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第四章 工程经济
资金的时间价值及其计算
一. 现金流量和资金的时间价值
(一) 现金流量图的三要素：大小，方向和作用点。
(二) 资金的时间价值
1. 含义：反应出资金在运动中，其数量会随时间的推移而变动，变动的这部分资金就是原有资金的时间价值。
2. 利息和利率：用利息作为衡量资金时间价值的绝对尺度，用利率作为衡量资金时间价值的相对尺度。在工程经济分析中，利息被看成是资金的机会成本，是指占用资金所付的代价或放弃近期消费所得的补偿。利率是在单位时间内所得利息与借款本金之比，用于表示计算利息的时间单位称为计息周期。
3. 影响利率的主要因素：社会平均利润率(社会平均利润率是利率的最高界限)。借贷资本的供求情况，在平均利润率不变的情况下，借贷资本供过于求，利率下降，反之，利率上涨。借贷风险。通货膨胀。借出资本的期限长短。
三.等值计算
影响资金等值的三要素：资金的多少、资金发生的时间和利率的大小。
(一) 名义利率和有效利率
当利率周期与计息周期不一致时，就出现了名义利率和实际利率的概念。
1.名义利率：是指计息周期利率乘以一个利率周期内的计息周期数所得的利率周期利率， r=i*m
计算名义利率时忽略了前面各期利息再生利的因素，这与单利的计算相同，通常所说的利率周期利率就是名义利率。
2.有效利率： ieff=(1+r/m)m-1
投资方案经济效果评价
一. 经济效果评价的内容和指标体系
(一) 经济效果评价的内容：盈利能力分析;清偿能力分析;财务生存能力分析：非经营性项目财务分析的主要内容;抗风险能力分析
(二) 经济效果评价的基本方法
经济效果评价是工程经济分析的核心内容，其目的在于确保决策的正确性和科学性，避免或最大限度地减少投资方案的风险，明了投资方案的经济效果水平，最大限度地提高项目投资的综合经济效益。
基本方法有确定性评价方法和不确定性评价方法，对于同一投资方案而言，必须同时进行确定性分析和不确定性分析。
按考虑资金时间价值可分为静态评价和动态评价。静态评价是不考虑资金时间价值，最大特点是计算简便，适用于方案的初步评价，或对短期投资项目进行评价，以及对于逐年收益大致相等的项目评价。动态评价考虑资金时间价值，能较全面地反映投资方案整个计算期内的经济效果，在进行方案比较时，以动态评价为主。
静态评价指标包括投资收益率(总投资收益率和资本金净利润率)、静态投资回收期和偿债能力(资产负债率、利息备付率和偿债备付率)。
动态评价指标包括内部收益率、动态投资回收期、净现值、净现值率和净年值。
(三) 经济效果评价指标体系
1. 投资收益率
(1)公式： 投资收益率R=年净收益或年平均收益/投资总额*100%
(2)应用指标
1)总投资收益率： ROI=EBIT/TI*100%
其中：EBIT—项目达到设计生产能力后正常年份的年息税前利润或运营期内年平均息税前利润。
TI—项目总投资
2)资本金净利润率： ROE=NP/EC*100%
其中：NP—项目达到设计生产能力后正常年份的年净利润或运营期内年平均净利润。
EC—项目资本金
(3) 优点与不足：经济意义明确、直管、计算简便，在一定程度上反映了投资效果的优劣，可适用于各种投资规模。但没有考虑投资效益的时间因素，指标计算的主观随意性太强，以投资收益率作为主要的决策依据不太可靠。
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2. 投资回收期
(1) 静态投资回收期
1)项目建成投产后各年净收益相同 Pt=TI/A+建设期
