施工设备经济性分析

14　施工设备经济性分析

一般民用建筑工程中，机械费用约占到直接费的10%～15%，而公路、桥梁等需要大量施工设备的工程中机械费占到20%～30%。同时，施工设备是构成施工企业的固定资产主要组成部分，是施工企业的重要生产力。因此，施工设备经济性问题是工程经济分析的重要内容。

14.1　施工设备及其经济性

14．1．1　施工设备类型

施工企业与工厂企业不同，工厂企业的机械设备绝大部分都是固定安装的成套设备，设备与设备之间的数量比例关系及工艺联结关系是长期稳定的。而施工企业则不然，当施工对象还没确定时，施工企业的机械设备是一个可以任意组合的群体。施工设备的分类方式有多种。

1）作业性质分类法

（1）施工机械——指主要用于施工现场作业的机械设备，如挖掘机、铲运机、凿岩机械、基础处理机械、筑路机械、混凝土机械、起重机械及其他各种用于现场施工的机械设备。这类机械占了施工企业机械设备的大部分。

（2）运输机械——指各式用于运输的载重汽车、拖车、装载机械、船舶及其他运输设备。

（3）加工与维修设备——这类设备大多是间接为施工服务的。主要有各种金属切削机床、锻压设备、铸造及热处理设备、维修及修旧专用设备、焊接及切割设备、动能设备、木材加工及石材加工设备等。

机械设备按本身的作业性质来分类统计，可以大致地反映出施工企业或某一施工生产部门所拥有的各类技术装备之间比例关系。若有异常情况，可以采取措施进行调整，也便于日常控制装备的结构组成。

2）分布情况分类法

（1）现场施工机械设备——这里强调的不是作业的性质，而是作业的地点。只要在施工现场直接参与施工过程的各种机械设备均列入此类，它的具体内容与第一种分类方法中第一类基本相仿，但并不完全相同。

（2）场外运输机械设备——专指工地以外承担远距离运输任务的各式运输车辆，如各式载重汽车、平板拖车、混凝土运输车等。

（3）附属生产机械设备——指施工企业的附属生产厂使用的各种机械设备。如附属加工厂、附属构件厂等所使用的加工机床，振动台、搅拌机等。

（4）其他机械设备——指不属于上述三类范围内的机械设备。

这种分类统计的目的主要用于掌握研究总的机械设备场内场外的比例，主体施工能力与附属生产之间的比例关系等。这种分类方法允许同一种机械分别归入不同的分类中加以统计；例如混凝土搅拌机，在施工现场归入第一类加以统计，在构建厂的即应归入第三类加以统计，其余依此类推。

3）技术状况分类法

机械设备按技术状况分类的方法中，又可以分为两种情况：

（1）从维修角度分类

①完好机械——不管机械现在是否参加施工生产，或者是否正在使用，只要它本身的技术状况完好即列入此类。包括期末在用、停闲、转移在途、出租、在库及停工修理不足一天的机械设备。

②在修机械设备——指期末正在修理的机械设备。

③待修机械设备——指期末由于缺料或其他原因而等待修理的机械设备。

④不配套机械设备——指期末由于缺乏副机或其他部分而不能投入使用的机械设备。

⑤待报废机械设备——指已达到报废标准，经技术鉴定后同意申请报废，但尚未批准报废的机械设备。

（2）按技术状况等级分类

这种方法是先提出等级要求，然后再根据等级来分类，共分为四类：

①一类设备——设备及主要部件正常、坚固，技术性能良好可靠，燃料、润滑油料消耗正常，全部机件完备，主要仪表齐全，能随时出勤参加生产者。

②二类设备——机械设备尚能运行，但技术、经济性能下降，并有下列情况之一者为二类设备：由于长期运转，磨损较为严重，燃料、润滑油料开始超耗，技术经济性能下降者；部分总成、主要部件不符合技术标准，性能较差者；由于保养、使用不当，以致故障频繁，不宜参加生产者。

③三类设备——动力性能、经济性能显著下降，部分总成、主要部件损坏严重，需要进行或正在进行大（中）修理，但经过整修，在规定时间内可以修复者为三类设备。

④四类设备——主要总成、部件损坏十分严重，机件残缺不全，多种配件或主要配件无法解决，需长期停用待修，但并不是没有修复价值者列为四类设备。

这种分类方法可以反映出企业在机械设备的操作使用、保养检修等方面的水平，为揭示管理工作方面的弱点，采取措施改进机械设备的技术状况指明方向。

14．1．2　施工设备选型的综合效益观

随着人类社会的发展，生产规模越来越大，对建筑业提出了越来越高的要求。特别是超大规模工程项目的施工。施工设备类型的选择是施工设备管理的一个重要环节，其成功与否直接决定了工程项目成本的高低和企业的效益。在工程项目建设活动中，施工设备选型的主要任务是为工程项目提供优良而又经济的技术设备，使工程项目的建设建立在最佳的物质技术基础之上，保证建设活动的顺利进行，以提高工程项目质量，提高建设效率，降低建设成本，进行安全文明施工，从而获得最高效益。施工设备选型属于多目标决策问题。科学合理的施工设备选型涉及许多要素，既有定量要素（如价格，使用成本，维修成本等），又有定性要素（如可靠性、社会影响等）。因此，根据贯穿本书的思想，坚持可持续发展思路，效益不是狭义的经济效益，而是广义的综合效益。

1）经济效益

对施工设备的投入和产出进行分析比较，在技术可行性研究的基础上，对拟购或拟更新改造的施工设备的成本费用进行分析。在对施工设备的经济效益进行考量时，应以建设生产质量目标为基础，运用各种技术、经济和组织措施，对施工设备从规划、设计制造或购置、安装、使用、维护、改造、更新直至报废的整个寿命周期进行全过程分析。

2）社会效益

在进行施工设备选择时，应该考虑设备运行的安全性、舒适性和操作工人培训素质提升等社会效益。施工设备的安全性、舒适性是指施工设备对安全、健康生产的保障性能。在进行设备选型时就要从保证运行安全性，操作环境安全性等角度出发，改善劳动条件。施工设备的操作，需要由专门的技术操作人员完成。在设备选择时，通过对操作工人进行培训，使其工人素质得到提升，增强个人核心竞争力，从而获得整体的社会效益。随着施工机械化进程的推进，劳动者的劳动性质发生质的变化，并会取得一定的社会效益。

3）环境效益

由于工程建设的自身特点以及施工设备对传统燃料的依赖，施工设备对于环境的污染集中于噪声、燃烧尾气等方面。在进行施工设备选型的时候应在保证建设质量的前提下，综合考虑使用节能性和环保性好的施工设备。能源使用率和原材料的消耗同样是衡量一台施工设备好坏的重要指标，同样能带来一定的经济效益。而施工设备的安装及运行对周边环境的影响程度越小，由环境效益带来的社会效益越好越合理。

14．1．3　施工设备的全寿命周期费用

设备寿命周期费用（LCC，Life　Cycle　Cost）是指设备在其寿命周期内发生的全部费用，包括设备初期的研发、设计、制造或购置、安装、调试、使用和维修等，直至设备终止使用（淘汰或报废）为止所发生的费用总和。设备LCC基本构成见表14．1所示。

表14．1　设备寿命周期费用基本构成

在进行设备经济寿命计算或进行设备更新分析时，需要对上述各项费用进行估算。外购设备原价可通过设备的询价方式得到，自制设备的研制费用根据细分的费用组成进行逐项估算，运输费及安装和调试费可按一些定额费率进行计取。对使用费，可根据设备的各项性能指标及设备运转生产计划，参考同类设备的历史数据，采用参数法或类比法等进行估算。有关设备寿命周期费用计算方法比较详细的介绍，可参考“工程估价”及“设备管理”等方面的文献。

