设备更新方案的比选方法分类

设备更新方案的比选就是对新设备方案与旧设备方案进行比较分析，也就是决定是现在马上购置新设备、淘汰旧设备，还是至少保留使用旧设备一段时间，再用新设备替换旧设备。新设备原始费用高，营运费和维修费低；旧设备目前净残值低，营运费和维修费高。设备更新方案的比选，是项目经济效益的必然要求，项目为了保证良好的经济效果就必须适时更新设备，并且更新方案需满足在技术性能和生产功能上有保证，经济上效益好这样的前提。一般情况下，更新方案的比选都需要进行逐年比较，权衡判断，才能做出正确的选择。

设备更新方案的比选方法主要有两大类，即静态模式下方案比选与动态模式下方案比选。根据拥有设备的方式不同，可以分为设备租赁和设备购置两种。

1. 静态模式下方案比选

在静态模式下进行设备更新方案比选时，可按如下步骤进行。

（1）计算新旧设备方案不同使用年限的静态年平均使用成本和经济寿命。

（2）确定设备更新时机。设备更新即便在经济上是有利的，却也未必应该立即更新。换言之，设备更新分析还应包括更新时机选择的问题。现有的已用过一段时间的旧设备究竟在什么时机更新最经济呢？

①如果旧设备继续使用一年的年平均使用成本低于新设备的年平均使用成本，即

此时，不用更新旧设备，继续使用旧设备1年。

②如果旧设备继续使用一年的年平均使用成本高于新设备的年平均使用成本，即

此时，应更新现有设备，这即是设备更新的时机。

总之，以设备经济寿命为依据的更新方案比较，应是使得设备都使用到最有利的年限来进行分析。

2. 动态模式下方案比选

动态模式下设备更新方案比选主要有：年均总费用比较法、最低总费用法、研究期法。

1）年均总费用比较法

年均总费用比较法是通过分别计算比较几个备选新添设备方案对应于各自的经济寿命期内的年均总费用，从中选择年均总费用最小的方案作为最佳方案。

（1）年均总费用比较法中设备更新方案的比较特点和原则。

对于新旧设备来说，其在费用方面具有不同的特点，新设备的特点是原始费用高，但运行和维修费用低，而旧设备刚好相反，原始费用低，运行和维修费用高。因此，为了决定设备是否需要更新，就应权衡利弊，全面比较，以综合经济效益的高低作为判断的基础。

一般情况下，更新设备的目的是在成本较低的情况下，满足原有的生产功能，所以，通常采用年均总费用法来进行方案的决策。此外，设备更新方案的比较与选择的方法，除具有投资方案比较与选择方法的一般性质外，还具有以下两个特点。

①通常假定设备产生的收益是相同的，因此在进行方案比较时只对其费用进行计算。

②由于不同设备方案的使用寿命不同，因此通常以年度费用进行比较。

同时也应该遵循设备更新方案比选的基本原则。

（2）年均总费用比较法的计算模型。

设备的年度使用费包括两部分，即年资金费用和年运行成本。具体还可细分为：运行的劣化损失、设备价值损耗、利息损失等。根据设备更新的情况，年均费用法可分为以下几种模型。

①不计算设备的残值，也不计算资金的时间价值（相当于静态模式）。其计算公式如下。

式中　Cm——第m年设备的运营成本。

②假设设备的劣化是线性的且逐年按同等数额增加，只以单利计算占有资金的利息并考虑设备的残值。假定设备劣化值为λ，设备使用年限为N年。

以复利计算的情况下，设备的年均总费用计算公式如下。

③以复利计算利息，计算设备的残值，并且设备的年运行成本是无规律的，这是最一般的模型，其计算公式如下。

因此，在设备的服务功能不变的前提下，已知不同更新设备的使用年限及其他参数，我们可以根据不同模型，利用以上公式计算出不同更新设备的年度费用，取其中最小者作为优选方案。

2）最低总费用法

设备更新的决策方案一般分为六种情况：一是原有设备继续使用；二是设备在大修后继续使用；三是以同类新设备更换旧有设备；四是设备现代化改装；五是用新型、高效的设备更新旧设备；六是租赁设备。最低总费用法是通过分别计算、比较不同设备更新方案在不同服务年限内的总费用现值，根据所需要的服务年限，按照总费用现值最低的原则，进行设备更新方案选择的一种方法。

