水工程技术经济.pptx
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1、绪 论l.工程技术经济学的含义工程(engineering)是指按一定的计划、应用科学知识进行的将各种资源最佳地为人类服务的专门技术,有时也指具体的科研或建设项目,如建筑、建造、环境治理等对人们生活、国民经济有益的工作。经济学(economics)是研究人类社会在各个发展阶段上的各种经济活动和各种相应的经济关系及其运行、发展的规律的科学。工程经济学(engineeringeconomy)正是建立在工程学与经济学基础之上的一门新型学科,是一门在有限资源条件下,运用有效方法,对多种可行方案进行评价和决策,确定最佳方案的学科。第1页/共316页2.水工程技术经济的特点水工程与科学是以水的社会循环为对
2、象,研究水的供给及处理、废水的收集及治理以及水资源保护及利用的工程应用性学科。水工程技术是研究合理利用及保护水资源,设计及建造水处理工程及水输配、收集系统工程,研制水工业产品等过程中所采用的技术。保证在有限的资金条件、水资源条件下,合理地选用水工程技术,达到人们预期的工程效果,这就是水工程经济所要研究的内容。水工程经济的研究内容是,在有限的资金和水资源条件下,合理地选用水工程技术,达到预期的工程效果。所以,它是水工程技术科学与水工程经济科学相互渗透、以经济学为理论基础,广泛应用数学、计算机和水工程技术科学进行研究的边缘学科。第2页/共316页水工程技术经济主要特点综合性体现在水工程技术经济研究
3、是把技术与经济两者结合起来进行研究,以选择最佳技术方案。应用性表明水工程技术经济的研究是将技术更好地应用于水工程经济建设,包括新技术和新产品的开发研制、水资源的综合利用的综合论证。系统性是指用系统的观点、系统的方法研究水工程技术经济问题在经济建设这个大系统中的作用、在水工程建设中的地位。定量性是把定性研究和定量研究结合起来,采用数学公式、数学模型进行分析评价水工程技术经济。比较性是在水工程研究中应采用两种以上的技术方案进行分析比较。第3页/共316页3.试述水工程经济研究的目的和意义 水工程经济研究目的是对水工程实践过程中各种技术方案的经济效益进行计算、分析和评价(包括企业财务评价和国民经济评
4、价),以求某种技术方案能够有效地应用于工程实践中、获得更大的效益和利润。使水工程技术和水工程经济相互适应,寻求技术和经济的合理结合或最佳关系,在实践中求得技术上先进且经济上合理,这就是水工程技术经济的作用。第4页/共316页水工程经济研究的重要意义水工程经济研究是提高社会水资源利用效率的有效途径。水工程经济研究是水工业企业生产出物美价廉产品的重要保证。水工程经济研究是降低项目投资风险的可靠保证。第5页/共316页4试述水工程经济研究的内容研究内容涉及水生产、分配、交换、消费各个方面和国民经济各个部门,也涉及生产和建设的各个阶段。从全局范围看,有社会进步对水工程经济发展的速度、比例、效果、结构的
5、影响以及它们之间的最佳关系问题;水工程项目的合理布局、合理转移问题;投资方向、项目选择问题;水资源的开源与节流、生产与供应、开发与运输的最优选择问题;技术引进方案的论证问题;外资的利用与偿还、引进前的可行性研究以及引进后的效果评价问题;水价及水资源恢复费用等政策的论证、水资源流通方式与渠道的选择问题等等。第6页/共316页 从部门和企业来看,有厂址选择的论证,企业规模的分析,水工业产品方向的确定,水工程技术设备的选择、适用与更新的分析,原材料路线的选择,新技术、新工艺的经济效果分析,新产品开发的论证与评价等等。从生产与建设的各个阶段看,有试验研究、勘察考察、规划设汁、建设施工、生产运行等各个阶
6、段的技术经济问题的研究,综合发展规划和工程建设项目的技术经济论证与评价等等。第7页/共316页5水工程经济研究的基本方法 水工程经济的基本方法是:系统综合、方案论证、效果分析。评价原则是效益最大原则。系统综合是指采用系统分析、综合分析的研究方法和思维方法,对技术的研制、应用与发展进行估计;方案论证是技术经济普遍采用的传统方法,主要是通过一套经济效果指标体系对完成同一目标的不同技术方案的计算、分析、比较;效果分析是通过劳动成果与劳动消耗的对比分析,效益与费用的对比分析等方法对技术方案的经济效果和社会效果进行评价。第8页/共316页第一篇工程经济学基础第一章资金的时间价值与投资方案评价第一节第一节