实践表明，设备使用期的维持费可能会比初始的购置费用高得多。据美国对军事装备使用后的费用统计：设备使用最初5年内的设备维持费为设备购置费的10倍以上；据武汉设备管理协会1984年的资料：设备后期维持费中的维修费为购置费的3倍。然而，目前许多建筑企业在对施工设备进行经济评价时只考虑初期成本的投入，忽视了运行期成本、期末残值的考虑。从工程经济性角度出发，无论是施工设备购置决策，还是维修和更新决策，均应从施工设备生命周期出发进行思考，以全寿命周期相对成本最小为决策原则。

14．1．4　施工设备的节能减排

节能减排就是节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。《中华人民共和国节约能源法》称之为节约能源（简称节能），是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从能源生产到消费的各个环节，降低消耗、减少损失和污染物排放，制止浪费，有效、合理地利用能源。我国快速增长的能源消耗和过高的石油对外依存度促使政府提出，单位GDP能耗降低、主要污染物排放减少的目标。这两个指标结合在一起，就是我们所说的“节能减排”。

施工设备作为建设项目领域能耗和温室气体排放大户。截至2008年年底，我国工程机械保有量超过250万台，约为277万～300万台，且每年以10%～15%的速度增长。数以百万计的工程机械设备需要源源不断的消耗能源，而以柴油为主要能源的这些设备因柴油本身的油品特性，及现存设备结构设计上的某些缺陷，造成了高能耗及能源转化效率低下的现状：（1）排放氮氧化物NOx，氮氧化物会生成酸雨，生成光化学烟雾，刺激眼睛，伤害植物，并能使大气能见度降低，刺激肺部，使人较难抵抗感冒之类的呼吸系统疾病。（2）产生颗粒物，排出的气体为黑烟。（3）排放二氧化碳，形成温室效应。此外，达到使用年限或报废的施工设备亟待处理，处置不当将成为社会资源的极大浪费，甚至造成二次污染。由此可见，工程机械的节能减排具有非常重要的社会意义，同时也有较高的经济效益。

施工设备从生产制造、使用和维修都对环境产生很大的影响。要减少对环境的影响，达到节能减排的目的，首要目标就要使产品在整个生命周期内对环境的影响达到最小。

（1）原材料环节：选用原材料必须是可回收、易分解、能再生，而且是对环境无害的材料：如制动片上不采用石棉材料。

（2）制造环节：选用加工时不对环境造成污染的加工方法；选用新的表面处理和热处理工艺；选用污染小的涂镀材料，如环保漆；选用污染低的铸造方法，如消失模工艺。

（3）使用环节：减少能耗；减少有害气体排放；降低噪音；减少使用过程中废油排放。具体措施包括：采用低排放、低噪音、节能的发动机；采取降噪音措施；采用高效滤油器，延长换油周期；自动加黄油；密封铰接销。

（4）维修环节：利用零部件的可修复性；修复更换下来的零部件，如油缸的修复。

（5）报废回收环节：设计容易解体的机器，提高回收利用率；减少使用塑料部件中加入金属骨架的部件；减少水泥加金属的部件。

14.2　施工设备磨损及经济寿命计算

14．2．1　施工设备磨损

随着使用时间的延长，施工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的推移逐渐降低。引起这些变化的原因统称磨损。磨损分为有形磨损和无形磨损两种形式。

1）施工设备的有形磨损

有形磨损又称为物质磨损或物理磨损，它以设备发生实体性磨损，使用价值降低或丧失为特征。有形磨损按其产生的原因，又可分为因使用产生的磨损和因闲置而产生的磨损，前者称为第一类有形磨损，后者称为第二类有形磨损。

第一类有形磨损是指机器设备在运转过程中，由于机械力等外力的作用，其零部件发生摩擦、振动和疲劳现象，从而引起机器设备的实体发生磨损。通常表现为机器设备零部件的原始尺寸改变、形状变化、公差配合性质发生改变、精度降低或零部件损坏，甚至整机损坏。第一类有形磨损可使设备的精度降低，使用效率下降。当这种磨损达到一定程度时，整个机器的功能就会下降并可能发生事故，导致设备使用费剧增，甚至难以正常工作，丧失使用价值。这类磨损程度取决于使用时间及负荷强度，也与设备自身质量及其安装水平、维修程度、操作管理水平有关。

第二类有形磨损是由于设备在闲置中受日晒、雨淋、风吹以及外界温度、湿度变化等自然力的作用，使其生锈、腐蚀及塑料件老化，从而引起使用价值降低或丧失。这类磨损程度与生产过程中的使用无关，其磨损程度取决于闲置时间的长短、外界自然力作用的大小以及设备的防腐性能和保养程度。

设备的有形磨损是有一定规律的。一般情况下，设备在初期阶段磨损量增加较快，当磨损量达到一定程度时，磨损缓慢增加，在这一阶段是设备的正常使用阶段。当设备使用到一定时间，磨损的“量变”积聚到一定程度，就会发生“质变”，这时磨损迅速增加，最后致使设备零件实体损坏直至报废。设备有形磨损的规律如图14．1所示。

图14．1　设备的有形磨损规律图

在图14．1中，设备的有形磨损从时间上分成3个阶段，即初期磨损阶段、正常磨损阶段和剧烈磨损阶段。在设备的初期磨损阶段，设备表面粗糙不平部分在相对运动中被迅速磨去，磨损很快，但这段时间较短。在设备的正常磨损阶段，零件的磨损趋于缓慢，磨损量基本上随时间而均匀增加，这段时间较长，是磨损的“量变”过程。

在设备的剧烈磨损阶段，零件的磨损超过一定限度，正常的磨损关系被破坏，工作情况恶化而磨损加快，设备精度、性能和生产效率迅速下降。此时如果不停止使用，并进行修理的话，设备将会损坏或者报废。这段时间较短，是磨损的“质变”过程。

2）施工设备的无形磨损

设备在使用或闲置过程中除了产生有形磨损以外，还会遭受无形磨损。设备的无形磨损又称精神磨损，是指由于科学技术的进步而不断出现性能更加完善、生产效率更高的设备，相比之下原有设备的价值降低或者是生产同样结构设备的成本降低而使原有设备相应贬值。由此可见，无形磨损不是由于生产过程中的使用或自然力作用造成的，所以，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。

设备的无形磨损按照其成因也可以分为两类：第一类无形磨损和第二类无形磨损。

设备的第一类无形磨损是指由于科学技术的进步，设备制造工艺的不断改进，成本不断降低，劳动生产率不断提高，使相同功能的设备再生产成本降低了，因而机器设备的市场价格也降低，这样就使得原有设备的价值相应贬值了。这种无形磨损的后果只是现有设备的原始价值部分贬值，设备本身的技术特性和功能即使用价值并没有变化，故不会影响现有设备的使用。

设备的第二类无形磨损是指由于科学技术的发展，社会上不断出现功能更加先进，技术更加完善，经济更加合理的设备，使原有设备显得陈旧落后。第二类无形磨损的后果不仅会使原有设备价值降低，而且可能会使原有设备局部或全部丧失其使用价值。这是因为，虽然原有设备的使用期还未达到其物理寿命，还能正常工作，但是由于技术上更加先进的新设备的发明和应用，使原有设备的生产效率大大低于社会平均生产效率，如果继续使用，就会使产品成本大大高于社会平均成本。在这种情况下，由于使用新设备比使用旧设备在经济上更合算，所以原有设备应该被淘汰。

设备的第二类无形磨损的程度与技术进步的具体形式有关。例如，当技术进步表现为不断出现性能更好、效率更高的新设备，但加工方法没有原则性的变化时，原有设备使用价值降低，但一般还可继续使用，只是可能不合算了。当技术进步表现为加工材料的变化，如采用新材料，那么加工旧材料的设备就应该被淘汰掉。当技术进步表现为加工工艺的变化，即采用新工艺，那么采用旧工艺的加工设备将被淘汰。当技术进步表现为产品更新换代时，不能适应于新产品加工的设备也将被淘汰掉。

