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第六章 设备更新分析 本章学习和掌握的重点内容 1 设备磨损的概念、原因及形式；2 设备磨损的补偿及方式；3 设备的寿命及折旧；4设备合理更新期的确定。第一节 设备的磨损与补偿 一、设备的磨损 1设备磨损的概念 设备在使用或闲置中因物理的、化学的因素，或其它的原因而产生的损耗称之为设备的磨损。2根据磨损产生的原因不同划分，磨损有二种表现形式：（1）设备的有形磨损 第一种形式的有形磨损，即设备由于使用而产生的磨损，如设备运转中受机械力的作用而使零部件发生的摩擦损耗、扭曲变形、振动疲劳现象等。在生产使用过程中，设备有形磨损程度的变化大致分为三个阶段（如图 6-1 所示）。第=1*ROMAN I 阶段为初期磨损阶段。在这个阶段，设备零件的表面粗糙度、光洁度会发生明显变化，磨损的速度比较快。第=2*ROMAN II 阶段为正常磨损阶段。在这个阶段，若设备正确合理使用，零件的磨损速度稳定下来，零件的表面不会发生明显变化，设备的磨损量较小并维持在一定幅度内。第=3*ROMAN III 阶段为急剧磨损阶段。当设备磨损到一定程度，磨损量就会再次急剧增加，设备的精度、性能和生产效率会显著降低。如果继续使用，将导致零件甚至设备的严重损坏，设备将无法正常运转。第二种形式的有形磨损，即是设备处在闲置状态由于自然力作用而产生的有形磨损。如受自然力的侵蚀而生锈；由于管理不善和缺乏必要的维护而老化、变形、自然丧失精度和工作能力等，（2）设备的无形磨损 设备的无形磨损是指由于科学技术进步的原因所引起的设备价值性损耗。根据科学技术进步作用的对象不同划分，设备的无形磨损有两种形式：第一种形式的无形磨损，是科学技术进步作用于设备的制造环节，使得设备制造的生产效率提高、原材料、燃料、动力消耗减少，从而使该设备的再生产费用降低，致使原有设备相对贬值所产生的损耗；也就 是说，设备性能保持不变的情况下，设备制造的代价（或社会必要劳动时间）减少，从而使得原设备作为商品的价值量的减少，也称之为设备价值贬值损耗。第二种形式的无形磨损，是科学技术进步作用于设备本身，使得企业不断生产出生产效率更高、性能更加完善的新设备，从而使原有设备的使用价值相对降低而造成的损耗。通常称第二形式的无形磨损为技术落后性磨损或者是设备使用价值贬值磨损。（二）设备磨损的度量 1设备有形磨损的度量（1）零件的有形磨损 12i 式中：i设备中 i 零件的磨损系数；2i 零件的实际磨损量；1i 零件允许磨损量。（2）零件疲劳而造成的磨损 12TTi 式中：2Ti 零件的实际使用时期；1Ti 零件的疲劳损坏周期。（3）整机平均磨损程度 niiniiipKK11 （i=1，2，3，n）式中：p设备有形磨损系数；iK零件 i 的价值。或 RUpTT 式中：UT设备已使用年限；RT按有形磨损确定的设备使用年限。2设备无形磨损的度量(1)设备价值贬值性磨损 00111KKp 式中：1p设备无形磨损系数；01K设备再生产价值；0K原有设备原始价值。（2）设备使用价值贬值性磨损 021CCnp 式中：nC新设备生产单位产品的成本；0C原有设备生产单位产品的成本。（3）设备综合性无形磨损 3设备的综合磨损程度)1()1(1ptp 式中：设备综合磨损程度。或 0KKn 000100011)1(1)1(1 1CCKKCCKKnnpt 式中：nK设备的重置价值；0K设备的原始价值。二、设备的实体性补偿与寿命（一）设备的补偿形式 实体性补偿的形式主要分为修理、更新和现代化改装三种。磨损形式和实体性补偿方式的关系如图 6-2 所示：1设备的修理 有小修、中修和大修三种形式。小修是工作量最小的局部修理，时 间间隔短；中修是对主要零部件或较多的磨损件进行更换和修复，工作量较大，时间较长；大修是对设备进行全方位的拆修、调整、修复、大面积的更换以恢复设备的性能、精度和生产效率，工作量最大，时间间隔长。2设备的现代化改装 设备现代化改装是针对设备的无形磨损尤其是第二种形式的无形磨损进行实体性补偿的一种方式，指的是用现代的科学技术成果改变现有设备落后的结构，即是用新部件、新装置、新附件装备现有设备使它的技术性能达到或部分达到先进设备水平。3设备更新 设备更新有两种形式：原形更新和技术更新。原形更新是用相同设备更换有形磨损严重，不能继续使用的旧设备。这种方式只解决设备的不可修复的有形磨损，不解决设备的无形磨损，不能促进技术进步。设备的技术更新是用技术更先进、结构更完善、效率更高、性能更好、能源和原料消耗更低的新设备更换技术上落后、经济上不合理的旧设备。这种方式不仅解决设备的有形磨损，而且解决设备技术落后的问题。设备更新的时机取决于设备的技术寿命和经济寿命。（二）设备的寿命 设备更新是设备磨损补偿的重要方式。