2)项目建成投产后各年净收益不相同 Pt=(累计净现金流量出现正值的年分数-1)+(上一年累计净现金流量的绝对值/出现正值年份的净现金流量)
(2)动态投资回收期
公式同上述净收益不同的公式，用折现法计算的投资回收期要比静态投资回收期长，因此方案未必可接受。
(3) 优点与不足：投资回收期指标容易理解，计算简便，在一定程度上显示了资本的周转速度。但没有全面考虑投资方案在整个计算期内的现金流量，即只考虑投资回收之前的效果，不能反映投资回收期之后的情况，即无法准确衡量方案在整个计算期内的经济效果。
3. 偿债能力指标
(1) 利息备付率：是指投资方案在借款偿还期内的息税前利润与当期应付利息的比值。从付息资金来源的充裕度反映投资方案偿付债务利息的保障程度。
ICR=EBIT/PI (其中：PI为计入总成本费用的利息) 利息备付率应分年计算，应大于1。
(2)偿债备付率：是指投资方案在借款偿还期内各年可用于还本付息的资金与当期应还本付息金额的比值，表示可用于还本付息的资金偿还借款本息的保障程度。 DSCR=(EBITDA-Tax)/PD (其中：EBITDA—息税前利润加折旧和摊销，Tax—企业所得税 PD—应还本付息金额) 应分年计算，大于1。
(3)资产负债率：是指投资方案各期末负债总额与资产总额的比值。
4.净现值
(1)计算公式：
(2)优点与不足：考虑了资金的时间价值，并全面考虑了项目在整个计算期内的经济状况;能够直接以金额表示项目的盈利能力;判断直观;但不足是必须首先确定一个基准收益率，比较困难;在互斥方案评价时，净现值必须慎重考虑互斥方案的寿命;此外净现值不能反映项目投资中单位投资的使用效率，不能直接说明在项目运营期各年的经营成果。
(3)基准收益率的确定
基准收益率是企业或行业或投资者以动态的观点所确定的，可接受的投资方案最低标准的收益水平。它表明投资决策者对项目资金时间价值的估价，是投资资金应当获得的最低盈利率水平。基准收益率的确定一般以行业的平均收益率为基础，同时综合考虑资金成本、投资风险、通货膨胀以及资金限制等因素。非政府投资项目，可有投资者自行确定基准收益率。确定时应考虑以下因素：
1) 资金成本和机会成本(i1)：基准收益率不能低于单位资金成本和单位投资的机会成本。当项目投资完全由企业自有资金投资时，可参考行业基准收益率，可理解为一种资金的机会成本;当项目以自有资金加贷款时，最低收益率不应低于行业基准收益率与贷款利率的加权平均收益率。如果有几种不同贷款时，贷款利率应为加权平均贷款利率。
2) 投资风险(i2)：为了限制对风险大、盈利低的项目进行投资，可以采用提高基准收益率的办法来进行投资方案的经济评价。
3) 通货膨胀(i3)：若项目现金流量是按当年价格预测估算的，则以年通货膨胀率来修正基准收益率;按基准年不变价格估算的，不在考虑通货膨胀因素。
5. 净年值
6. 内部收益率是使投资方案在计算期内各年净现金流量的现值累计为零时的折现率。内部收益率被误解为项目初期投资的收益率，经济含义是投资方案占用的尚未回收资金的获利能力。项目的内部收益率是项目到计算期末正好将未回收的资金全部回收的折现率，是项目队贷款利率的最大承担能力。内部收益率的经济含义就是使为回收资金余额及其利息恰好在项目计算期末完全收回的一种利率，也是项目为其所占有资金所提供的盈利率。能反映项目自身的盈利能力，其值越高，方案的经济效果越好。由于内部收益率不是初始投资在整个计算期内的盈利率，因而它不仅受项目初始投资规模的影响，而且受项目计算期内各年净收益大小的影响。
(1) 公式