3）施工设备的综合磨损

机器设备在使用中，既要遭受有形磨损，又要遭受无形磨损，所以机器设备所受的磨损是双重的、综合的。两种磨损都引起设备原始价值贬值。不同的是，遭受有形磨损的设备，特别是有形磨损严重的设备，在修理之前，常常不能正常工作。而遭受无形磨损的设备，即使无形磨损损失严重，仍可以继续使用，只不过继续使用在经济上不合算了，需要分析研究。

14．2．2　施工设备寿命类型

设备寿命有自然寿命、技术寿命和经济寿命等之分。

1）自然寿命（Natural　Life　Span）

自然寿命亦称“物理寿命”，是指设备从开始使用，逐渐产生有形磨损，造成设备逐渐老化、损坏、直到报废所延续的全部时间。它是由有形磨损决定的一种寿命。若是能做到正确使用，搞好维护保养，计划检修等可以延长设备的自然寿命，但不能从根本上避免有形磨损。任何一台设备磨损到一定的程度时，必须进行修理或更新。

2）技术寿命（Technical　Life　Span）

技术寿命又称设备的技术老化周期，是指从设备开始使用到因为技术落后而被淘汰所经历的全部时间。它是由无形磨损决定的，一般比自然寿命短。技术寿命的长短主要决定于技术进步的发展速度，而与有形磨损无关。科学技术进步越快，技术寿命越短。当更先进的设备出现时，现有设备在物质寿命尚未结束前就可能被淘汰。通过现代化改装，可以延长设备的技术寿命。

3）经济寿命（Economical　Life　Span）

当设备处于自然寿命期的后期时，由于设备老化，磨损严重，要花费大量的维修费用才能保证设备正常使用，因此，从经济上考虑，要对使用费用加以限制，从而终止自然寿命，这就产生了经济寿命的概念。所谓经济寿命是指从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。它是由设备维持费用的提高和使用价值的降低所决定的，是设备的有形磨损和无形磨损共同作用的结果。正确使用设备，搞好维护保养，局部进行现代化改装，都可以延长设备的经济寿命。

经济寿命是设备经济分析中最重要的概念，设备更新的依据往往就是经济寿命。

14．2．3　施工设备经济寿命的确定方法

根据设备经济寿命的概念，经济寿命即是图14．2中所示的n。随着设备使用时间的增长，设备逐渐老化，年维持费用逐渐增加，设备的残值越来越少，相应设备的年折旧额逐渐减少。设备的年维持费用（Annual　Maintenance　Cost）与年折旧费（Annual　Depreciation）之和就是设备的年平均费用（Annual　Average Cost）。即：

图14．2　设备的经济寿命示意图

设备的年平均费用＝设备的年折旧费＋年维持费用

当设备的年平均费用最低时，所对应的时间即为设备的经济寿命。图14．2中的n就是设备的经济寿命。无论是时间小于n还是时间大于n，设备的年平均费用都高于n年对应的费用。年折旧费是指用设备每年的折旧来收回最初的一次性投资。

设备的年维持费用包括年运行费用和修理费用两部分。运行费用主要是指设备在使用过程中耗费的水、电、油、燃料等费用；修理费用是指设备在使用过程中对磨损零部件的修复、更新的费用，包括购买零部件的费用和操作人工费用。

设备的年平均费用可以用公式表示为：

式中：C——设备的年平均费用；

　　　P——设备原值；

　　　F——设备残值；

　　　O——设备的年运行费用；

　　　M——设备的年维修费用；

　　　t——设备的使用年数。

【例14．1】已知某设备的寿命期为10年，期初的原值为800万元，每年的年度使用费用和年末残值见表14．2所示，计算该设备的经济寿命。

表14．2　例14．1某设备年度使用费及残值　单位：万元

【解】根据公式（14．1）可以计算设备的经济寿命。t表示年份数，P表示设备原值，F表示残值。计算过程和结果见表14．3所示。

表14．3　例14．1计算结果表　单位：万元

在表14．3中，累计年度使用费是各年使用费用的累计值，平均年度使用费等于各年的累计年度使用费除以对应的年份数，年平均费用＝平均年度使用费用＋年折旧费。通过计算得，年平均费用53．8为最低，所对应的年份为4年，所以该设备的经济寿命为4年。

14．2．4　不同情况下的经济寿命计算

现在讨论设备的年度使用费用呈规则变化时设备经济寿命的确定。有两种情况：一是设备的年度使用费用逐年增加且呈等差序列变化的情况；二是设备的年度使用费用逐年增加但不呈等差序列变化的情况。

1）年度使用费用逐年增加，且呈等差序列变化

随着设备使用时间的增长，设备的有形磨损和无形磨损都将增加，设备的维护修理费用及燃料、动力费用也会逐渐增加，这种费用的增加叫做设备的低劣化（Subnormal Value），即设备的低劣化表现为设备的使用费用的增加。如果这种低劣化每年以q的数值增加，且设备第一年的使用费用为Q，那么就可以计算设备的经济寿命。分下面两种情况计算：

（1）不考虑资金的时间价值，且每年残值固定不变

如果不考虑资金的时间价值，且设备每年残值固定不变，那么设备的年平均使用费用为：

上式符号与前面公式一致。

根据导数的性质，要使C为最小，就需要对式（14．2）求导数并令其等于零，然后求解。求经济寿命实际上就是上式中的时间变量。对式（14．2）求导数并令其为零，即有下列等式：

求解得设备的经济寿命：T＊＝

设备在经济寿命时的年平均费用为：C＝

例如：若某一施工设备的原值为800元，残值为50元。该施工设备第一年使用费为200元，低劣化每年以100元的数值增加，那么该施工设备的经济寿命为：

经济寿命时该设备的年平均费用为：

（2）考虑资金的时间价值

若考虑资金的时间价值，即从动态上计算设备的经济寿命，这时不能直接用公式（14．2）计算，那么设备的年平均使用费用为：

式中：Ft——设备第t年的残值；

　　　（A／P，i，t）——等额支付资本回收系数；

　　　（A／F，i，t）——等额支付偿债基金系数；

　　　（A／G，i，t）——梯度系数；

　　　i——基准折现率；

其他符号意义与前面相同。

当式（14．3）中C最小时对应的年份就是设备的经济寿命。

【例14．2】某挖土机原始价值为60000元，每年的残值估计见表14．4所示。该挖土机第一年的使用费为10000元，以后每年以2000元的数值递增。若i＝6%，试求挖土机的经济寿命并计算经济寿命的年平均费用。