设备更新期的确定取决于对设备寿命的考虑。设备的寿命有以下四种：1自然寿命 自然寿命也称为使用寿命，指设备从投入使用到报废为止所延续的时间。自然寿命由有形磨损决定，要延长其寿命，可通过掌握设备的磨损规律，做好设备的使用、维修工作，提高设备的制造质量等途径来实现。2技术寿命 技术寿命是指从设备开始使用到因技术落后而被淘汰所经历的时间。技术寿命由无形磨损所决定，通常比自然寿命要短。随着科学技术进步速 度的加快，设备的技术寿命将越来越短。3经济寿命 经济寿命是指设备从开始使用到因有形磨损和无形磨损使得设备的继续使用已不经济为止所经历的时间。它具体表现为设备的年平均净收益最高或年平均费用最低所对应的时间。4折旧寿命 设备折旧寿命指的是设备帐面价值接近于零时所延续的时间。它对应于企业设备价值损耗的补偿基金，是由设备的有形磨损和无形磨损共同决定的，是对设备磨损的一种价值补偿。实践中企业设备的折旧寿命由国家统一规定，不同类型设备折旧寿命不同。三、设备的折旧 设备随着时间的推移或在使用过程中，由于损耗而转移到产品中去的那部分价值，称为设备折旧。1直线折旧法 直线折旧法又称使用年限或平均折旧法，是指用设备的原值除以设备的使用年限，以求得每年平均计提折旧额的方法。计算公式为)(10SKND 式中：D设备年折旧额；0K设备原值 S设备残值 N设备折旧年限 例 6-1 某设备原值为 30 万元，残值为零，折旧年限为 8 年，试用直线折旧法计算设备的年折旧额。解：运用公式，则计算出设备年折旧额)(10SKnD 75.3)030(81（万元）在所有折旧法中，直线折旧法是应用最广泛的也是最简单的方法，它可用于任何折旧资产。2余额递减折旧法 余额递减折旧法指任何年的折旧额用现有资产原值乘在资产整个寿命期内恒定的折旧率，接着用资产原值减去该年折旧额作新的原值，下一年重复这一作法，直到折旧总额分摊完毕。这种折旧法的基本前提是各年的折旧率不变，各年折旧的基数逐年递减，以上年的余额为折旧基数。这种方法理论上有一定的价值，问题是设备始终不能折旧完，在设备寿命周期后期需转换为其它方法进行折旧。在余额递减中所使用的折旧率，通常大于直线折旧率，当使用的折旧率为直线折旧率的二倍时，称为双倍余额递减法，具体公式推导如下：)1(0001aKaKKF ttttaKaFFF)1(011 及 101)1(tttaaKaFD 式中：tF第 t 年末折旧后的余值 a折旧率 直线折旧法的折旧率为：NSKDa10 例 6-2 采用直线折旧法的例 6-1，若按直线折旧法计算，则折旧率为：%5.12811Na 当按双倍余额递减法（折旧率为 25%）计算年折旧额时，其具体计算过程如表 6-1 所示：表 6-1 双倍余额递减法的折旧计算表 年数 折旧率 折旧额 剩余价值 1 2 3 4 5 6 7 8 25%25%300000=75000 25%225000=56250 25%168750=42187.5 25%126562.5=31640.63 25%94921.87=23730.47 25%71191.4=17797.85 25%53393.55=13348.39 25%40045.16=10011.29 225000 168750 126562.5 94921.87 71191.4 53393.55 40045.16 30033.87 从表中的计算可看出，在第八年末仍有余额，故在一般情况下，可以在设备的使用后期，将余额递减法改为直线折旧法，以避免在使用终了时仍有余额出现的情况发生。3年份数求和法 年份数求和法是指每年的折旧额可用设备原值减去残值的差额为基 数乘一个逐年递减的折旧系数来确定的一种方法，此递减系数的分母为设备使用年限数的累计之和，即每年递减系数的分母均相等；分子的大小等于从当年开始到设备终止还剩余的年数。例如当 N=5 年时，分母为1+2+3+4+5=15；分子在第 3 年时，此年的递减系数为 3/15。一般来讲，设备使用年限为 N 时，递减系数的分母等于 N（N+1）/2，分子等于 N-t+1，于是整个递减系数为 2（N-t+1）/N（N+1）。年份数求和的计算公式为)1()1)(20NNtNSKDt （t=1，2，N）例 6-3 利用例 6-1 的有关数据，列表计算年份数求和法的折旧额（如表 6-2）。4动态直线折旧法 动态直线折旧法即为考虑资金时间价值时，用直线折旧法计算折旧的方法。基本计算公式有三组：表 6-2 年份数求和法的折旧计算表 年数 基数 折旧数 折旧额 累计折旧额 1 300000 8/36 66666.67 66666.67 2 7/36 58333.33 125000 3 6/36 50000 175000 4 5/36 41666.67 216666.67 5 4/36 33333.33 250000 6 3/36 25000 275000 7 2/36 16666.67 291666.67 8 1/36 8333.33 300000（1）残值偿债基金法),/(),/(0NiFASNiPAKD（2）偿债基金加利息法 iKNiFASKD00),/)(（3）资金回收基金加利息法 iSNiPASKD),/)(0 例 6-4 采用例 6-1 的有关数据，用残值偿债基金法,列表 6-3 计算各年的折旧及分摊的利息。