（1）继续使用原设备的费用现值计算公式如下。

式中　PC1 ——继续使用原设备的费用现值；

Ct——原设备的年运营成本；

LN ——原设备净残值。

（2）大修后继续使用旧设备的费用现值计算公式如下。

式中　PC2 ——大修后设备运行的费用现值；

K2 ——设备大修理费用；

C2t——大修后设备第t年运营成本。

（3）以同类设备更新旧设备的方案费用现值计算公式如下。

式中　PC3——同类新设备的费用现值；

K3——新设备的购置费用；

C3t——新购置设备第t年运营成本；

L3——新设备的残值。

（4）设备现代化改装的费用现值计算公式如下。

式中　PC4——设备现代化改装的费用现值；

K4——设备现代化改装的费用；

β4——经过现代化改装后设备的生产效率系数；

C4t——经过现代化改装后设备第t年运营成本；

L4——经现代化改装后新设备的残值。

（5）以高效新型设备更换旧设备的费用现值计算公式如下。

式中　PC5 ——高效新型设备的费用现值；

K5 ——高效新型设备的购置费用；

β5 ——高效新型设备的生产效率系数；

C5t——高效新型设备第t年运营成本；

L5 ——高效新型设备的残值。

究竟选择哪个设备更新方案，往往取决于其使用年限的大小。当使用年限很大时，比如，使用年限在8~10年时，采用高效新型设备可能是最优方案；如果使用年限在3~5年时，可能继续使用旧设备是比较经济的。

【例5-5】　某项目实施过程中，拟对一台设备进行更新，各方案资料如表5-5所示，试进行方案的决策分析。

表5-5　各方案运营成本表

【解】　根据式（5-18）、式（5-19）、式（5-20）、式（5-21）、式（5-22），计算各方案的费用现值，计算结果如表5-6所示。

表5-6　各方案费用现值计算表

从表5-6可知，如果设备只使用两年，可能因为两年后产品会更新换代或企业生产转型，继续使用原有设备费用最低，最为经济；如果使用3~4年，应选择对设备进行一次大修，保证其效率，继续使用；如果使用5~8年，最优的方案是对原有设备进行现代化改装；如果使用8年以上，就必须用高效新型的设备来更新原有设备，这样最为经济。

3）研究期法

对于设备的使用寿命不同的方案，为了精确地比较其优劣，从理论上讲，应该把考察的时间从现在一直延长到两个方案的效果完全相同的未来，但是，在实际上这样是很难做到的，因此，就不能简单地采用年均费用法，此时，可以采用研究期法。

研究期法就是针对使用期限不同的设备更新方案，直接选取一个适当的分析期作为各个更新方案共同的计算期，通过比较各个方案在该计算期内的费用的现值，对设备的更新方案进行比较。研究期的选择视具体情况而定，主要有以下三类。

（1）以寿命最短方案的寿命为各个方案共同的服务年限，令寿命较长的方案在共同服务年限末保留一定的残值。

（2）以寿命最长方案的寿命为各方案的共同服务年限，令寿命较短的方案在寿命终了时，以同种设备或其他新型设备进行替代，直至达到共同服务年限为止，期末可能存在一定的残值。

（3）统一规定方案的计划服务年限，其数量不一定等于各个方案的寿命，在达到计划服务年限前，有的方案或许需要进行更新，服务期满，有的方案可能存在一定的残值。

在企业生产经营管理中，设备租赁常见于企业设备投资决策。在什么情况下企业选择租赁设备或直接购买设备，作出何种抉择取决于投资决策者对二者的费用与风险的全面综合比较分析。

1. 设备租赁与购买的影响因素

1）设备租赁的概念

设备租赁是设备使用者（承租人）按照合同规定，按期向设备所有者（出租人）支付一定费用而取得设备使用权的一种经济活动。设备租赁一般有融资租赁和经营租赁两种方式。在融资租赁中，租赁双方承担确定时期的租让和付费义务，而不得任意中止和取消租约，贵重的设备（如重型机械设备等）宜采用这种方法；而在经营租赁中，租赁双方的任何一方可以随时以一定方式在通知对方后的规定期限内取消或中止租约，临时使用的设备（如车辆、仪器等）通常采用这种方式。

由于租赁具有把融资和融物结合起来的特点，这使得租赁能够提供及时而灵活的资金融通方式，是企业取得设备进行生产经营的一个重要手段。

（1）对于承租人来说，设备租赁与设备购买相比的优越性有以下几点。

①在资金短缺的情况下，既可用较少资金获得生产急需的设备，也可以引进先进设备，加速技术进步的步伐。

②可获得良好的技术服务。

③可以保持资金的流动状态，防止呆滞，也不会使企业资产负债状况恶化。

④可避免通货膨胀和利率波动的冲击，减少投资风险。

⑤设备租金可在所得税前扣除，能享受税费上的利益。

（2）设备租赁的不足之处有以下几点。

①在租赁期间承租人对租用设备无所有权，只有使用权，故承租人无权随意对设备进行改造，不能处置设备，也不能用于担保、抵押贷款。

②承租人在租赁期间所交的租金总额一般比直接购置设备的费用要高。

③长年支付租金，形成长期负债。

④融资租赁合同规定严格，毁约要赔偿损失，罚款较多等。

正是由于设备租赁有利有弊，故在租赁前要进行慎重的决策分析。

2）影响设备租赁与购买的主要因素

企业在决定进行设备投资之前，必须进行多方面考虑。因为，决定企业租赁或购买的关键在于能否为企业节约尽可能多的支出费用，实现最好的经济效益。为此，首先需要考虑影响设备投资的因素。