表14．4　挖土机每年残值估计表　单位：元

【解】根据已知条件，P＝60000元，Q＝10000元，q＝2000元。

现在按照公式C＝P（A／P，i，t）－Ft（A／F，i，t）＋Q＋q（A／G，i，t）列表计算挖土机的经济寿命，计算过程见表14．5所示。

表14．5　挖土机经济寿命计算过程表　单位：元

续表 14．5

从表14．5可得，该挖土机的经济寿命为

T＊＝8年

挖土机经济寿命时的年平均费用为

C＝25898．9元

2）年度使用费用逐年增加，但不呈规律变化

当设备每年的使用费用逐年增加，但不呈规律变化，且每年的残值也不相等，也分以下两种情况计算：

（1）不考虑资金的时间价值

这时计算设备经济寿命的最好方法也是用列表计算。设备的年平均费用为：

式中：t——设备的使用年份；

　　　Qt——第t年设备的使用费用；

其他符号意义与前面相同。

式（14．4）中C最小时对应的时间即为设备的经济寿命。

【例14．3】原始价值为60000元的推土机每年使用费和残值见表14．6所示，自然寿命设为7年。计算推土机的经济寿命。

表14．6　年度使用费及残值列表　单位：元

【解】已知P＝60000元，按公式（14．4）列表计算推土机的经济寿命，计算过程见表14．7所示。

表14．7　例14．3计算结果表　单位：元

从表14．7的计算可得，该推土机的经济寿命为5年。

该推土机经济寿命时的年平均费用为C＝27000元

（2）考虑资金的时间价值

当考虑资金的时间价值时，设备的年平均使用费用为：

式（14．5）中所有符号含义与前面相同。上式中C最小时对应的时间即为设备的经济寿命。

【例14．4】原始价值为60000元的推土机每年使用费和残值如表14．8所示，自然寿命设为7年。i＝6%。计算推土机的经济寿命。

表14．8　例14．4中推土机的年度使用费及残值列表　单位：元

【解】按上述公式列表计算推土机的经济寿命，计算过程如表14．9所示。

表14．9　例14．4计算结果表　单位：元

从表14．9可得该推土机的经济寿命为6年。

14.3　施工设备磨损补偿形式及其经济分析

14．3．1　施工设备磨损补偿形式

设备在使用或闲置过程中会发生磨损，磨损会使机器设备的精度、尺寸和经济效益受到影响。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式不同，补偿磨损的方式也不同。补偿分局部补偿和完全补偿。局部补偿只对磨损的设备进行局部的替换或修理；完全补偿是对磨损设备进行全部替换。设备有形磨损的局部补偿是修理，设备无形磨损的局部补偿是现代化改造，有形磨损和无形磨损的完全补偿是更新（如图14．3所示）。

图14．3　设备磨损形式与补偿方式的关系

1）设备维修

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的过程。通过修理，更新已经磨损、老化和腐蚀的零部件，使得设备性能得到恢复。按照修理的程度和工作量的大小，修理分为大修、中修和小修。大修、中修和小修修理的内容不同，间隔时间也不同，所花费的资金及资金来源也不同。中修和小修所需要的资金一般直接计入生产成本，而大修费用则由大修费用专项资金开支。

设备大修是通过调整、修复或更新磨损的零部件的办法，恢复设备的精度、生产效率，恢复零部件及整机的全部或接近全部的功能，以达到出厂的标准精度。设备中修、小修是通过调整、修复和更新易损件的办法，以达到工艺要求。

2）设备更新

设备更新是指以结构更先进、技术更完善、效率更高、性能更好、消耗更低、外观更新颖的设备代替落后、陈旧，遭受第二类无形磨损，且在经济上不宜继续使用的设备。这是实现企业技术进步，提高经济效益的主要途径。亦可以用结构相同的新设备去代替遭受严重有形磨损而不能继续使用的设备。但是，由于当今科学技术发展迅速，对后一种更新不宜过多采用，否则会导致企业技术停滞。

3）设备现代化改造

设备现代化改造及设备的技术改造，就是应用现代化的技术成就和先进的经验，根据生产的具体需要，改变旧设备的结构或增加新装置、新部件等，以改善旧设备的技术性能与使用指标，使它局部或全部达到所需要的新设备的水平。

设备现代化改造，主要目的有：提高机械化、自动化水平；扩大设备的工艺范围；改善设备的技术性能；提高设备的精度；增加设备的寿命；改善劳动条件和安全作业等。

14．3．2　施工设备更新经济分析

一台设备通过多次修理，虽然能继续使用，但修理费用很高，与新设备相比效率低，耗费大，这样就产生继续使用该设备在经济上是否合算的问题，或选择设备更新的最佳时机问题。以下列举几种最佳更新期的经济模型。

1）施工设备最佳更新期经济模型Ⅰ

模型Ⅰ是一种不计算设备残值，不计算货币时间价值的静态分析方法，以年平均成本最低的使用年限为最优更新期：

式中：AC（t）——使用t年时的平均年成本；

　　　P——设备的初值；

　　　Ct——第t年的设备使用费（包括维修、保养、动力、工资等费用）。

当AC（t）为最小值时，寿命t为T＊，则必有：

将式（14．7）代入式（14．6）

两边同乘T＊（T＊＋1）得

同样以式（14．8）代入式（14．6）得

显然，该模型的计算结果即为不考虑资金时间的设备经济寿命。

【例14．5】有一设备，其价值为6000元，使用和维修费用第一年为2000元，以后每年递增500元，不计利息，不计残值，确定设备的最佳更新期。

【解】由表14．10和式（14．7）、式（14．8），得T＊＝5，根据式（14．11）和表14．10计算得：

表14．10　例14．5计算结果表　单位：元

C6＝4500＞AC（5）＝4200＞C5＝4000

即，该设备最佳更新期为5年。

2）施工设备最佳更新期经济模型Ⅱ

模型Ⅱ是考虑货币时间价值的年平均现值比较法，认为年平均现值最低时的设备使用年限，就是该设备的经济寿命。设备残值和利率都不为零，若一台设备使用到经济寿命后，以同种设备不断更新，则总现值可按下式计算：

式中：PW（N）——设备寿命为N时，不断更新的费用总现值。

将式（14．12）代入式（14．13）得

同样，当式（14．9）及式（14．10）的关系存在时

或当CN＊

＋LN＊－1（1＋i）－LN＊

≤AC（N＊）≤CN＊＋1＋LN＊（1＋i）－LN＊＋1时，N＝N＊

显然，模式Ⅱ计算结果即为考虑资金时间价值的设备经济寿命。

3）施工设备最佳更新期经济模型Ⅲ——遭受突然损坏的设备更新

有些在超过使用时间后，通常遭受损坏的机会增加。对这类设备通常需要研究以下问题：（1）对这类资产是成批全部更新还是随着它的损坏逐个更新？（2）若成批更新为最优策略，最优更新间隔期为多少？（3）是计划预防修理，还是随坏随修？（4）若计划预防修理为最优策略，最优检修周期应如何确定？

其中第（3）、（4）问题实际上也是第（1）、（2）问题的另一种表现形式，因此，这里主要讨论第（1）、（2）两个问题。由于成批更新节约劳动力和材料批量采购优惠等，使成批更新成本低于随坏随换的成本。从直观上看，应先确定是成批更新策略优越，还是随坏随换策略优越。若成批更新为最优策略，则需进一步确定最优更新间隔期。但是，在实际求解这个问题的最优策略时，先假定成批更新为最优策略，在这个假定条件下确定最优更新周期，然后以最优更新周期的成批更新策略与随坏随换策略相比较，决定最优策略。

（1）施工设备成批更新的最优更新周期的确定

为了使问题简化，假设损坏发生在每一期（以年或半年或一季或一月为一期）末，若设备第三期末损坏，则第四期的役龄为零。在前面的N—l间隔期内，所有损坏的零件在以前已被逐个更新了，到第N个间隔期（即成批更新的间隔期），不论零件的役龄多少全部换掉。现在要找总成本最小的N，若全部更新期时间不长，则货币的时间价值可忽略不计，则从成批安装到N期末成批更新的总成本为：

