用不断增加，这时即使进行原型设备替换，在经济上往往也是合算的。这就是原型更新问题，在这种情况下，可以通过分析设备的经济寿命进行更新决策。
机器设备在使用过程中发生的费用叫做运行成本，运行成本包括：能源费、保养费、修理费（包括大修理费），停工损失、废次品损失等等。一般情况下，随着设备使用期的增加，运行成本每年以某种速度在递增，这种运行成本的逐年递增称为设备的劣化。为简单起见，首先假定每年运行成本的劣化增量是均等的，即运行成本呈线性增长，设每年运行成本增加额为。若设备使用年，则第年时的运行成本为：

式中：——运行成本的初始值，即第一年的运行成本
——设备使用年数
设备年运行成本随设备使用念书变动的情况见图9-4。

图9-4 年运行成本随设备使用年数的变动
那么年内运行成本的年平均值将为：

除运行成本外，在使用设备的年总费用中还有每年分摊的设备购置费用，其金额为：

式中：——设备的原始价值
——设备处理时的残值
随着设备使用时间的延长每年分摊的设备费用是逐年下降的，而年均运行成本却逐年线性上升。综合考虑这两个方面的因素，一般来说，随着使用时间的延长，设备使用的年均总费用的变化规律是先降后升，呈“”型曲线（如图9-4所示）。年均总费用的计算公式为：

可用求极值的方法，找出设备的经济寿命，亦即设备原型更新的最佳时期。
设为一常数，令
则经济寿命：

在考虑资金时间价值的条件下，使用设备的年平均总费用计算公式为：

式中：——第年运行成本劣化值
成本劣化值是呈线性变化的，设每年的劣化值增量为：即，则：

式中： ——资金回收系数
——偿债基金系数
——等差序列年值系数
其余符号同前。
在给定基准折现率时，令最小的使用年限，即为设备的寿命。
三、出现新设备条件下的更新决策方法
前面讨论的是设备在使用期内不发生技术上过时和陈旧，没有更好的新型设备出现的情况。在技术不断进步的条件下，由于第Ⅱ种无形磨损的作用，很可能在设备运行成本尚未升高到该用原型设备替代之前，就已出现工作效率更高和经济效果更好的设备。这时，就要比较在继续使用旧设备和购置新设备这两种方案中，哪一种方案在经济上更为有利？
在有新型设备出现的情况下，常用的设备更新决策方法有：年费用比较法和更新收益率法。
一）年费用比较法
年费用比较法是从原有旧设备的现状出发，分别计算旧设备再使用一年的总费用和备选新设备在其预计的经济寿命期内的年均总费用，并进行比较，根据年费用最小原则决定是否应该更新设备。
1.旧设备年总费用的计算
旧设备再使用一年的总费用可由下式求得。

式中：——旧设备下一年运行的总费用
——旧设备在决策时可出售的价值
——旧设备一年后可出售的价值
——旧设备继续使用一年在运行费用方面的损失（即使用新设备相对使用旧设备的运行成本的节约额和销售收入的增加额）
——最低希望收益率
——因继续使用旧设备而占用资金的时间价值损失，资金占用额取日设备现在可售价值和一年后可售价值的平均值
2.设备年均总费用的计算
用于同旧设备年总费用比较的新设备年均总费用。主要包括以下几个方面：
第一，运行劣化损失，新设备随着使用时间的延长，同样也存在设备劣化的问题，劣化程度也将随着使用年数的增多而增加。具体的劣化值取决于设备的性质和使用条件。为了简化计算，假定劣化值逐年按同等数额增加，如果设备使用年限为，年间劣化值的平均值为：

式中：——设备年劣化值增量
新设备的大值往往是难以预先确定的。一般可根据旧设备的耐用年数和相应的劣化程度来估算新设备的年劣化值增量。
第二、设备价值损耗。新设备的使用过程中，其价值会逐渐损耗，表现为设备残值逐年减少。假定设备残值每年以同等的数额递减，则年内每年的设备价值损耗为：

式中：——新设备的原始价值
——新设备使用年后的残值
第三，资金时间价值损失。新设备在使用期内平均资金占用额为：

故因使用新设备而占用资金的时间价值损失为：

总计以上三项费用，则得新设备年平均总费用：
（9-10）
对上式进行微分，并令
则（9-11）
式中：——新设备的经济寿命
将（9-11）式代入（9-10）式得按经济寿命计算的新设备年均总费用：
（9-12）
苦残值，则可简化为：

