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第六章设备方案的工程经济分析
第一节设备更新的含义及相关概念
第二节设备合理更新期的确定
第三节设备更新方案择优
第四节
工程设备租赁的经济分析
第一章工程经济学基本概念
12.何为工程经济学
13.工程经济学相关概念
14.工程经济学的研究对象与范围
一、工程经济学概念
●工程经济学研究技术方案、技术政策、技术规划、技术措施等的经济效果，通过计算分析寻找具有最佳经济效果的技术方案。
●工程经济学是一门研究工程（技术）领域经济问题和经济规律的科学。
工程经济学应用举例
●以我国特大型水利三峡工程项目为引例，讨论工程经济与工程技术问题。
●最早提出三峡工程设想的是我国伟大的民主革命的先驱者孙中山先生。
1918年，孙中山先生在《建国方略之二——实业计划》“改良现存水路及运河”一节中提出。
著名的“萨凡奇计划”
●1944年5月，国民党政府资源委员会邀请美国垦务局设计总工程师、世界著名高坝专家、当时担任印度巴克拉大坝工程顾问的萨凡奇博士来华，在中国工程师陪同下查勘了三峡，随后提出了《扬子江三峡计划初步报告》，这就是同年10月由美国白宫披露、轰动世界的“萨凡奇计划”。
该“计划”的坝址在南津关上游约2000米处，最大坝高225米，水库正常蓄水位200米高程，水电厂装机总容量1056万千瓦，单机容量11万千瓦，设船闸通航，万吨级船队可通达重庆，还可拦蓄洪水，估计投资9．35亿美元。
应当说，“萨凡奇计划”是第一个比较具体的、可以充分利用三峡水能资源的计划。
三峡工程有显著的防洪效益
●三峡工程正常蓄水位175米时，有防洪库容221．5亿立方米，防洪效益及其连带的环境效益十分显著。
按1992年价格水平计算，三峡工程防洪多年平均直接经济效益为每年22～25．2亿元。
另据计算，若遇1870年特大洪水时，直接经济效益为：
可减少农村淹没损失510亿元，可减少中小城市和城镇淹没损失240亿元，减少江汉油田淹没损失19亿元，以上3项合计为769亿元。
三峡水电站的强大电力效益
●三峡水库正常蓄水位175米时，大坝下游的最低水位为62米，则三峡水电站的最大水头为113米；
三峡水电站总共装机26台，装机总容量为1820万千瓦，年发电量为846．8亿千瓦时。
它所供电的华中、华东和广东地区，供电距离都在400～1000千米的经济输电范围以内。
按华中、华东地区1990年每千瓦时电量创造工农业产值6元计算，三峡水电站每年可为增加工农业产值5040亿元提供电力保证。
这一产值相当于华中地区四省1990年全年的工农业总产值。
目前世界上最大的水电站是位于南美洲巴拉那河上的伊泰普水电站，总共装机18台，装机总容量为1260万千瓦，年发电量为710亿千瓦时。
●水力发电是清洁和永不枯竭的能源：
长江三峡工程兴建后，相当于每年减少使用5000万吨原煤或2500万吨原油，难怪说：
“长江滚滚向东流，流的都是煤和油。
”
三峡工程具有哪些显著的航运效益：
●三峡工程建成后，由于长江上中游航道和水域条件的改善，将促进船型、船队向标准化、大型化方向发展；
每马力拖载量可由目前的0．7～0．9吨增加到2～7吨；
船舶运输耗油量可从目前的26千克／千吨千米，降低到7．66千克／千吨千米；
运输成本可比目前降低35％～37％。
三峡工程静态总投资是多少亿元？
测算的动态总投资是多少亿元？
1993年7月，国务院三峡工程建设委员会批准的枢纽工程的静态总投资为500．9亿元；
1994年11月，国务院三峡工程建设委员会批准的水库移民搬迁与安置的静态总投资为400亿元；
两项合计，三峡工程静态总投资为900．9亿元（均为1993年5月末价格）。
动态总投资为2039亿元。
1993年之后，我国国民经济宏观调控的效果很好，价格指数逐年下降，三峡工程的动态总投资可以控制在1800亿元以内。