式中：K（N）——成批更新间隔期为N时的总成本；

　　　Q——成批更新的零件个数；

　　　C1——成批更新时，更新一件的成本；

　　　C2——随坏随换时，更新一件的成本；

　　　f（x）——在第x期中，期望损坏个数。

要找最小时的N值。若在第j期内零件损坏的概率为P｛j｝，则f（x）可由下式求得：

f（1）＝Q·P｛1｝

f（2）＝Q·P｛2｝＋f（1）·P｛1｝

f（3）＝Q·P｛3｝＋f（1）·P｛2｝＋f（2）·P｛1｝

f（x）＝Q·P｛x｝＋f（1）·P｛x－1｝＋f（2）·P｛x－2｝＋…＋f（x－1）·P｛1｝

应当指出，式（14．17）是建立在每个零件的损坏是独立的假设基础之上，若一个零件损坏会影响其他零件的损坏，则f（x）不能用此式计算。

将式（14．16）代入式（14．18）得

整理后得：

同样将式（14．16）代入式（14．19）

于是，根据式（14．20）和式（14．21）得出以下判断：

若截至N0期末成批更新的每期平均成本，低于该期个别更新的成本，则应采用成批更新策略；若成批更新的每期平均成本高于该期个别更新的成本，则应采用个别更新策略。

（2）施工设备成批更新与单独更新策略的确定

设N0是最优成批更新间隔期，优化的目标是年平均成本最低。

式中：E（N）——零件的期望寿命。

E（N）＝jP｛j｝

式中：j——零件的使用年限；

　　　P｛j｝——使用j年零件损坏的概率。

当时采用成批更新为最优策略。

当时采用个别更新为最优策略。

【例14．6】设有一批正在使用的电气元件10000个，成批更新零件的成本费为0．5元／个，而随坏随换的成本费为每件2．0元／个，零件j年后损坏的概率见表14．11所示。

表14．11　零件寿命概率表

【解】零件损坏件数f（x）值的计算（见表14．12）：

表14．12　f（x）预算表

续表14．12

从14．13表的计算结果可以看出，每三年进行一次成批更新，这时的年平均成本是最低的。用式（14．20）、式（14．21）检查，N＊＝3。

表14．13　成批更新最优更新期的计算

单独更新时零件的期望寿命：

E（N）＝1×0．05＋2×0．1＋3×0．20＋4×0．3＋5×0．2＋6×0．1＋ 7×0．05＝4

单独更新的期望成本＝＝5000，大于成批更新平均年成本2　683．33。

结论是：应采取三年进行一次成批更新的策略，它的平均成本最低。

14．3．3　施工设备维修经济分析

1）施工设备大修理的概念

设备大修理是对发生磨损的设备，采用调整、修复或更换已经磨损的零部件的方法，来恢复设备局部丧失的生产能力。它是补偿有形磨损的方法之一。

设备是由许多不同材质的零部件组成的，这些零部件在设备中各自承担不同的功能，其工作条件也各不相同，在使用过程中它们遭受的有形磨损是非均匀的。所以，为了保证设备在其平均寿命期内能够正常工作，就必须对损坏的零部件进行局部的更换或修复，这就是修理。修理按其内容和工作量可分为日常维护、小修、中修和大修。其中，设备大修是设备修理中规模最大、费用最高、用时最长的一种计划修理，是对设备在原有实物形态上的一种局部更新。它通过恢复所有不符合要求的零部件性能，尽可能地全面排除缺陷，使设备在生产率、精确度、速度等性能指标方面达到或基本达到原设备出厂时的标准。采用大修理的方法来恢复设备原有的功能要比制造新设备来得快，它还可以继续利用大量被保留下来的零部件，因而节约大量原材料和加工工时，这些都是保证设备修理的经济性的有利条件。因此，对维修经济性的研究，主要是针对大修而言的。一般来说，如果经过大修的设备，生产单位产品的劳动消耗比使用新设备高时，则采用大修理的方法在经济上是不合算的。因此，设备发生磨损以后，是否应该进行大修理，需要进行经济分析。

设备在使用过程中，由于零部件磨损、疲劳或环境造成的变形、腐蚀、老化等原因，原有性能会逐渐降低，这就是设备性能劣化。虽然大修能够使设备各项性能指标在一定时间内得到显著提高，但是相对于大修前而言，大修后的设备性能会加速劣化，设备效率、精确度等各项性能指标均会降低，直至设备报废。设备大修性能劣化的过程如图14．4所示。

图14．4　设备大修性能劣化图

在图14．4中，OA表示设备的标准性能。在使用过程中，设备性能随AB1下降，如果不进行修理则寿命很短；但是在B1进行修理之后，设备性能恢复到B点。如此反复，直到F点，设备性能完全消失，其物理寿命宣告结束。图中A、B、C、D、E、F各点相连而成的曲线就构成了设备的性能劣化曲线。

从图14．4中可以看出，每次大修过后，虽然设备性能有所提高，但是总不能到达上一次大修之后的性能最优点；随着大修次数的增加，每两次大修之间的时间间隔越来越小，即大修周期越来越短。

由此可见，设备大修是有限度的。修理过后的设备无论从速度、精确度、生产率等方面，还是从技术故障时间、有效运行时间等方面来说，都比同种新型设备逊色不少，且长期的设备大修会导致设备性能劣化程度的加深。同时，从经济角度来讲，设备不能进行无休止的大修，因为随着大修次数的增加，设备大修费用和运行费用都会不断增加。

图14．5描述了设备大修间隔期、大修次数和运行费用之间的关系。

14．5　设备大修间隔期于运行费用之间的关系

从图14．4可以看出，随着设备使用年限的增加，两次大修间的间隔越来越短，大修次数越来越多，运行费用随之上升。随着设备使用年限的增加，设备运行费用越来越高，在大修前达到极大值；大修后，设备运行费用显著降低，进入下一个大修间隔期；随着设备的使用，运行费用逐渐增加；经过大修后又显著降低，如此循环，直至设备的经济寿命结束。

2）施工设备大修理的经济界限

（1）施工设备大修理的经济界限Ⅰ

设备大修理的经济界限从理论上讲，对设备进行大修理的经济界限可用下式进行判断：

式中：R——某次大修理的费用；

　　　Kj——设备第j次大修理时该种设备的再生产价值（即在大修理年份购买相同设备的市场价）；

　　　Lj——设备第j次大修理时的残值。

由上式可知，当大修理费小于或等于设备现价（新设备费）与设备残值的差，则大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。应注意的是，利用上式进行判断时要求大修后的设备在技术性能上与同种新设备的性能大致相同时，才能成立，否则不如把旧设备卖掉，购置新设备使用。设备磨损后，虽然可以用大修理来进行补偿，但是也不能无止境地一修再修，应有其技术经济界限。在下列情况下，设备必须进行更新：①设备役龄长，精度丧失，结构陈旧，技术老化，无修理或改造价值；②设备先天不足，粗制滥造，生产效率低，不能满足产品工艺要求，并且很难修好；③设备技术性能落后，工人劳动强度大、影响人身安全；④设备严重“四漏”，能耗高，污染环境的；⑤一般经过三次大修，再修理也难恢复出厂精度和生产效率；⑥大修费用超过设备原值的60%以上。

（2）施工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。其评价标准是在大修理后使用该设备生产的单位产品的成本，应该不超过用相同的新设备生产的单位产品的成本，这样的大修理在经济上是合理的。事实上，这是更为重要的设备大修理的经济界限。

设备大修理的经济效果，可以用下列计算公式表示：

式中：Ij——第j次大修理后的设备与新设备加工单位产品成本的比值；

　　　Cj——在第j次大修理后的设备上加工单位产品的成本；

　　　C0——在新设备上加工单位产品的成本；

　　　ΔCj——在新设备与第j次大修理后的设备上加工单位产品成本的差额。

由上式可知，只有当Ij≤1或ΔCj≥0时，设备的大修理在经济上才是合理的。

【例14．7】某建材厂有一台注塑机已使用5年，拟进行第一次大修，预计大修费5000元，大修后可继续使用，4年后再次大修，这时设备的残值为2000元，其间可年均生产塑钢窗10万件，年运行成本为35000元，第一次大修前残值为3000元，大修后增至6400元。新注塑机价值28000元，预计在使用5年后进行第一次大修，此时残值为5000元，期间可年均生产塑钢窗12万件，年运行成本为30000元。问大修是否合理？