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，然后再求年劣化值增量。这时将（9-11）式经整理后再代人（9-10）式，则新设备的年均总费用：

（二）更新收益率法
更新收益率法是通过计算更新与不更新两种方案的差额投资的收益率判别是否应该进行设备更新的。由于这种方法给出的是一个收益率指标，可以用于同其它各种投资方案进行比较以寻求最有利的方案，因此它有更广泛的适用性。
假定设备更新净投资为，新设备的使用年限为更新后第年由设备更新带来的净收益为，年末新设备残值为，设备更新净投资的内部收益率为，则下式成立：
（9-15）
也可写成：

设： （9-16）
则：
也可写成：
（9-17）
上式中，是设备更新后一年内使用新设备相对于使用旧设备收入增加额与费用节约额的合计。若将视为设备更新后第一年对更新净投资的回收，则可视为到第一年末更新净投资的未回收部分。更新净投资是更新与不更新两种方案的投资差额，计算式为：
（9-18）
式中：——购置安装新设备所需投资
——旧设备的可售价值
——若继续使用旧设备当年必须追加的投资
更新净投资到第一年末未被收回的部分也应看成更新方案到第一年末新设备的保留价值与不更新方案到第一年末旧设备的保留价值之差额，计算式为：
（9-19）
式中：——新设备到第一年末的保留价值
——继续使用旧设备的追加投资在第一年的分摊额
——旧设备使用一年的价值损耗，即旧设备年初可售价值与年末可售价值的差额。年末可售价值中含追加投资的未收回部分
由式（9-17），（9-18）及（9-19）可导出：
（9-20）
式（9-20）就是更新收益率法的原理公式。
式（9-20）没有考虑所得税的影响，若考虑所得税则有：

式中：——所得税税率
——新设备年折旧额
这里假定旧设备己折旧完。若旧设备未折旧完，则应为新旧设备折旧额之差额，以下的公式推导也应作相应改动，对此本书不作讨论。
上式亦可写成：

设新设备投资Kn各年带来的净收益为，由于设备使用过程中存在着有形磨损与无形磨损，一般是逐年递减的，据有关研究，收益递减模式可以简化归纳为三种（见图9-5）。第一种称为普通标准型（图9-5），收益随新设备使用年限的延长呈线性递减，到新设备经济寿命结束时净收益为零。第二种和第三种为非标准型（见图9-5，），收益随使用年限延长呈非线性递减，到新设备经济寿命结束时净收益为零。图9-5中，假定期末残值为设备原值的10%。因篇幅所限，本书仅就第一种模式进行讨论。
当新设备收益线性递减时，若第一年的净收益为，则第年的净收益为：
图9-5期末残余价值率为10%时的更新方案收益下降模式

缴纳所得税后，第年的税后净收益为
（9-22）
新设备的年折旧额可表示为：
（9-23）
当新设备投资的内部收益率恰恰等于基准折现率时，与可分别表示为：
（9-24）
（9-25）
设：，
由式（9-23），（9-24），（9-25）可导出：
（9-26）
式中，称为新设备价值耗损系数，称为新设备期末残值率。将式（9-26）代入式（9-21）可得出更新收益率的使用计算式：
（9-27）
式中，称为更新收益率。由于新设备价值损耗系数是根据基准折现率求得的，不同于更新净投资的内部收益率，但只要，就有，只要，就有，若，则。
用更新收益率法进行设备更新决策的判别准则是：若，应立即进行设备更新；若，则不必立即更新设备
在企业设备更新实践中，常常用列表计算代替公式计算。表9-4给出了设备更新投资收益分析表的基本格式，并通过一个例子说明了计算过程。
表9-4 设备更新投资收益分析表
Ⅰ更新投资
1
新设备投资额
18370
2
旧设备可售价值
330
3
继续使用旧设备所需追加投资
4642
4
可回收和可节约的投资（2+3）
4972
5
所需要的净投资额（1-4）
13398
Ⅱ更新收益
（1）运行性收益