表 6-3 动态直线折旧法的折旧计算表 年数 基数 利率 年折旧额(元)投资利息(元)累计折旧的增加 1 300000 10%56241.41 30000 26241.41 2 56241.41 27375.86 28865.55 3 56241.41 24489.30 31752.11 4 56241.41 21314.09 34927.32 5 56241.41 17821.36 38420.05 6 56241.41 13979.36 42262.05 7 56241.41 9753.15 46488.26 8 56241.41 5104.33 51137.08 第二节 设备合理更新期的确定 设备合理更新期是一个经济寿命的概念。一台设备在使用过程中的费用包括资金恢复费用（即折旧费）和经营费用二部分。折旧费随着设备使用时间的延长而减少，而设备经营费用则随着设备使用时间的延长而增加，两者的关系如图 63 所示。年均费用最低时对应的年限即为设备合理更新期 Te。使用年限小于或高于 Te年时，年均费用均偏高，只有在 Te年对设备更新最为经济。一、低劣化数值法 假设设备经过 t 年后残值为零，按直线折旧法计算，则每年折旧费为tk0。设备在使用过程中，随着使用时间的延长，设备维持费增加，这种设备老化的过程称为劣化。若这种低劣化每年以的数值增加，则t 年的低劣化数值为t，t 年中的平均低劣化数值为2t。综合上述二项，则设备年均费用为：tKtC02 欲求最小年均费用，可令0dtdC,则 02KTe 所求的 Te值即为设备的合理更新期。例 6-5 有一设备原值为5000 元，不计残值，每年低劣化数值增加 值为 100 元，则设备合理更新期为：02KTe1010050002(年)此例可列表计算，见表 64。在表中可看出，在第 10 年时设备的年均费用最低。如果考虑资金时间价值，将每年实际低劣化数值折算成现值，并加上设备原值求出合计数，然后将合计数乘以资金回收系数得出年均费用。例 6-6 采用例 6-5 的数据，并假定 i6%，列表 65 进行计算。从表中可看出，设备在考虑资金时间价值时合理更新期为 11 年。表 64 用低劣化数值法计算设备合理更新期 使用年限 t 年均投资（元）tK0 年均经营费用（元）2t 年均费用 1 5000 50 5050 2 2500 100 2600 3 1667.07 150 1817 4 1250 200 1450 5 1000 250 1250 6 833 300 1064 7 714 350 1064 8 625 400 1025 9 556 450 1006 10 500 500 1000 11 455 550 1005 12 417 600 1017 表 65 在考虑资金时间价值时用低劣化数值法计算设备合理更新期 年份 年低劣化 值（元）现值 系数 年低劣化数值现值（元）年低劣化数值累计现值（元）现值 总计 资金回收系数 年值费用 1 100 0.9434 94 94 5094 1.0600 54 2 200 0.8900 178 272 5272 0.5454 2875 3 300 0.8396 252 524 5524 0.3741 2067 4 400 0.7921 317 841 5841 0.2886 1686 5 500 0.7473 374 1215 6215 0.2374 1475 6 600 0.7050 423 1638 6638 0.2034 1350 7 700 0.6651 466 2104 7104 0.1791 1272 8 800 0.6274 502 2606 7606 0.1610 1225 9 900 0.5919 523 3129 8129 0.1470 1195 10 1000 0.5584 558 3687 8687 0.1359 1181 11 1100 0.5268 579 4266 9266 0.1268 1175 12 1200 0.4970 596 4862 9862 0.1193 1177 13 1300 0.4688 609 5471 10471 0.1130 1183 14 1400 0.4423 619 6090 11090 0.1076 1193 二、最小年均费用法 当设备低劣化数值不按某一常数（）增加，即每年的增加值不为一定数时，则可采用最小年均费用法确定设备合理更新期。