(2) 优点与不足：考虑了资金时间价值以及项目在整个计算期内的经济状况;能够直接衡量项目未回收投资的收益率;不需确定基准收益率;但不足的是计算需大量的与投资项目有关的数据;对于具有非常规现金流量的项目来讲，其内部收益率不是唯一的，在某些情况下甚至不存在。
(3) 用NPV和IRR均可对独立方案进行评价，且结论一致。NPV法计算简单，但得不出投资过程受益程度，且受外部参数影响;IRR法较为繁琐，但能反映投资过程的收益程度，而IRR的大小不受外部参数的影响，完全取决于投资过程的现金流量。
7. 净现值率：是项目净现值与项目全部投资限制之比，其经济含义是单位投资现值所能带来德尔净现值。
经济效果评价方法
(一)评价方案的类型：单一方案(独立型方案);多方案(互斥型、互补型、现金流量相关型、组合—互斥型、混合相关型)
(二)独立型方案的评价：应用投资收益率、投资回收期、净现值、内部收益率进行评价。
(三)互斥型方案的评价
1.静态评价方法
(1)增量投资收益率：是指增量投资带来的经营成本的节约与增量投资之比。R(2-1)=(C1-C2)/(I2-I1)*100%;当得到的增量投资收益率大于基准收益率时，则投资额大的方案可行。反之，投资额小的可行。
(1) 增量投资回收期：是指用经营成本的节约来补偿增量投资的年限。Pt(2-1)=(I2-I1)/(C1-C2)*100%;当得到的增量投资回收期小于基准投资回收期时，投资额大的方案可行：反之，投资额小的方案可行。
(2) 年折算费用：运用年折算费用法，只需计算各方案的年折算费用，即将投资额用基准投资回收期分摊到各年，在于各年的年经营成本相加。Zj=Ij/Pc+Cj 或 Zj=Ij*ic+Cj;;根据年折算费用，选择最小者为最优方案。
(3) 综合总费用：即为方案的投资于基准投资回收期内年经营成本的总和。Sj=Ij+Pc*Cj;在方案比选时，综合总费用为最小的方案即为最优方案。
以上几种互斥型方案静态评价方法，虽概念清晰，计算简便，但主要缺点是没有考虑资金的时间价值，对方案未来时期的发展变化情况，例如，投资方案的使用年限、投资回收期以后的收益、方案使用年限终了时的残值、方案在使用过程中更新和追加的投资及其效果等未加充分考虑。因此，静态评价方法仅适用于方案初评或作为辅助评价方法采用。
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2.动态评价方法
(1)计算期相同
1)净现值法：对互斥方案评价首先剔除NPV<0的方案，即进行方案的绝对效果检验;然后对所有NPV≥0的方案比较其净现值，选择净现值最大的方案为最佳方案。
2)增量投资内部收益率法：是指两方案各年净现金流量的差额的现值之和等于零时的折现率。基本步骤：
A)计算各备选方案的IRR，分别与基准收益率比较。IRR小于ic的方案，即予淘汰。
B)将IRR≥ic的方案按初始投资额由小到大依次排列。
C)按初始投资额由小到大依次计算相邻两个备选方案的增量投资收益率ΔIRR>ic，则说明初始投资额大的方案优于初始投资额小的方案，保留投资额大的方案;反之，若ΔIRR
3)净年值法：当给出“+、-”现金流量时，分别计算各方案的等额年值。凡等额年值小于零的方案，先行淘汰，在余下方案中，选择等额年值大的为优。
(2)计算期不同
1)净年值法2)净现值法(最小公倍数法、研究期法和无限计算期法)3)增量投资内部收益率法
不确定性分析与风险分析
不确定性分析主要包括盈亏平衡分析和敏感性分析。风险分析应采用定性或定量相结合的方法，分析风险因素发生的可能性及给项目带来经济损失的程度。盈亏平衡分析只适用于财务评价，敏感性分析和风险分析可同时用于财务评价和国民经济评价。
1.盈亏平衡分析