【解】按施工设备大修理的经济界限Ⅰ，该设备大修理费5000元小于更换新设备的投资费用25000元，即（28000－3000）元，因此满足大修理经济界限Ⅰ。

再按施工设备大修理的经济界限Ⅱ：

Cj＝［Rj－（L0－Lj）＋Pj］／Qj

　＝（5000＋2000－3000＋35000×4）／（10×4）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　＝3600元／万件　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

更换新注塑机的投资费用为28000元，则

C0＝（KNew－LNew＋P0）／Q0

　＝（28000－3000－5000＋30000×5）／（12×5）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　＝2833．33元／万件　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

由此可得

Cj＞C0

所以应该更新旧注塑机。

3）施工设备大修周期数的确定

当设备的经济寿命TE已定，如每次大修间隔Tj事件已知（一般是T1＞T2＞…），则

上式表明从经济上看来，设备应当大修n次。

大修间隔时间Tj的确定原则应当是使期间生产单位产品的平均总费用CZj最小，这个总费用是由大修间隔时间内应分摊的设备价值损耗ΔVj（ΔVj＝Vj－1－Vj）、大修理费K以及设备运行总费用Cj三者之和所构成。当使用期间的生产量为Qj时，则：

设生产单位产品的设备运营费用的增长符合指数规律，则得：

又设设备价值的损耗是与生产产品的数量Qj成正比，则得：

上式中C0j为j个大修期间一开始生产产品时的设备运行费用，b、rj为设备运行费用及增长系数，Ej为生产单位产品应分摊的设备价值损耗。经过换算，最终得：

要使大修间隔期内单位产品的平均总费用最小，须满足：

因此第j个大修理间隔时间，就是在正常生产条件下，生产产品所需的时间，若正常条件下的年产量为Q，则：

Tj＝／Q，然后再根据TE＝找出设备应该大修的次数。

14．3．4　施工设备现代化改造经济分析

1）施工设备现代化改造的概念与意义

所谓设备的现代化改造，是指应用现代的技术成就和先进经验，根据满足生产的具体需要，改变现有的设备的结构，改善现有设备的技术性能，使之全部达到或者局部达到新设备的水平的过程。设备的现代化改造是克服现有设备的技术陈旧状态，消除因技术进步导致的无形磨损，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造在技术上可以做到：

（1）提高设备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，通过设备现代化改造使陈旧设备达到需要的水平，所需投资往往比更新设备要少。因此，在很多情况下设备现代化改装在经济上有很大的优越性。设备现代化改造具有很强的针对性和适应性。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。因此在我国产品更新缓慢的特定情况下，设备现代化改造有着特别重要的意义。

2）施工设备现代化改造的技术经济综合评价程序

设备现代化改造技术经济评价或论证的一般程序如下：

第一步：确定比较对象

一般情况下，与设备现代化改造并存的可能方案有：旧设备原封不动地继续使用；旧设备的大修理；用相同结构新设备更换旧设备或用效率更高、结构更优的新设备更换旧设备。为了保证技术经济评价的客观性，要求深入调查研究，广泛搜集资料，并用科学的方法预测未来的数据资源。

第二步：把比较对象可比化

由于各方案的指标与参数不同，需要将不同的数量和质量指标尽可能化为统一可比的数量指标。一般是化为货币指标，并应用相应的折算方法（如现值法）换算成同一时间因素的价值，以具备可比条件。

第三步：建立经济数学模型

在并存的多个可能方案中选择总成本最小的方案，就是我们所要决策的方案。为避免计算复杂化，我们在建立经济数学模型时，要正确选择纳入数学模型的主要经济指标和参考变量。

在此，常用的决策方法为最低总成本法（总费用现值法）和差额投资回收期法，具体将在下一小节详细介绍。

第四步：求解数学模型，比较数量指标

把各具体的资料和数据代入数学模型中进行运算，求出各技术方案经济指标的具体数值，以供比较、评价。

第五步：综合分析评价，选择最佳方案

在对不同方案的指标进行分析计算的基础上，再对整个指标体系和相关因素进行定量和定性的综合比较和评价，从中选择最佳方案。

3）施工设备现代化改造的技术经济综合评价方法

设备现代化改造是广义设备更新的一种方式，因此，研究现代化改造的经济性应与设备更新的其他方法相比较。决策的任务就在于从中选择总费用最小的方案。

对可能采用的方案，分别计算它们的使用总成本现值（主要包括设备购置费用和运行费），从中选取使用总成本最低的方案为最佳方案。各种可能方案的使用总成本可用下列公式计算：

①设备继续使用（下标用“0”表示）。

②设备大修理（下标用“r”表示）。

③原型新设备更新（下标用“n”表示）。

④设备技术改造（下标用“m”表示）。

⑤先进新设备更新（下标用“nn”表示）。

公式可归纳成通式表示为：

式中：j——各种不同的方案，即j＝0，r，n，m，nn；

　　　CTj——j方案的总费用现值；

　　　K0——j方案的设备投资费；

　　　Gjt——j方案第t年的经营费用；

　　　L0——j方案的旧设备在待处理（决策）年份的残值；

　　　Ljn——j方案第T年年末的设备残值；

　　　βj——j方案的设备生产能力系数，其中βn＝1（以更换新设备新生产能力为基准）；

　　　t——设备使用年份，t＝1，2，…，T。

使用以上公式进行对比选择时应注意两点：

①相比较的各方案计算时间应相同，即均按计算期T计算。

②各方案的生产能力相同，因此用生产能力系数β加以调整，使诸方案满足产量（数量）的可比性。

【例14．8】某施工企业某设备的各种更新方案的投资和各年年经营费用如表14．14所示，年利率为8%，不计年末残值，对各种更新方案进行综合分析。

表14．14　各种更新方案的投资和各年年经营费用

根据表14．14所列数据，计算各方案逐年的使用成本（总费用现值）。以第2年的CTnn为例说明计算方法。

其他计算结果如表14．15所示。

表14．15　各种更新方案的逐年总成本　单位：元

续表14．15

＊该年份各方案中总成本最低者。

从以上计算结果可以看出，如果设备只考虑使用两年（比如，两年以后产品将更新换代），那么以继续使用原设备最佳。这时不仅没有更换的必要，就连修理也不合算。如果只打算使用三四年，那么最佳方案是对设备进行一次大修。如果估计设备将使用五到七年，那么最佳方案是对设备进行技术改造。如果使用期在七年以上，则采用高效率新结构设备更新旧设备为最佳方案。

应当指出，最低成本法同样适用于上述方案中的不同子方案的选优。例如，准备采用新设备来更换旧设备时，由于可能存在多种新设备可以选择，仍可采用最低总成本法中的CTnn公式对不同新设备进行计算，通过比较，选择某种最佳的新设备来代替旧设备。

14.4　施工设备租赁的经济分析

由于设备的大型化、精密化、电子化等原因，设备的价格愈来愈昂贵。为了节省设备的巨额投资，租赁设备是一个重要的途径。同时，由于科学技术的迅速发展，设备更新的速度也普遍加快。为了避免承担技术落后的风险，也可以采用租赁的办法。

14．4．1　设备租赁概述

租赁，是一种以一定费用借贷实物的经济行为。在这种经济行为中，出租人将自己所拥有的某种物品交予承租人使用，承租人由此获得在一段时期内使用该物品的权利，但物品的所有权仍保留在出租人手中。承租人为其所获得的使用权需向出租人支付一定的费用（租金）。

设备租赁是指设备的使用者（租赁者）向设备所有者（出租者）租借设备，在规定的租期内付出一定的租金以换取设备使用权而不变更设备所有权的经济活动。它是设备投资的一种方式。

近年来，租赁业务的规模愈来愈大。

日本把设备租赁列为“未来产业”之一，预见到它是具有发展前途的重要行业。美国的设备租赁行业已经相当发达。1978年，美国设备租赁的营业额估计已达267亿美元，相当于美国当年设备投资总额的17%。