工程技术问题：
水库诱发地震问题；
坝址位于湖北宜昌的三斗坪，地基为坚硬、完整、强度很高的花岗岩。
泥沙问题；
泻洪孔排泥沙，两岸建防护林。
两岸山体滑坡问题和人防问题。
只有工程技术与工程经济可行，工程才能投资。
二.工程经济学相关概念
1.课程体系——以工程经济评价为主线
2.工程技术与经济的概念
3.投资与机会成本
4.工程项目
工程技术与经济的概念
工程指制作过程的方法，技术指劳动的技能和技巧。
工程经济学中的工程技术属于广义的范畴，包括：
①劳动技能——生产技术、制造技术、管理技术、信息技术和决策技术。
②劳动工具——生产设施、生产设备和生产工具。
③劳动对象——原材料和产品等。
工程经济学中的经济包括工程所涉及到的直接经济效果和间接经济效果，因此涉及可货币计量和不可货币计量的效果。
投资与机会成本——工程经济是微观经济学的一个特殊领域，特别是该部分关系到资本投资。
从根本上说，工程经济学涉及工程与经济之间的关系，工程经济学并不关心怎样设计一个水坝或者如何建造它，它关心的问题是：
我们应该在这个地点、这个时间建这个水坝吗？
如果我们要建造这个水坝，将要花多少钱？
这样的问题可应用于许多工程：
铁路、高速公路定线、建筑物高度方案的选择、是买还是租借一种机器或其他物品等
投资是资源从消费到使用的一种转变，这种使用将提高生产过程的效率。
推迟消费是为了使将来更多的消费成为可能。
由于涉及投资，这就有机会成本问题，机会成本在经济学中是很重要的概念之一。
如果投入资源是有限的，我们必须在两种行为中选择其中之一，而且这两种选择对我们都是有益的，这样，我们本应从中所获得的满足对我们来说也就失去了，一种放弃的收益就如同一种成本一样。
机会成本是在互斥选择中，选择其中一个而非另一个时所放弃的收益。
工程项目包括公共部门的项目（如城市建设、高速公路）和私人部门项目。
私人投资被为了私人利益的私人和私有公司所控制，例如，一个私人公司正在考虑更换一台效率更高的生产车床，没有人会考虑购买车床所带来的公众利益的好坏问题，唯一考虑的是新车床对公司利润的影响。
工程经济学的研究对象与范围
●工程经济学的研究对象是工程项目（技术活动）的经济性方面。
这里所说的项目是指投入一定资源的计划、规划和方案并可以进行分析和评价的独立单位。
研究范围涉及与工程项目相关的经济领域，包括直接经济效果和间接经济效果。
工程经济一般要回答3个问题：
一是究竟为什么要干这个工程？
（可有其他选择）
二是为什么要现在干这个工程？
（市场需求与费用）
三是为什么要以这种方式干这个工程？
（哪种方式更经济）
第一节资金时间价值及其计算方法
一.资金时间价值的概念
资金在运动过程中随时间的推移而发生的增值现象称为资金时间价值。
这可从两个方面来理解：
一是资金参与社会再生产，劳动者创造剩余价值，使资金实现了增值。
二是对放弃现期消费的损失所应作的必要补偿。
资金时间价值的大小取决于多方面的因素，从投资角度看表现为：
投资利润率，通货膨胀率即对因货币贬值造成的损失所应作的补偿，以及风险因素。
二、资金时间价值的衡量与计算方法
●衡量资金时间价值的尺度有绝对尺度（利息和利润）和相对尺度（利息率和利润率）。
●计算资金时间价值的方法有单利法和复利法两种。
单利计息
•单利计息是仅按本金计算利息，利息不再生息，其利息总额与借贷时间成正比，利息计算公式为：
In=p×
n×
I
•n个计息周期后的本利和为：
Fn=p（1+n×
i）
复利法
●复利计息方式，某个计息周期中的利息是按本金加上先前计息周期所累计的利息进行计息，即“利滚利”
●复利息计算公式：
n个计息周期后的本利和为
三.名义利率与实际利率
在工程经济分析中，复利计算通常以年为计
息周期，但在实际经济活动中，则有年、月、周、日等多种，这样就有名义利率和实际利率之别.