B=pQ-CVQ-CF-t*Q (式中：B—利润;Q—销售量或产量;p—单位产品售价;CV—单位产品变动成本;CF—固定成本;t—单位产品营业税金及附加)
2.分析方法
1)线性盈亏平衡分析的前提条件：生产量等于销售量;生产量变化，单位可变成本不变，从而使总生产成本成为生产量的线性函数;生产量变化，销售单价不变，从而使销售收入成为销售量的线性函数;只生产单一产品或者生产多种产品但可以换算为单一产品计算。
2)以产量和生产能力利用率表示的盈亏平衡点应用最为广泛。
3)盈亏平衡点反映了项目对市场变化的适应能力和抗风险能力。盈亏平衡点越低，达到此点的盈亏平衡产量和收益或成本也就越少，项目投产后盈利德尔可能性越大，适应市场变化的能力越强，抗风险能力也越强。盈亏平衡分析虽然能够度量项目风险的大小，但并不能揭示产生项目风险的根源。
2敏感性分析
(1) 敏感度系数：系数越大因素越敏感。
(2) 临界点：是指不确定性因素的变化使项目可行变为不可行的临界数值。临界点的绝对值越小因素越敏感。
(3) 不能说明不确定性因素发生变动的情况的可能性大小，也就是没有考虑不确定性因素在未来发生变动的概率，而这种概率是与项目的风险大小密切相关的。
价值工程
一. 值工程的基本原理和工作程序
(一) 基本原理
1. 价值工程及其特点：价值工程是以提高产品或作业价值为目的，通过有组织的创造性工作，寻求用最低的寿命周期成本，可靠地实现使用者所需功能的一种管理技术。它不是对象的使用价值，也不是对象的经济价值和交换价值，而是对象的比较价值。价值工程涉及价值、功能和成本3个基本要素。
(1) 价值工程的目标是以最低的寿命周期成本，使产品具备它所必须具备的功能。产品的寿命周期成本由生产成本和使用及维护成本组成。在一定范围内，产品的生产成本和使用成本存在此消彼长得关系。寿命周期成本为最小值时，所对应的功能水平是从成本考虑的最适宜功能水平。
(2) 价值工程的核心是对产品进行功能分析。价值工程分析产品首先不是分析其结构，而是分析其功能。在分析功能的基础之上，再去分析结构、材质等问题。
(3) 价值工程将产品价值、功能和成本作为一个整体同时考虑。
(4) 价值工程强调不断改革和创新
(5) 价值工程要求将功能定量化
(6) 价值工程是以集体的智慧开展的有计划、有组织的管理活动。
2. 提高产品价值的途径：在提高产品功能的同时，降低产品成本，这是提高价值最为理想的途径。在产品成本不变的条件下，通过提高产品的功能，提高利用资源的效果或效用，达到提高产品价值的目的。在保持功能不变的条件下，通过降低产品的寿命周期成本，达到提高价值的目的。产品功能有较大幅度提高，产品成本有较少提高。产品功能略有下降，产品成本大幅度下降。
对于大型复杂的产品，应用价值工程的重点是在产品的研究、设计阶段。
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工作程序
| 工作阶段 | 工作步骤 | 对于问题 |
| 准备阶段 | 对象选择；组成价值工程工作小组；制定工作计划 |
|
| 分析阶段 | 收集整理资料；功能定义；功能整理；功能评价 | （3）价值工程对象的功能？（4）价值工程对象的成本？（5）价值工程对象的价值？ |
| 创新阶段 | 方案创造；方案评价；提案编写 | （6）有无其他方法可以实现同样功能？（7）新方案的成本？（8）新方案能满足要求吗？ |
| 实施评价 | 方案审批；方案实施；成果评价 | （9）如何保证新方案的实施？（10）价值工程活动的效果如何？ |
二.价值工程方法
(一)对象选择方法
1.因素分析法：又称经验分析法，是一种定性分析方法。特别是在被研究对象彼此相差比较大以及时间紧迫的情况下比较适用。