租赁对象主要是生产设备，另外也包括运输设备、建筑机械、采油和矿山的设备、电信设备、精密仪器、办公用设备，甚至成套的工业设备和服务设施等。租赁时间一般为3～5年，大型设备、成套设备甚至可达20年。

设备租赁的方式主要有以下两种：

（1）运行租赁（Operating　Lease）。又称经营租赁，是一种传统的设备租赁方式，经营租赁一般由资产所有者（出租人）负责设备的维修、保养与保险，租赁的期限一定是小于资产的寿命期，出租人和承租人通过订立租约维系租赁业务，承租人有权在租赁期限内预先通知出租人后解除租约。这种形式，承租人不需要获得对租用资产的所有权，而只是负担租金来取得资产的使用权，这样，承租人可以不负担设备过时的风险，对承租人来说相当灵活，可以根据市场的变化决定资产的租赁期限。特点是任何一方可以随时通知对方，在规定时间内取消或中止租约。临时使用的设备（如车辆、电子计算机和仪器等）通常采取这种方式。

（2）财务租赁（Financial　Lease）。又称融资租赁也称金融租赁或资本租赁，即双方承担确定时期的租借和付费的义务，而不得任意中止或取消租约，是一种不带维修条件的设备租赁业务。融资租赁与分期付款购入设备相类似，实质上是承租者通过设备租赁公司筹集设备投资的一种方式。在融资租赁方式下，设备是由出租人完全按照承租人的要求选定的，所以出租人对设备的性能、物理性质、老化风险以及维修保养不负任何责任。在大多数情况下，出租人在租期内分期回收全部成本、利息和利润，租赁期满后，出租人通过收取名义货价的形式，将租赁物件的所有权转移给承租人。

对于使用设备的单位来说，设备租赁具有以下优点：

（1）减少设备投资，在资金短缺的情况下，也能使用设备，减少固定资金的占有，改变“大而全”、“小而全”的不正常状况。对季节性、临时性使用的设备（如农机设备、仪器、仪表等），采用租赁方式更为有利。

（2）可加快设备更新，避免技术落后的风险。当前科学技术发展日新月异，设备更新换代很快，设备技术寿命缩短。使用单位自购设备，若利用率不高，设备技术落后的风险是很大的。租赁则可解决这个问题。如租赁电子计算机，出现新型电子计算机后，则可以把旧的型号调换成新的型号。这样，各计算中心的装备可及时更换，以保证设备的最新水平。

（3）可获得良好的技术服务，提高设备的利用率，减少维修使用人员的配备和维修费用的支出。一般租赁合同规定，租赁设备的维修工作由出租人负责，当然维修费用已包括在租金中。如电子计算机的全部维修费用较大，可由出租人承担并转包给电子计算机生产厂家。这样，用户可保证得到良好的技术服务。

（4）可缩短企业建设时间，争取早日投产。租赁方式可以争取时间，而时间价值带来的经济效益相当于积累资金的购买方式的十几倍。比如，购买一架高级客机，每年积累的资金只相当于飞机价款的20%，这样要等五年。如果采用租赁方式，每年用这20%的积累作为租金就可以租到一架飞机，五年就能租到五架飞机。

（5）租赁方式手续简便，到货迅速，有利于经济核算。租赁单台设备租赁费可列入成本费用作为所得税前扣除，减少税金的支出。由于租赁设备到货快，但支付租金却要慢得多，通常是使用六个月才支付第一次租金。所以，从经济核算角度看是有利的。

（6）可避免通货膨胀的冲击，减少投资风险。由于国际性的通货膨胀而引起的产品设备价格不断上升，几乎形成了规律。而采用租赁方式，由于租金规定在前，支付在后，并且在整个租期内是固定不变的，所以，用户不受通货膨胀的影响。

但是，租赁方式也有它的弊端，主要表现在：

（1）承租人对租用设备只有使用权，没有所有权，所以不能对设备进行处置，如抵押贷款等；

（2）租赁设备的总费用要比购置设备的总费用高，特别是在使用效益不佳的情况下，支付租金可能成为沉重的负担；

（3）租赁合同规定严格，毁约要赔偿损失，且罚款较多。

由于租赁设备有利有弊，所以租赁设备前应进行经济分析。

14．4．2　租赁设备的选型原则

（1）机型的先进性：租赁设备必须具有性能优、生产率高、工作好的特性。租用设备的效率、作业质量同工程规模、生产任务相匹配，并保证有充分的余量。

（2）租金的经济性：租金低或费用效率高，对企业经济效益具有促进作用。（3）配套适用性：租用机械不仅要与工程施工中各工序用机械品种相配套，而且还要在性能上彼此适应。更要注意与本单位原有机械的配套，才能从根本上避免机械的浪费。

（4）工作的可靠性：正常工作时间和施工条件下，无故障运转时间越长，完成工作量越多，则相应的可靠程度越高。

（5）节能性：节能型机械主要体现在油、电消耗少，能源利用率及热效率较高。

（6）工作的灵活性：机械的灵活性，主要体现在无论工作对象变化与否，机械对燃油、润滑油、施工对象要求不严格，通用性强，在效能同等的条件下，租用设备尽可能小型化，以便工地随时调度。

（7）易维修、好保养：设备维修的难易程度直接影响设备的出勤率，维修性好的设备一般结构设计合理，零部件通用化和标准化程度高，互换性强。

（8）环保性：设备的噪声及排放“三废”项目要符合国家标准，不能干扰和污染周围环境。

14．4．3　设备租赁费用与支付

1）设备租赁费用的构成

（1）租赁保证金。租赁保证金是承租人为了确认租赁合同并保证其执行而缴纳的，当租赁合同到期，出租人将其退还承租人或在最后一期租金中抵减。租赁保证金一般为合同金额的5%，或为某一基期数的金额（如一个月的租金额）。

（2）租金。租金是租赁合同的一项重要内容，直接关系到出租人和承租人双方的经济利益。出租人要从租金收入中得到出租资产的补偿和收益，即要收回租赁资产的购进原价、贷款利息、营业费用和一定的利润。承租人则要比照租金核算成本，即租赁资产所生产的产品收入除了抵偿租金外，还要取得一定的利润。影响租金的因素很多，如设备的价格、融资的利息及费用、各种税金、运费、各种费用的支付时间，以及租金采用的计算方法等。

（3）担保费。出租人可以要求承租人请担保人对该租赁交易进行担保，当承租人由于财务危机付不起租金时，由担保人代为支付租金。一般情况下，承租人需要支付给担保人一定数目的担保费。

2）设备租赁费用的支付

（1）附加率法

附加率法是在租赁设备的价格或概算成本的基础上再加上一个特定比率的费用来计算租金。每期租金R的表达式为：

式中：P——租赁设备的价格；

　　　N——还款期数，可按月、季、半年、年计；

　　　i——与还款期数对应的折现率；

　　　r——附加率。

【例14．9】某企业从设备租赁公司租借一台设备，设备的价格为68万元，租期为5年，每年年末支付租金，折现率为10%，附加率为4%。每年末应支付多少租金？

【解】R＝68×（1＋5×10%）／5＋68×4%＝23．12（万元）

（2）年金法

年金法是将一项租赁设备的价格按相同比率分摊到未来各租赁期间内的租金计算方法。年金法计算有期末支付租金和期初支付租金之分。

①期末支付。期末支付租金方式是在每期期末等额支付租金。每期租金R的表达式为

②期初支付。期初支付租金方式是在每期期初等额支付租金。每期租金R的表达式为

【例14．10】折现率为12%，其余数据同例14．9，分别按每年年末支付和每年年初支付的方式计算租金。

【解】（1）按每年年末支付，有

R＝68×（A／P，12%，5）＝18．86（万元）

（2）按每年年初支付，有

R＝68×（F／P，12%，4）（A／F，12%，5）＝16．84（万元）

14．4．4　设备租赁与购买的经济比选方法

对于设备使用人而言，往往要决定设备是购买还是租赁。假设设备给企业带来的收入相同，则决策者只需比较租赁费用和购买费用。决策时，一般均要考虑资金的时间价值，首先要决定采用净现值还是费用年值指标作比较。设备寿命期相同的既可用净现值，也可用费用年值来比较；设备寿命期不同，则一般采用费用年值指标作比较。