预计设备运行率
3400小时/年
更新对收入的影响
增加（A）
减少（B）
7
因产品质量改变

8
因产品产量改变

9

合计

更新对运行费用的影响
增加（A）
减少（B）
10
直接劳务费

2310
11
间接劳务费

12
福利费

370
13
修理费

1160
14
工具费

15
消耗费

16
废品损失即返工费

17
停工损失费

660
18
动力费

557
19
设备占地面积费用

20
委托加工费

21
备品费

22
安全费

23
设备保险费
187

24
其他费用

440
25
合计
187
5517
26
收入净增加额（9A-9B）

27
运行费用净节约额（25B-25A）
5330
28
下年度运行性收益（26+27）
5330
（2）运行外收益

29
旧设备继续使用一年价值损耗

30
继续使用旧设备追加投资的年份摊额
464
31
下年度运行外收益（29+30）
464
（3）收益合计

32
收益合计（28+31）
5794
Ⅲ更新收益率的计算
33
应纳税金①
1427
34
扣除税金后的收益（32-33）
4367
35
新设备第一年价值损耗（1×价值损耗系数②）
1787
36
更新总收益
2580
37
更新收益率（36÷35）×100%
19.3%
① 应纳税金=（收益合计-新设备年折旧额）×所得税率
新设备年折旧额=18370×（1-20%）/10=1469.6
所得税率为33%
②价值损耗系数=0.0973，按新设备使用年限10年，期末残值率20%，基准折现率10%由式（9-26）求得。

现在就表9-4中的有关项目说明如下：
Ⅰ. 更新投资：更新投资是指新设备投资额减去旧设备可售价值及继续使用旧设备所需追加投资后的余额。其中：
新设备投资额：包括设备购置费和安装费，如有流动资金的增减，亦应包括在内。
旧设备可售价值：若因购置新设备而出售尚有价值的旧设备，则这部分收入可视为对新设备投资的节约。
继续使用旧设备所需追加投资：假如旧设备不进行更新则将继续使用，通常需要进行大修或改造，这部分费用的支出，应作为不更新方案的追加投资。如果更新，则这部分投资，可视为更新方案带来的投资节约，应从新设备投资额中扣除。
Ⅱ.更新收益：更新收益包括运行性收益和运行外收益两部 分。
（1）运行性收益
运行性收益与设备运行率有关。设备运行率是指新设备为生产产品而运行的时间与年有效时间的比值。而工厂开工率与设备运行率往往不是一回事，因此不能用工厂的开工率代替设备运行率。同时新旧设备运行率也不一定完全相等，因为新设备并不限于旧设备所完成的任务，所以应作具体分析。
运行性收益包含两个方面的内容，一方面是新设备改善了原有的运行情况，使运行费用降低，最终导致成本的下降，从而引起收益增加。另一方面，新设备完成新的工作内容或提高现有工作内容的质量，可能引起销售额的增加，最终导致收益的增加。
运行成本中的修理费指的是经常发生的修理费用的变化。至于大修理费或与修理同时进行的设备改造所需要的投资，则应计人表9-4中第3项和第30项中。
（2）运行外收益
运行外收益系指设备更新后可免除的有关损失。如旧设备现在立即转让和晚一年转让间的价值差额，显然，现在转让可避免再使用一年所引起价值损失。当然，这部分费用也只能用推测的办法进行估计。此外，还应包括所节约的旧设备追加投资的分摊额
Ⅲ.更新收益率计算
表9-4中第36项是汇总表中各项内容构成的更新总收益，用它除以所需的净投资额（表9-4第5项），便可得出更新投资收益率。这个比率说明更新投资能带来多大的收益，同时也可根据这一比例的大小，对多个更新投资规划进行经济效果排序，结合拥有的资金数量进行设备更新方案选择。
如果把表9-4的各项汇总，则可写出设备更新收益率的计算式

式中：①——更新的净投资额，即表中第5项
②——下一年度的运行收益，即表中第28项
③——下一年度的运行外收益，即表中第31项
④——下一年度因收益增加而需要多缴纳的税金，即表中的第33项
⑤——新设备使用一年的价值损耗，即表中的第35项
把表中的数据，代人上面的公式即可得出设备更新的收益率