7、 利息计算利息计算一、利息的种类及计算所谓利息(interest)是指一定数量的货币值(本金额)在单位时间内的增加额,利息率(interestrate)是指单位时间(通常为1年)的利息额(增加额)与本金额之比,一般用百分数表示。用来表示计算利息的时间单位称为计息周期,简称计息期。计息期可以是年、半年、季、月等。利息分为单利和复利两种。第9页/共316页1单利计息单利计息是指每期仅按本金计算利息,而本金所产生的利息不再计算利息的一种计息方式。设P代表本金,n代表计息期数,i代表利率,I代表所付或所收的总利息,F代表计息期内的将来值(即本利和),按定义,则有:IPniFP十I=P(1十ni)2复利
8、计息复利计息是指借款人在每期末不支付利息,而将该期利息转为下期的本金。不但本金产生利息,而且利息部分也产生利息。若按复利计息,本利和(F)计算式为:FP(1+i)n第10页/共316页例1借款1000元,借期3年,年利率为6,(1)单利计息,问3年后应还本利和为多少?(2)复利计息,问3年后应还本利和为多少?解(1)FP(1+ni)1000(1+36)=1180元(2)FP(1+i)n1000(1+6)3=1191.02元可见,同一笔借款在i、n相同的情况下,用复利计算出来的利息金额数比用单利计算出来的利息金额数大。这个差距是“利生利”的结果。第11页/共316页第12页/共316页3资金的时
9、间价值资金的时间价值又称为资资金金报报酬酬原原理理,其实质是资金作为生产的一个基本要素,在扩大再生产及其资金流通过程中,资金随时间的推移而产生增值。资金的时间价值是工程经济分析方法中的基本原理资金的时间价值是工程经济分析方法中的基本原理。资金的增值途径随资金投入的方式而呈现差异。人们可以将钱投放于银行,获得利息;也可以购买股票,获取股息和股本增值;还可以直接投资于企业、项目等而获得利润。一般情况下,收益与风险并存。但是,不论资金的投入方式是什么,资资金金、时时间间、利利率率(含利润率)都是获取利益的三个最关键的因素,缺一不可。对我们评价一个投资方案而言,要做出正确的评价,就必须同时考虑这三者及
10、其之间的关系,即必须考虑资金的时间价值。资金的时间价值将借助于复利计算来表述资金的时间价值将借助于复利计算来表述。在对投资方案进行经济评价时,若考虑了资金的时间价值,则称为动态评价动态评价,反之,若不考虑资金的时间价值,则称为静态评价静态评价。第13页/共316页二、名义利率与实际利率通常复利计算中的利率一般指年利率,计息期也以年为单位。当年利率相同,而计息期不同时,其利息是不同的,因而存在名义利率(titularinterestrate)与实际利率(realinterestrate)之分。例22 设年利率为12,存款额1000元,期限为一年,试按:(1)一年1次复利计息;(2)一年4次按季度
11、3计息;(3)一年12次按月1计息;(4)一年按365日计息;求各种情况下的本利和.解(1)一年1次计息:F=1000(1+12)11201120元 (实际利率i名义利率1212)(2)一年4次计息:F1000(1+3)4 1125.511125.51元 (实际利率i(1+12%/4)4-112.5512.55)(3)一年12次计息:F1000(1+l)12 1126.831126.83元 (实际利率i(1+12%/12)12-112.6812.68)第14页/共316页(4)一年365次计息:F1000(1+l2/365)365 1127.471127.47元 (实际利率i(1+12%/36
12、5)365-112.747512.7475)三、连续式利率可以推论:如按瞬时计息方式(称为连续式复利),则年实际利率最大为 i=lim(1+r/m)m-1=er-1在本例中,r=12%,故i=2.718280.12-1=12.75%m第15页/共316页四、现金流量图在经济活动中,任何工程投资方案的实现过程(寿命期或计算期)总要伴随着现金的流进(收入)与流出(支出)。为了形象地表述现金的变化过程,通常用图示的方法将方案现金流进与流出量值的大小、发生的时点描绘出来,并把该图称为现金流量图(cashflowdiagram)。资金的收入叫现金流入(cashincome);资金的支出叫现金流出(cas
13、hexpense);在计算期内,资金在各年的收入与支出量叫做现金流量(cashflow);同一时期发生的收入与支出量的代数和叫做净现金流量(netcashflow)。现金流量图的作法(1)画一水平直线,将直线分成相等的时间间隔,间隔的时间单位依计息期为准,通常以年为单位,特别情况下可以用半年、季、月等表示。(2)直线的起点为零,依次向右延伸。(3)用带箭头的线段表示现金流量,其长短表示资金流量的大小;箭头向上的线段表示现金流入(收入),其现金流量为正(+);箭头向下的线段表示现金的流出(支出),其现金流量为负(-)。第16页/共316页时间现金流量第2计息周期第4计息周期现金流量图作法P=20