2.ABC分析法：又称重点选择法或不均匀分布定律法,基本思路：将一个产品的各种部件按成本的大小由高道低排列起来，然后绘制费用累积分配图，然后将占总成本70~80%而占零件总数10~20%的零部件划分为A类;将占总成本5~10%而占零部件总数60~80%的零部件划分为C类;其余为B类。其中A类零部件是价值工程的主要研究对象。但在实际工作中，有时由于成本分配不合理，造成成本比重不大但用户认为功能重要的对象可能被漏选或排序推后。ABC法的这一确定可以通过经验分析法、强制确定法来补充修正。
3.强制确定法：是以功能重要程度作为选择价值工程对象的一种分析方法。具体做法是：先求出分析对象的成本系数、功能系数，然后得出价值系数，价值低的则被选为研究对象。这种方法在功能评价和方案评价中也有应用。
4.百分比分析法
5.价值指数法：通过比较各个对象之间的功能水平位次和成本位次，寻找价值较低对象，并将其作为价值工程研究对象。
(二)功能的系统分析
1.功能分类(价值工程中得功能是必要功能)：(1)按功能的重要程度分类：基本功能和辅助功能(2)按功能的性质分类：使用功能和美学功能 (3)按用户的需求分类：必要功能(基本功能、辅助功能、使用功能和美学功能)和不必要功能(多余功能、重复功能和过剩功能)(4)按功能的量化标准分类：过剩功能和不足功能
(三)功能评价
1.功能现实成本C的计算
第i个评价对象的成本指数CI=第i个评价对象的现时成本Ci/全部成本
2.功能评价值F的计算
对象的功能评价值F(目标成本)是指可靠地实现用户要求功能的最低成本。功能重要性系数评价法是一种根据功能重要性喜事确定功能评价值的方法。
(1) 确定功能重要性系数(功能系数或功能指数)：确定功能重要性系数的关键是对功能进行打分，常用方法：
1) 环比评分法(DARE法)：适用于各个评价对象有明显的可比关系，能直接对比，并能准确地评定功能重要性程度比值的情况。
2) 强制评分法(FD法)：0-1评分法：重要的打1分，相对不重要的打0分。0-4评分法：F1比F2重要得多(F1得4，F2得0);F1比F2重要 (F1得3，F2得1);F1和F2同等重要(F1和F2各得2);F1不如F2重要(F1得1，F2得3);F1远不如F2重要(F1得0，F2得 4)。强制打分法适用于被评价对象在功能重要程度上得差异性不太大，并且评价对象子功能数目不太多的情况。
3) 多比列评分法
4) 逻辑评分法
(2) 确定功能评价值F：对于新产品设计，功能评价值F等于功能重要性系数乘以目标成本。
1. 功能价值V的计算及分析
(1)功能成本法： V=1，功能评价值等于功能现实成本，表明评价对象的功能现实成本与实现功能所必需的最低成本大致相当。V<1，功能现时成本大于功能评价值，表明评价对象的现实成本偏高，功能要求不高，以提出过剩功能及降低现实成本为改进方向。V>1，功能评价值大于功能现实成本，表明该部件功能比较重要，但分配的成本较少，此时，功能与成本的分配问题可能已较理想，或者有不必要的功能，或者应该提高成本。
(2)功能指数法(相对值法)
4.确定VE对象的改进范围：ΔC=C-F，当ΔC>0时，ΔC大者为优先改进对象。
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(四)方案创造及评价
1.方案创造
(1)头脑风暴法：互相启发，集思广益，提出创新方案。
(2)哥顿法：指导思想是把要研究的问题适当抽象，以利于开拓思路。在研究新方案时，会议主持人开始并不全部摊开要解决的问题，而是只对大家做一番抽象笼统的介绍，要求大家提出各种设想，以激发出有价值的创新方案。