例1：
本金1000元，年利率12%，每半年计息一次，一年后的本利和为：
F=1000（1+12%/2）2=1123.6元
比一年计一次多3.6元，是半年计息时利息60元在下半年的利息,一年的实际利率
而12%则为名义利率
若名义利率为r与实际利率为i，一年计了m次，则两者的换算公式为：
当m=1时，二者是一样的。
例2
年利率为12%，每月计息1次，其实际利率为多少？
（12.68%）；
若年实际利率为13%，每年计息4次，其名义利率为多少？
（12.41%）；
某银行存款月利率为1.5%，其年实际利率为多少（19.56%）
第二节资金等值与现金流量
一、资金等值的概念
资金等值是指在考虑时间因素的情况下，不同时点发生的绝对值不等的资金可能具有相同的价值，也可解释为“与某一时间点上一定金额的实际经济价值相等的另一时间点上的价值”
例如：
现借入100元，年利率10%，一年后要还的本利和为110元，也就是说，现在的100元与一年后的110元虽然绝对值不等，但它们是等值的，即实际经济价值相等。
等值概念在资金时间价值计算中很重要。
二、现金流量与现金流量图
对于一个特定的经济系统而言，投入的资金，花费的成本，获取的收益，都可看成是以货币形式体现的资金流入或资金流出，在工程项目工程经济分析中，把各个时间点上实际发生的这种资金流出或资金流入称为现金流量，流出系统的资金称为现金流出，流入系统的资金称为现金流入，二者之差为净现金流量。
现金流量图是用以反映工程项目在计算期内流入和流出现金活动的简化图示。
它将现金的收入和支出按照发生的时间阶段画在时间的标度上，如图1
图1正现金流量和负现金流量
现金流量图的垂直箭头，通常向上者表示正现金流量，向下者表示负现金流量，现金流量图是协助工程经济评估人员进行复利计算和投资分析的有效工具。
等值计算中常用现金流量符号P、F、A、（G、h），要掌握其相互的位置关系。
三、资金等值计算公式
•在工程经济分析中，为了考察工程项目的经济效果，必须对项目分析期内的费用与收益进行分析计算，在考虑资金时间价值的情况下，只能通过资金等值计算将它们换算到同一时间点上才能相加减，等值计算公式主要有8个，它们分别为：
1、一次支付终值公式
F=P（1+i）n
也可用符号（F/P，i，n）表示
称为一次支付终值系数。
注意：
n是由P与F之间的距离时间数决定的
例题1：
设买一土地需花费1000万元，于项目开发期期初投入，开发周期为3年，若贷款利率为8.5%，则3年后这笔钱的价值如何。
（答案：
1277.3万元）。
例题2：
某一房地产现在价值为200万元，若每年按10%的比率升值，则五年后，其价为多少。
322.1万元）。
2、一次支付现值公式
P=F（1+i）-n，也可用符号（P/F，i，n）表示，称为一次支付现值系数。
习题4
例题：
1.某一房地产预计10年后的转售价为800万元，若按10%的时间价值计，则其现在在价值为几？
308.43万元）
2.某市在1998年底将在A处建成一商业中心，建成后，预计房地产价格将以年平均15%的升幅上涨，该处一房地产按此升幅估计在2000年末将达到1000万元，试问其98年初的价格为多少？
657.52万元）
3、等额分付终值公式
，也可用符号（F/A，i，n）表示
，称为等额分付终值系数。
习题5
n=A的个数，F与最后一个A重合某房地产获得时，其使用期限剩15年，改
建用了两年，第三年开始经营，从第三年末至使用期限末，年平均收入为50万元，
若利率为10%，试求其等值的期限末总收入为多少？
1226.14万元）
4、等额分付偿债基金公式
也可用符号（A/F，i，n）表示
，称为等额分付偿债基金系数。
n=A的个数，F与最后一个A重合
某年轻家庭每年在小孩生日时，给其礼物是一笔定额存款，以便在其18周岁上学时供其学习费用，假定其上大学各项费用开支是8万元，利率是4%，则每年该笔存款是多少？
=8*4%/[（1+4%）18-1]=3119元
摊到每月为260元。
5、等额分付现值公式
也可用符号（P/A，i，n）表示。
称为等额分付现值系数。
n=A的个数，P在第一个A前一格
福州2007年城镇居民人均可支配收入16642元，三口之家为49926元，家庭月收入为4161元，按照40%月供住房支出为1664元，五年以上按揭利率为7.83%，月利率为0.653%，30年下来可买的住房的价格定位是？
=1664[（1+0.653%）360-1]/（1+0.653%）3600.653%=23万元,
若是100平米,只能买2300元/平米
A=2000元，i=6%，30年，P=33.36万
若前题改建两年中，每年花费100万元，并在每年期初支出，期限末残值不计，则获得房地产时，购买的价格为多少？
102.62万元）
6、等额分付资本回收公式
也可用符号（A/P，i，n）表示。
称为等额分付资本回收系数
n=A的个数，P在第一个A前一格
某人拟购买一价值80万元（08年8月份均价为7747元）的住宅，计划自己支付首期款20%，其余向金融机构贷款，如果30年内按月等额偿还，贷款利率为7.83%（月利率为0.653%），则该居民的月还款额是多少元（答案：
4623元,为11558的40%）。
7、等差序列现金流终值公式
也可用符号（F/G，i，n）表示。
称为等差序列终值系数。
n=G的个数+1F与最后一个G重合。
例13
8、等比序列现金流现值公式
可用符号（P/A，i，h，n）表示
称为等比序列现值系数。
注意:
n=A的个数，P在A1的前一格
案例1：
在一座新的商业建筑经济分析中，投资者估计建筑经营第一年的净收益为100万元，并且以后以每年8%的比率递增，预计可经营10年，10年末转售收入为400万元，资金的机会成本定为12%，该投资者目前最多可出价多少买该商业建筑？
（
万）
案例2.