尤其要注意的是，在进行设备租赁决策分析时，税收抵减额（主要是指合理少纳的企业所得税额）对费用的影响往往不容忽视。实际上，在设备经济寿命以及设备更新决策中，严格说来，均应考虑税收的影响，只不过，为使问题简化，未将税金纳入决策考虑之列。

经营租赁，其租赁费用不仅有租金支出，还有租赁期内设备的正常运行成本，以及考虑租金和年运行成本的抵税额；融资租赁，除了要将以上因素列入现金流量图中，还要注意考虑设备折旧的抵税作用。

购买设备，一样要考虑设备运行成本和折旧的抵税作用。若是用借款资金购置设备，则要以贷款利率作为决策时的贴现率，同时不能忽略利息支出的抵税作用。

1）费用效果分析法

对于几台相近的设备：先分别列出其租金费用，其次再列出每一设备的月生产效率。

费用效率＝日生产率／日租金

上式计算出的费用效率越高，说明租用设备效果越好。

2）年值法

当采用租赁设备时，租赁费直接计入成本，其净现金流量为：

净现金流量＝销售收入－经营成本－租赁费－税率×（销售收入－经营成本－租赁费）

而在相同条件下购置设备的净现金流量为：

净现金流量＝销售收入－经营成本－设备购置费－税率×（销售收入－经营成本－折旧）

从以上两式可以看出，当租赁费用的现值与购置费用相等时，区别仅在于税金的大小。当采用直线折旧法时，一般租赁费用要高于折旧费用，因此所付税金较少。对企业而言，少纳税额相当于净收益的增加。

【例14．11】某企业需要一台设备，其购置费为20000元，使用寿命为10年，期末残值为2000元。这种设备也可租到，每年租赁费为2　500元，年运行费用都是每年1　200元。政府规定的所得税率为25%，采用直线折旧法，设ic＝10%，试问企业采用哪种方案有利？

【解】设备的年折旧费：（20000－2000）／10＝1　800（元）

若企业采用购置方案，年折旧费1　800元计入总成本，而租赁方案每年2　500元计入总成本，因此，前者税金少付（2　500－1　800）×25%＝175（元）。

采用年值法，购买设备的年成本为：AC1＝20000×（A／P，10%，10）－2000×（A/F，10%，10）＋1200＝4330（元）

租赁设备的年成本为：AC2＝2　500＋1　200＋175＝3　875（元）。

由以上计算可知，从企业角度宜采用租赁设备。

3）净现值法

【例14．12】某建筑企业急需一台新型专用设备，现有经营租赁和贷款购买两个备选方案。若采用经营租赁方案，租期3年，每年租赁费为45000元，每年维修费为3000元；若采用贷款购买方案，设备买价为120000元，需要向银行贷款，银行贷款年利率为12%，每年末等额归还本金并支付当年利息。设备购入后预计可使用3年，每年维修费为2　500元，3年后预计净残值收入为9000元。企业以年平均法计提折旧，企业所得税税率为25%。要求决定设备应采用经营租赁方案还是贷款购买方案。

【解】租赁或购买的设备给企业带来的收入均相同，故仅比较两个方案的现金流出量。无论租赁还是购买，应注意考虑对所得税的递减额。租赁或购买设备的寿命相同，故既可用净现值也可用净年成本指标。

首先，计算经营租赁设备的现金流量：已知年租金为45000元，年维修费用为3000元，那么

年抵减所得税额＝（45000＋3000）×25%＝12000（元）

年净现金流出＝45000＋3000－12000＝36000（元）

净现值NPV1＝36000×（P／A，12%，3）＝86　465（元）

其次，计算贷款购买设备的现金流量，具体计算结果如表14．16所示。

表14．16　贷款购买设备的现金流量

注：表中（7）＝［（3）＋（5）＋（6）］×25%，（8）＝（4）＋（5）－（7）

净现值NPV2＝43　425×（P／F，12%，1）＋39　825×（P／F，12%，2）＋36　225×（P／F，12%，3）－9000×（P／F，12%，3）＝89　901（元）

采用经营租赁方案设备比采用贷款购买方案的现金流出量的净现值少89　901－86　465＝3　436元，故企业应采用经营租赁方案。

习　　题

1．查找有关资料，对城区工程施工中商品混凝土方案与现场搅拌混凝土方案的综合效益进行比较。

2．某施工企业新安装一台新设备，购置费用为10000元，估计可用10年，各年的年度使用费及年末残值见表14．17，ic＝10%，试在考虑资金时间价值和不考虑资金时间价值的两种情况下，计算设备的经济寿命。

表14．17　习题2费用数据　单位：元

3．某已经使用了几年的施工设备，现在残值为20000元，下一年年度使用费为10000元，利率i＝10%。

（1）以后每年年度使用费增加2000元，任何时候都不计残值，确定计利息和不计利息两种情况下的设备经济寿命？

（2）以后年度的残值不变，年使用费也不变，旧设备的经济寿命是几年？

（3）以后年度的残值不变，年度使用费每年增加2000元，计算设备的经济寿命。

4．某施工企业需要某种设备，其购置费为100万元，以自有资金购买，估计使用期为10年，10年后的残值为零。如果采用融资租赁的，同类设备年租赁费为16万元（其中利息部分为2万元）。当设备投入使用后，可为企业每年增加收入60万元，假设营业税及附加为销售收入的10%，设备年使用成本为12万元／年，所得税税率为25%，设备采用直线折旧法，该企业的基准收益率为10%。试比较租赁方案和购置方案。

5．天工建设公司是一家特级总承包施工企业，该公司的设备部拟采购一台移动式起重机，经对市场上各种牌号起重机进行比较，确定了在两个型号中选择一个购买，各型号的基本数据见表14．18。公司的基准收益率为10%。

表14．18　习题5基本数据

（1）如果估计公司将在较长的时间内（20年以上）使用该类设备，如何进行选择？

（2）假设该设备是专门为公司在某一边远地区的一大型工程施工所采购，预计设备需要使用9年。在使用期末，如设备未达到其有用寿命期，其未使用价值完全不考虑。如何进行选择？

（3）在（2）中，如果该地区的市场上有A型号的设备出租，年租赁费为50000元（不含使用费），且估计若干年不会有多大变动，又如何选择？

6．某工厂5年前用10000元购进一台混凝土搅拌机，现会计账面价值5000元，目前可卖1　200元，预计还可使用2年，残值250元。现在又出现了同功能的新型混凝土搅拌机，价格15000元，预计寿命10年，残值1　500元。若贴现率为10%，问如何选择？

7．某建筑公司为适应大面积土方开挖任务需要，拟引进一套现代化挖土设备。现有A、B两种设备可选择，初始投资分别为20万元、30万元，挖土费用分别为每立方米10元、8．5元。折现率为10%，均无残值。

（1）若设备使用年限均为10年，每年挖土量为多少时选用A有利？

（2）设年挖方量为1．5万立方米，则设备使用年限多长时选用A有利？

8．施工单位需要压路机，使用期10年。A方案：购置，则购置费为100000元，无残值；B方案：租赁，每年的租金为17000元。该压路机的年运行费都是12000元，所得税率为25%，基准贴现率为10%，自有压路机按10年平均折旧。该选何方案？