（1）影响设备投资的因素。

影响设备投资的因素较多，其主要包括以下一些因素。

①项目的寿命期。

②企业是否需要长期占有设备，还是只希望短期占有这种设备。

③设备的技术性能和生产效率。

④设备对工程质量（产品质量）的保证程度，对原材料、能源的消耗量，以及设备生产的安全性。

⑤设备的成套性、灵活性、耐用性、环保性和维修的难易程度。

⑥设备的经济寿命。

⑦技术过时风险的大小。

⑧设备的资本预算计划、资金可获量（包括自有资金和融通资金），融通资金时借款利息或利率高低。

⑨提交设备的进度。

（2）影响设备租赁的因素。

对于租赁设备，除考虑上述因素外，还应考虑如下影响因素。

①租赁期长短。

②设备租金额，包括总租金额和每租赁期租金额。

③租金的支付方式，包括租赁期起算日、支付日期、支付币种和支付方法等。

④企业经营费用减少与折旧费和利息减少的关系；租赁的节税优惠。

⑤预付资金（定金）、租赁保证金和租赁担保费用。

⑥维修方式，即是由企业自行维修，还是由租赁机构提供维修服务。

⑦租赁期满，资产的处理方式。

⑧租赁机构的信用度、经济实力，与承租人的配合情况。

（3）影响设备购买的因素。

对于购买设备，除考虑前述（1）的因素外，也应考虑如下影响因素。

①设备的购置价格、设备价款的支付方式、支付币种和支付利率等。

②设备的年运转费用和维修方式、维修费用。

③保险费，包括购买设备的运输保险费，设备在使用过程中的各种财产保险费。

总之，企业是否作出租赁与购买决定的关键在于技术经济可行性分析。因此，企业在决定进行设备投资之前，必须充分考虑影响设备租赁与购买的主要因素，才能获得最佳的经济效益。

2. 设备租赁与购买方案的比选分析

采用购置设备或是采用租赁设备应取决于这两种方案在经济上的比较，比较的原则和方法与一般的互斥投资方案的比选方法相同。

1）设备租赁与购置方案分析的步骤

（1）根据企业生产经营目标和技术状况，提出设备更新的投资建议。

（2）拟订若干设备投资、更新方案，包括购置（有一次性付款和分期付款购买）方案和租赁方案。

（3）定性分析筛选方案，包括分析企业财务能力，分析设备技术风险及使用维修特点。

①分析企业财务能力，如果企业不能一次筹集并支付全部设备价款，则去掉一次付款购置方案。

②分析设备技术风险、使用维修特点，对技术过时风险大、保养维护复杂、使用时间短的设备，可以考虑经营租赁方案；对技术过时风险小、使用时间长的大型专用设备则融资租赁方案或购置方案均是可以考虑的方式。

（4）定量分析并优选方案，结合其他因素，作出是租赁还是购买的投资决策。

2）设备经营租赁与购置方案的经济比选方法

进行设备经营租赁与购置方案的经济比选，必须详细地分析各方案寿命期内各年的现金流量情况，据此分析方案的经济效果，确定以何种方式投资才能获得最佳效果。

（1）设备经营租赁方案的净现金流量。

采用设备经营租赁的方案，租赁费可以直接计入成本，但为了与设备购置方案具有可比性，特将租赁费用从经营成本分离出来，则现金流量如表5-7所示，其任一期净现金流量可表示为

净现金流量=营业收入-租赁费用-经营成本-与营业相关的税金-所得税

或

净现金流量=营业收入-租赁费用-经营成本-与营业相关的税金-所得税率
×（营业收入-租赁费用-经营成本-与营业相关的税金）

式中，租赁费用主要包括租赁保证金、租金、担保费等。

表5-7　设备经营租赁方案现金流量表
单位：万元

①租赁保证金。为了确认租赁合同并保证其执行，承租人必须先交纳租赁保证金。当租赁合同结束时，租赁保证金将被退还给承租人或在偿还最后一期租金时加以抵消。保证金一般按合同金额的一定比例计，或是某一基期数的金额（如一个月的租金额）。