14、00P=2000F=?F=?(贷款人)(银行)第17页/共316页第二节 等 值 计 算一、等值的含义 在工程经济分析中,等值(equal value)是一个很重要的概念,货币的等值包括三个因素,金额的大小、金额发生的时间和利率大小。货币等值是考虑了资金的时间价值的等值,其含义是:由于利息的存在,因而使不同时点上的不同金额的货币可以具有相同的经济价值。比如,现在借入100元,年利率是12,一年后要还的本利和为100+1000.12112元,因而说,现在的100元与一年后的112元等值,即实际经济价值相等。第18页/共316页二、等值计算公式利用等值的概念,可以把一个时点发生的资金额折算成另一时
15、点的等值金额,这一过程叫资金等值计算。(1)常用符号 p 现值(现在值,present value);F 终值(将来值,future value);i 每个计息周期的利率;n 计息周期数。第19页/共316页(2)等值公式:1)一次支付一次支付发生的情形(PF或FP)假定在时间点t0时的资金现值为P,利率i已定,按复利计息,n个计息周期后的终值F计算公式为:FP(1+i)n=P(FP,i,n)式中(1+i)n称为一次支付终值系数一次支付终值系数,简记为(FP,i,n).例3某工程一次贷款4000万元,年利率5,则10年末应偿还金额 F4000(1十5)104000*1.6289=6515.6万
16、元 0 1 2 3 4 5 10PF第20页/共316页P=F(1+i)-n=F(PF,i,n)当终值F和利率i已知时,按复利计息的现值P计算公式为:说明:将未来的金额依据某个利率按复利计息折算成现值,叫做“折现折现”(discount)(discount),而这个利率称为“折现率折现率”或“贴现率贴现率”。式中(1+i)-n称为一次支付现值系数一次支付现值系数,简记为(PF,i,n)。例4某人按复利5计息,想在6年后取出10000元,则现在就向银行存入现金P10000(1+5)-67462.15元第21页/共316页其中,(FA,i,n)称为等额支付系列终值系数.2)等额支付等额支付发生的情
17、形(AF或AP)(1)等额投入(A)与将来值(F)的关系:在工程经济的研究中,常常需要求出连续在若干期的期末支付等额的资金A,最后所积累起来的资金为多少。0 1 2 3 4 5 10FA A A A A A A A A A第22页/共316页设各年末等额投入A,年利率i,则将来值F按下法求得:第1年末的A折算到第n年末的本利和为 A(1+i)n-1第2年末的A折算到第n年末的本利和为 A(1+i)n-2第n-1年末的A折算到第n年末的本利和为 A(1+i)1第n年末的A折算到第n年末的本利和为 A(1+i)0因此 F=A(1+i)0+(1+i)1+(1+i)n-2+(1+i)n-1 (1+i)
18、F=A(1+i)1+(1+i)2+(1+i)n-1+(1+i)n两式相减得证.第23页/共316页例5预测某工程投产后每年平均净收入100万元,存入银行年利率5,第十年年末一共积累金额为:FA(FA,i,n)200(FA,5,10)=100 12.5781257.8万元例6某企业计划5年后自筹资金400万元建厂房,问从现在起平均每年存入银行多少资金?设年利率4.与上例已知A求F的情形正好相反,本题是已知F求A,故 AF(AF,i,n)F/(FA,i,n)=400/(FA,4,5)=400/5.41673.855万元其中,(AF,i,n)称为等额支付系列积累基金系数.第24页/共316页(2)等
19、额投入(A)与现在值(P)的关系:将F=A(F/A,i,n)代入 P=F/(1+i)n即得其中,(P/A,i,n)称为等额支付系列现值系数;其倒数(A/P,i,n)则称为等额支付系列资金恢复系数.第25页/共316页计算例:例7预测某水厂工程建成投产后,每年平均净收益100万元,问:贷款年利率4%时,向银行贷款多少,可以在第7年末偿还本利?本例是已知A求P:P=A(P/A,4%,7)=100*6.002=600.2万元例8某污水工程向银行贷款2000万元,年利率4%,分7年偿还本利,求每年平均还款多少?本例是已知P求A:A=P(A/P,4%,7)=2000*0.16661=333.22万元第2