某购楼者向银行申请50万元的抵押贷款，银行根据购楼者未来收入增长情况，为他安排了递增式还款抵押贷款计划，即月还款额增长率与月收入增长率相等。
若年贷款利率为15%（月1.25%），期限为20年，购楼者的月收入增长率为0.5%，问该购楼者第6年首月付款的金额应该是多少？
6078.81元）
相关案例及答案
1.某家庭1999年8月31日以4500元/平方米的价格，购买了一套建筑面积为100平方米的住宅，银行为其提供了20年期的住房抵押贷款，该贷款的年利率为6%，抵押贷款价值比率为70%，按月等额还款。
2004年9月1日，该家庭由于某种财务需要拟申请二次住房抵押贷款即加按，且按产权人拥有的权益价值50%发放，已知当地住宅价值年上涨率为3%，问申请加按时，该家庭最多能得到多少抵押贷款？
（参考答案：
12.72万元）
●1、解：
①2004年9月1日住房市场价值
•为：
V=4500*100*（1+3%）5=52.17万，
②第一抵押贷款月还款额：
A=
元
③2004年9月1日未偿还第一抵押贷款价值：
•
万元
④该家庭拥有的权益价值为：
52.17-26.74=25.43万
⑤加按时可获最大抵押贷款数额为：
12.72万。
2、某家庭欲购买一套面积80m2的经济适用房，单价3200元/m2，首付款为房价的25%，其余申请公积金和商业组合抵押贷款，已知公积金和商业贷款的利率分别为4.2%和6.6%，期限公积金为10年，最高限额为8万元。
家庭最高月还款额为1800元/月，问该笔贷款至少多少年还完？
12.52年）
2.解:
①P=80*3200*（1-25%）=192000元，i1=4.2%/12=0.35%；
i2=6.6%/12=0.55%。
公积金P1=80000元;
商业P2=112000元
A=A1+A2=1800;
其中
A1=P1*
A2=982.41元。
②10年后未还的商业贷款为：
F10=
可求出n=2.52年。
3、某家庭以3500元/m2的价格购买一套建筑面积120m2的住宅，可申请抵押贷款，利率为6%，抵押贷款价值比例为70%，若家庭每月还款额为2800元，问该抵押贷款几年还完。
若该家庭于还款后的第5年未一次提前偿还贷款本金6万元，问①抵押贷款还款期限提前几年？
②若还款年限不变，则从第6年初开始的抵押贷款月还款额是多少？
12年另5个月；
提前2年另7个月）
3.解：
①P=3500*120*70%=29.4万，P5=6万。
I=0.5%。
②正常情况下还款年限为：
求出n=12年5个月。
③提前还款后的N为
求出N=9年另10个月。
④提前2年另7个月。
4、某年轻家庭预计5年后收入会大幅增加，现欲购买90m2的住宅，银行根据其未来收入增长情况，提供15年期的二阶段等额还款住房抵押贷款，前5年月还款常数为0.6%，家庭月还款额为1200元，欠款余额在后10年等额全部偿还。
银行贷款年利率为6%，抵押贷款价值比例为70%，试问该家庭所买住宅单价可达多少？
后10年每月还款额又为多少？
单价3175元/m2、后10年A为2065.49元/月）
4.解：
①n1=60月，n2=120月。
I=6%/12=0.5%。
②P=1200/0.6%=20万。
单价=20/70%*90=3175元/平方米
④正常：
⑤前五年每月欠：
1687.71-1200=487.71元/月.