假设设备的投资为 K0，第 t 年的经营费用为 C（t）,研究周期为 T，第 T 年的残值为 S（T），则设备的年均费用 C（T）为：C（T）=TTSKtCTt10)()(（T=1，2）若考虑资金时间价值，则公式为：AC（T）=T)i,(A/P,T1tt)i(1C(t)T)i(1S(T)O00K（T=1，2）例 6-7 某设备原值 5000 元，其各年残值及经营费用资料如表 66：表 66 设备各年残值及维持费用资料 现分别用静态和动态计算方法求设备合理更新期（见表 67，表 68）。表 67 用最小年均费用法（静态）计算设备合理更新期 使用年限 累计年经营费用 设备费用 总费用 年平均费用 1 100 1300 1400 1400 2 293 2400 2693 1347 3 500 3214 3714 1238 4 800 4100 4900 1225 5 1900 4600 6500 1300 6 4200 4800 9000 1500 表 68 用最小年均费用法（动态）计算设备合理更新期（i=10%）年份 设备 原值 设备 残值 现值 系数 残值 现值 年经营 费用 经营费用现值 经营费用现值累计 总费用 资金回收系数 年值 费用 1 5000 3700 0.909 3363.3 100 90.9 90.9 1727.6 1.1 1900.4 2 5000 2600 0.826 2147.6 193 169.4 250.3 3102.7 0.576 1787.2 3 5000 1786 0.751 134.3 207 155.5 405.9 4064.8 0.402 1633.9 4 5000 900 0.681 612.9 300 204.3 610.1 4997.2 0.315 1574.1 5 5000 400 0.621 248.4 1100 683.1 1293.2 6044.8 0.264 1597.8 6 5000 200 0.565 113 2300 1299.5 2592.7 7479.7 0.230 1720.3 从表 67 中可看出，用静态最小年均费用法计算，设备合理更新期为第 4 年；从表 68 中可看出，用动态最小年均费用法计算，设备合理使用年数 1 2 3 4 5 6 年经营费用 C（t）100 193 207 300 1100 2300 年末设备残值 S（T）3700 2600 1786 900 400 200 更新期也为第 4 年。一般来说，用静态方法和用动态方法分别计算会得到不同的结论，而用后者方法得出的结论更为切合实际些。【本章小结】1.企业生产经营过程中只要是使用设备，设备必然存在磨损。设备的磨损根据产生的原因不同分为有形磨损和无形磨损。由于物理或化学因素引起的有形磨损又分为第一种形式的有形磨损（使用过程产生的有形磨损）和第二种形式的有形磨损（闲置中由于自然力原因引起）。由于技术进步引起的无形磨损也分为两种：设备价值贬值引起的第一种形式的无形磨损；设备使用价值贬值引起的第二种形式的无形磨损。设备不同的磨损作用于设备不同的寿命。设备的物理寿命取决于设备的有形磨损；设备的技术寿命取决于设备的无形磨损；设备的经济寿命取决于综合磨损。2.引起设备磨损的原因不同设备的补偿亦有差别，从总体上讲，设备的补偿有实体补偿和价值补偿两种方式。设备的实体补偿有三种具体方式：修理、现代化改装和设备更新；设备的价值补偿即是设备的折旧，企业通过折旧对设备的价值进行补偿。设备的折旧有四种方法：直线折旧法、余额递减折旧法、年份数求和法和动态折旧法。3.设备的合理更新是企业正常经营和持续快速发展的重要内容。设备合理更新期的确定主要取决于设备生产费用（设备的折旧费用和设备经营费用），是经济寿命的概念。设备合理更新期的确定方法有低劣化数值法、最小年费用法、动态的低劣化数值法和动态的最小年均费用法。【案例】日本设备工程师协会曾花了一年的时间，对丰田、日产和三菱等公司制造的叉车进行了调查。叉车车型分为电瓶车、汽油车和柴油车三类，其购置费（K）和经营成本（OC）与最大载重量（X1=1.5，2.0，2.5）吨，使用年限（X2=1，2，14）年和每月开动时间（X3=50，150，300）小时等参数的关系如下：1 购置费（1）电瓶车（下标为 B）KB=823.396+1213.780X1（2）汽油车（下标为 G）KG=619.740+874.181X1（3）柴油车（下标为 D）KD=69.387+1176.093X1 2 经营成本（1）电瓶车 OCB=-208.969+60.939X1+36.833X2+1.334X3（2）汽油车 OCG=201.566-40.449X1+4.715X2+2.914X3（3）柴油车 OCD=63.212+60.261X1+26.168X2+0.872X3