②担保费。出租人一般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，承租人需要付给担保人一定数目的担保费。

③租金。租金是签订租赁合同的一项重要内容，直接关系到出租人与承租人双方的经济利益。出租人要从取得的租金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。承租人则要按照租金核算成本。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、租赁保证金、运费、租赁利差、各种费用的支付时间，以及租金采用的计算公式等。

对于租金的计算主要有附加率法和年金法两种方法。

● 附加率法。附加率法是在租赁资产的设备货价或概算成本上再加上一个特定的比率来计算租金。每期租金R的表达式如下。

式中　P——租赁资产的价格；

N——租赁期数，可按月、季、半年、年计；

i——与租赁期数相对应的利率；

r——附加率。

【例5-6】　某设备出租公司拟出租给某企业一台设备，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%，问每年租金为多少？

【解】　由式（5-23）可得：

● 年金法。年金法是将一项租赁资产价值按动态等额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和期初支付租金之分。

期末支付方式是在每期期末等额支付租金。其支付方式的现金流量如图5-5（a）所示。期末等额支付租金计算是等额系列现值计算的逆运算，通过计算即可得期末支付租金Ra的表达式如下。

图5-5　年金法计算租金现金流量示意图

式中　Ra——每期期末支付的租金额；

P——租赁资产的价格；

N——租赁期数，可按月、季、半年、年计；

i——与租赁期数相对应的利率或折现率；

——等额系列资金回收系数，用符号（A/P，i，N）表示。

期初支付方式是在每期期初等额支付租金，期初支付要比期末支付提前一期支付租金，其支付方式的现金流量如图5-5（b）所示。每期租金Rb的表达式如下。

式中　Rb——每期期初支付的租金额。

【例5-7】　某设备出租公司拟出租给某企业一台设备，设备的价格为68万元，租期为5年，折现率为12%，附加率为4%，试分别按每年年末、每年年初支付方式计算租金。

【解】　①按每年末支付方式计算所得租金为

②按每年初支付方式计算所得租金为

（2）购买设备方案的净现金流量。

在与租赁设备方案相同的条件下，购买设备方案的现金流量如表5-8所示，则任一期净现金流量可表示为

表5-8　购买设备方案现金流量表
单位：万元

净现金流量=营业收入-设备购置费-经营成本-贷款利息-与营业相关的税金-所得税

或

净现金流量=营业收入-设备购置费-经营成本-贷款利息-与营业相关的税金
-所得税率×（营业收入-经营成本-折旧-贷款利息-与营业相关的税金）

（3）设备租赁与购置方案的经济比选。

对于承租人来说，关键的问题是决定租赁设备，还是购买设备。而设备租赁与购置的经济比选也是互斥方案选优问题，一般寿命相同时可以采用净现值（或费用现值）法，设备寿命不同时可以采用净年值（或年成本）法。无论用净现值法，还是净年值法，均以收益效果较大（或成本较少）的方案为宜。

在工程经济互斥方案分析中，为了简化计算，常常只需比较它们之间的差异部分。而设备租赁与购置方案经济比选，最简单的方法是在假设所得到设备的营业收入相同的条件下，将租赁方案和购买方案的费用进行比较。根据互斥方案比选的增量原则，只需比较它们之间的差异部分，即只需比较下面两式即可。

设备租赁：　　所得税率×租赁费-租赁费

设备购置：　　所得税率×（折旧+贷款利息）-设备购置费-贷款利息

由于每个企业都要依利润大小缴纳所得税，按财务制度规定，租赁设备的租金允许计入成本；购买设备每期计提的折旧费也允许计入成本；若用借款购买设备，其每期支付的利息也可以计入成本。在其他费用保持不变的情况下，计入成本越多，则利润总额越少，企业缴纳的所得税也越少。因此，在充分考虑各种方式的税收优惠影响下，应该选择税后收益更大或税后成本更小的方案。

1. 设备更新的意义是什么？

2. 设备的寿命形态有哪些？各自的定义是什么？

3. 设备更新的策略是什么？

4. 设备磨损分为几类？各自的度量方法是什么？

5. 设备折旧的基本原则有哪些？

6. 设备的经济寿命有哪几种？各自的特点是什么？

1. 某设备目前实际价值为5万元，有关统计资料如表5-9所示，求其静态模式下的经济寿命。

表5-9　某设备运行有关资料
单位：元

2. 假定有一台设备，目前实际价值P=10 000元，预计残值LN=1 000元，第一年的设备运行成本Q=700元，每年设备的劣化增量是均等的，年劣化值λ=200元，列表计算该设备在静态模式下的经济寿命。