(3)老师意见法(德尔菲法)：老师彼此不见面，研究问题时间充裕，可以无顾虑、不受约束地从各种角度提出意见和方案。缺点是花费时间较长，缺乏面对面的交谈和商议。
(4)老师检查法
2.方案评价
(1)定性方法：德尔菲法，优缺点列举法
(2)定量方法：直接评分法，加权评分法，比较价值评分法，环比评分法，强制评分法，几何平均值评分法。
工程寿命周期成本分析
一. 工程寿命周期成本及其构成
1.工程寿命周期经济成本：建设成本和使用成本(能耗成本、维护成本和管理成本)。从性质上讲可以是资金的直接投入也可以是资源投入(人力资源和自然资源);从其投入时间上讲，可以是一次性投入(建设成本)也可以是分批连续投入(使用成本)。
2.工程寿命周期环境成本：正面的体现为某种形式的收益，负面的体现为某种形式的成本。
3.工程寿命周期社会成本：
在工程寿命周期成本中，环境成本和社会成本都是隐性成本，他们不直接表现为量化成本，而必须借助于其他方法转化为可直接计量的成本。
二.工程寿命周期成本分析方法
(一)工程寿命周期成本分析方法
常用的寿命周期成本评价方法有费用效率法、固定效率法、固定费用法和权衡分析法。
1.费用效率法： 费用效率CE=工程系统效率SE/工程寿命周期成本LCC=工程系统效率SE/(设置费IC+维持费SC)
费用估算的方法：费用模型估算法、参数估算法、类比估算法(最广泛使用)、费用项目分别估算法。
2.权衡分析法：
(1)权衡分析的对象：1)设置费与维持费的权衡分析;2)设置费中各项费用之间的权衡分析;3)维持费中各项费用之间的权衡分析;4)系统效率与寿命周期成本的权衡分析;5)从开发到系统设置完成这段时间与设置费的权衡分析。
(2)设置费与维持费的权衡分析手段：1)改善原设计材质，降低维修频度;2)支出适当的后勤支援费，改善作业环境，减少维修作业;3)制定防振、防尘、冷却等对策，提高可靠性;4)进行维修性设计;5)置备备用的配套件、部件和整机，设置迂回的工艺路线，提高可维修性;6)进行节省劳力的设计，减少操作人员的费用;7)进行节能设计，节省运行所需的动力费用;8)进行防止操作和维修失误的设计。
(3)设置费中各项费用的权衡分析手段：1)进行充分的研制，降低制造费;2)将预知的维修系统装入机内，减少备件的购置量;3)购买专利的使用权，从而减少设计、试制、制造和试验费用;4)采用整体结构，减少安装费。
(4)维持费中各项费用的权衡分析手段：1)采用计划预修，减少停机损失;2)对操作人员进行充分培训，减少维修人员的劳务费;3)对作业时间、准备时间和维修作业时间绘制熟练曲线。
(5)系统效率与寿命周期成本的权衡分析手段：1)通过增加设置费使系统的能力增大;2)通过增加设置费使产品精度提高，从而有可能提高产品售价;3)通过增加设置费提高材料的周转速度使生产成本降低;4)通过增加设置费，产品的使用性能具有更大的吸引力使售价和销量得意提高。
(6)从开发到系统设置完成这段时间与设置费的权衡分析手段：运用计划评审技术(PERT)。
(二)工程寿命周期成本分析方法的特点和局限性
1.特点：1)当选择系统时，不仅考虑设置费还要研究所有的费用;2)在系统开发的初期就考虑寿命周期成本;3)进行费用设计将寿命周期成本作为系统开发的主要因素;4)进行设置费与维持费的权衡、系统效率与寿命周期成本的权衡、以及开发、设置所需的时间与寿命周期成本之间的权衡。
2.局限性：1)假定项目方案有确定的寿命周期;2)在项目早期进行评价的准确性难以保证;3)工程寿命周期成本分析的高成本未必使用于所有项目。
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