5年共计:
元
后10年每月还款为:
34027.54（A/P,I,n）+1687.71=2065.49元/月;
5、某开发商向银行借款1000万元，利率是8%，五年内还清全部本金和利息，有如下四种偿还方式：
①每年利息照付，到期一次还本；
②到期一次还本付息；
③每年等额还本，利息照付，到期付清；
④每年等额还本付息，到期还清。
试求各种偿还方式每年偿还的本和利息分别为多少？
5、解：
资金偿还的四种方式本和利息
以上四种方案均符合资金等值的概念,借贷双方都能接受,但对企业有不同的经济效果，当企业还有其他投资机会且收益率大于8%时，则不急于还贷；
否则，为了减少利息负担，应该尽快还贷。
本章习题例子
1、某公司为购买新技术，向银行借款200万元，年利率为6%，期限3年，问到期后应一次偿还银行本利和多少万元？
答案：
238.2万元。
2、某企业拟向银行借款1500万元，5年后一次还清。
甲银行贷款年利率17%，按年计息，乙银行贷款年利率16%，按月计息。
问企业向哪家银行贷款较为经济？
3、某人拟在2010年末取得10万元存款，如果年利率为9%，那么在1996年初要存入多少现款？
27450元。
4、有人预测4年后X型轿车价格将降为8万元，若年利率为8%，某顾客现在应存入多少资金可达到预期目的？
5.88万元
5、从一月份开始每月末存入1000元，连续存12个月，年利率12%，那么到年底时累积的现金为多少？
12682.5元。
6、某人每年年初存入银行5000元，连续8年，若银行按2%季度利率计复利，此人第8年年末可从银行提取多少钱？
7、某企业因技术改造借用外资，到期（第五年末）本息和将负债1000万美元，在折现率为10%的情况下，若采用等额方式偿还，问企业今后5年内每年应偿还多少资金？
163.8万美元。
8、某企业兴建一工业项目，第一年投资1000万元，第二年投资2000万元，第三年投资1500万元，投资均在年初发生，若收益率为10%，从第四年末开始每年等额净收益至少应为多少该项目才值得投资？
9、甲企业持有乙股份公司1百万股优先股股票，每股金额为10万元，年股息率为15%，若折现率为12%，未来5年甲企业得到股息的现值为多少？
502.82万元。
10、某企业拥有一项无形资产，预计在其未来10年寿命期内，每年可获高于同行业的超额收益15万元，若行业基准收益率为10%，则此项无形资产价值为多少？
11、某家庭以按揭方式购买了一套价值为25万元的住宅，如果该家庭首付款为房价的30%，其余为在10年内按月等额偿还贷款，年贷款利率6%，问还款额为多少？
12、某公司花300万元购买一片门面，计划15年内以出租方式回收投资，第15年末房屋净值为150万元，若资金的投资收益率为12%，问该公司每年年未应收取多少租金？
13、某小型物业第一季度维护费为1000元，以后直至第12季度逐季增加100元，若资金的利率为3%/季，试问现在应存多少钱作为该物业的维护基金？
15079.32元。
14、某高新技术企业创办第一年的纯收益为100万元，预计未来15年内每年的增长率为5%，若该行业的基准收益率为10%，试评估该企业的现在价值？
假定该企业拥有很强的科研实力与管理队伍，能保持这种长期的获利能力，则该企业的价值又为多少？
1004.6万元；
2000万元。
15、名义利率为12%，每月计息一次，其实际利率为多少？
如果实际利率为13%，每年计息4次，其名义利率为多少？
某存款月利率为1.5%，试求年实际利率为多少？
16.年利率10%，每半年计息一次，从现在起连续3年的等额年末支付为500元，与其等值的现值是多少？
（1237.97元）
17.年利率12%，季度计息一次，从现在起连续4年的等额年末支付为1000元，第四年年末的本利和是多少？
（4818元）
第一节工程经济要素
工程经济分析评价主要是对工程方案投入运营后预期的盈利性做出评估，为投资决策提供依据。
因此，工程经济分析评价的基本经济要素是：
投资、收入、成本、利润和税金等方面的基本数据。
一次性投资指工程技术方案实施初期需要的一次性投入费用，称为投资。
如工程项目方案的投资费用、设备方案的初始购置费或制造费用等。
经营收益是指工程技术方案投入运行使用后所产生的成果或收入。
如工程项目的经营收入、产品或半产品销售收入或者提供劳务所得，它是可实现的
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