20、6页/共316页三、计息期为一年的等值计算0 1 2 3 4 5P=3000F=5000求 i=?解 P=F(P/F,i,n)(P/F,i,n)=P/F=3000/5000=0.6查表,并运用内插法,得i=10.76%.实际上,上式即(1+i)n=0.6,可解出i=0.107566第27页/共316页四、计息期与收付期不相同的等值计算 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 100010001000F=?i=12%按年利率12%,每季度计息一次,从现在起连续3年的等额年末借款为1000元,求与其等值的第3年末的借款额为多少?解法一:A=F(A/F,12%/4,4)=100
21、0*0.2390=239元 F=A(F/A,12%/4,12)=239*14.192=3392元0 1 2 3 410000 1 2 3 4A=239第28页/共316页解法二:实际利率i=(1+12%/4)4-1=12.55%F=A(F/A,12.55%,3)=1000*3.3293=3392元解法三F=1000(F/P,3%,8)+1000(F/P,3%,4)+1000(F/P,3%,0)=1000*(1.2668+1.1255+1)=3392元.F=?1000 1000 10000 1 2 3100010001000F=?0 4 8 12第29页/共316页 五、等值计算应用 在建设项目
22、经济评价中,资金筹措和还本付息方案是重要内容。为了科学地决策,必须制定资金偿还方案供比较和选择,其中等值概念及计算方法是关键。例110 某大型水厂为了扩大水处理规模,向银行借款8000万元,年利率10,还款期4年,请设计其还款方式。解 根据等值概念,现制定四种还款方式 (1)等等额额本本金金法法:每期归还等额本金并支付应付的利息,每期归还的利息因贷款总额递减而递减。(2)等等额额利利息息法法:每期只归还利息,因借款总额不变,所以利息是等额的,本金在最后一年一次还清。(3)等等额额年年金金法法:每年归还等额的本利和,其中还本额逐期递增,付息额逐期递减,其和不变。(4)一次性偿还:一次性偿还:全部
23、本金及利息在最后一期一次还清。第30页/共316页方案年(1)年初欠款(2)该年利息(3)年终欠款(4)=(2)+(3)本金支付(5)年终付款总额(6)=(3)+(5)现金流量图(1)等额本金法12348000600040002000800600400200=2000880066004400220020002000200020002800260024002200=10000(3)等额年金法12348000627643802294800628438230=2096880069044818252417241896208622942524252425242524=10096A=2524P=80002
24、8002200P=800026002400第31页/共316页方案年(1)年初欠款(2)该年利息(3)年终欠款(4)=(2)+(3)本金支付(5)年终付款总额(6)=(3)+(5)现金流量图(2)等额利息法12348000800080008000800800800800=3200880088008800880000080008008008008800=11200(4)一次性偿还1234800088009680106488008809681056=3713880096801064811713000800000011713=11713P=80008800800 800 800P=800011713
25、第32页/共316页第33页/共316页FP(1+i)n=P(FP,i,n)P,F,A,i,n 基本关系式第34页/共316页例1某企业每年末结算均可获得利润10万元,倘及时存入银行,年利率10,求到第10年来时一次取出的本利和为多少?【解】第35页/共316页【解法3】将原题图改成下图,即把各年来发生数据分成两组一组10年内每年末都发生10万元;另一组只包括第6年末到第10年末的5年中每年末5万元。分别用等额求未来值方法一次折算到第10年末,即为所求。具体计算如下第36页/共316页六六.有残值时的计算有残值时的计算上面讨论的问题,均没有考虑投入到结束时会有残值产生,而实际上如果期初的投入是
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