如果给定的基准折现率（即最低期望收益率）为10%，则更新收益率大于最低希望收益率，可以认为这一更新方案在经济上是可行的。
第四节 设备现代化改装及其技术经济分析
一、设备现代化改装的概念和意义
设备超过最佳使用期限之后，就存在更换问题。但是，这里有两个问题尚需研究，第一，国家能否及时提供国民经济各部门更换所需的新设备？第二，陈旧设备一律更换是否必要或是否最佳的选择。
一种设备从构思、设计、研制到成批生产，一般要经历较长的时间。随着技术进步的加快，这个周期在不断地缩短。例如，在发达的工业国家，从构思、设计、试制到商业性生产，二次世界大战前约需40年左右，战后60年代中期缩短到20年，70年代缩短到10年，最快的仅5年，要按这个周期更换掉所有陈旧设备那是不可能的。
解决这个矛盾的有效途径是对现有设备进行现代化改装。所谓设备的现代化改装，是指应用现代的技术成就和先进经验，适应生产的具体需要，改变现有设备的结构（给旧设备换新部件、新装置、新附件），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。设备现代化改装是克服现有设备的技术陈旧状态消除第Ⅱ种无形磨损，促进技术进步的方法之一，也是扩大设备的生产能力，提高设备质量的重要途径。
现有设备通过现代化改装在技术上可能做到：
（1）提高设备所有技术特性使之达到现代新设备的水平；
（2）改善设备某些技术特性，使之局部达到现代新设备的水平；
（3）使设备的技术特性得到某些改善。
在多数情况下，通过设备现代化改装使陈旧设备达到需要的水平，所需的投资往往比用新设备更换为少。因此，在不少的情况下，设备现代化改装在经济上有很大的优越性。
设备现代化改装具有很强的针对性相适应性。经过现代化改造的设备更能适应生产的具体要求，在某些情况下，其适应具体生产需要的程度，甚至可以超过新设备。有时设备经过现代化改装，其技术性能比新设备水平还高。所以，在个别情况下，对新设备也可以进行改装。在我国产品更新换代缓慢的特定情况下设备现代化改装有着特别重要的意义。
设备现代化改装是现有企业进行技术改造，提高老企业的经济效益，节约基本建设投资的有效措施。
二、设备现代化改装的技术经济分析
设备现代化改装是广义设备更新的一种方式，因此，研究现代化改装的经济性应与设备更新的其他方法相比较。在一般情况下，与现代化改装并存的可行方案有：旧设备原封不动的继续使用，对旧设备进行大修理，用相同结构新设备更换旧设备或用效率更。泳结构更好的新设备更新旧设备。决策的任务就在于从中选择总费用最小的方案。这时除参考前两节介绍的方法外，还可用下列方法进行决策。
（一）最低总费用法
最低总费用法是通过分别计算各种方案在不同服务年限内的总费用，并加以比较，根据所需要的服务年限，按照总费用最低的原则，进行方案选择的一种方法。各种方案总费用的计算公式如下：
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
式中：，，，，——分别为继续使用旧设备、用原型设备更新、用新型高效设备更新、进行现代化改装和进行大修理等各种方案年内的总费用；
，，，——分别为用原型设备更新、用新型高效设备更新、进行现代化改装、进行大修理等各种方案所需的投资；
，，，，——分别为继续使用旧设备、用原型设备更新，用新型高效设备更新、进行现代化改装和进行大修理等各种方案在第年的运行成本；
，，，，——分别为旧设备、原型新设备、新型高效设备、现代化改装后的设备及大修理后的设备到第年的残值；
——原有旧设备在决策年份的可售价值；
，，，，——分别为继续使用旧设备、用原型设备更新、用新型高效设备更新、进行现代化改装和进行大修理等各种方案的生产效率系数，可将作为基准参数取；
，——分别为第年、第年的现值系数，即：

其中是折现率。
（二）追加投资回收期法
设备现代化改装与更新、大修理的经济性比较还可以用计算投资回收期指标的方法来进行。各方案的投资、成本及年生产率等参数的代表符号如表9-7所示。
表9-7 比较设备现代化改装经济性所用参数及符号
指标名称
方案
大修理
现代化改装
更换
基本投资

设备年生产率（件/年）

单位产品成本（件/年）

在多数情况下，设备现代化改装与更换，大修理之间有下列关系；

因此，在考虑设备更新方案时，可根据下列标准进行决策：
（1）当且时，现代化改装方案具有较好的经济效果，不仅经营费用有节约，基本投资也有节约。但这种情况较少。
（2）但时，可用追加投资回收期指标进行决策。

式中：——投资回收期（年）
如果小于企业或部门规定的年数，则选择现代化改装方案。
（3）当且时，设备更换优于现代化改装方案。
（4）当且时，同样可用追加投资回收期标准进行判断。此时：
当小于或等于企业或部门规定的回收期标准时，更换的方案案是合理的。如果超过了回收期标准，则应选择现代化改装方案。

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