設備投資項目綜合效益評價模型及應用

強迎春,魏廣華,劉 赟,呂春蓮

（中國人民解放軍第5720工廠,安徽蕪湖 241007）

設備投資項目綜合效益評價模型及應用

強迎春,魏廣華,劉 赟,呂春蓮

（中國人民解放軍第5720工廠,安徽蕪湖 241007）

設備投資項目評價是設備管理中的一項基礎性工作,選取某一工廠為研究對象,建立設備投資項目評價的KPI體系,運用層次分析法構造設備項目投資綜合效益的評價模型,并將此應用于該工廠的實踐。通過主成分分析和多元線性回歸,得出設備投資項目綜合效益函數,據此提出政策建議,并將此提煉為一般的應用法則。

設備;投資;項目;效益

設備投資項目目標的實現受到諸多因素的影響,如何評估已交付設備投資項目的總體績效水平,用于對項目負責人的評價,系統改進投資項目的前期管理。需要建立一個科學的投資項目綜合效益評估模型,促進投資效率的提升。選取了某一工廠為研究對象,構建了設備投資項目綜合效益評價模型。

1 設備投資項目綜合效益評價模型

1.1 關鍵績效指標（KPI）體系結構

該工廠的顯著特點是產品小批量,種類多,與此相應的是設備專用性強、精度要求高。遵循指標體系設計原則,我們將投資項目后評估的重點放在項目使用效率、技術性評價、經濟性評價三個方面,兼顧項目配套能力的相關內容。評估指標體系層次框架設計如圖1所示。

圖1 評估指標體系層次圖

1.2 指標算法及評價緯度

各定量指標算法,定性指標的評價緯度如下：

1）項目利用效率

a.有效利用率（定量）

有效利用率=有效利用時間/（有效利用時間+故障維修停機時間）×100%。該指標用于反映投資項目持續發揮功效、利用情況。

b.可替代性（定性）

指標從有無替代設備替代時,是否降低生產效率方面進行評價。該指標用于反映投資項目的重要程度。

2）經濟性評價

a.運行費用（定量）

設備運行費用=預防性維修費用+故障性（破損）維修費用+備件及附件費用+校準檢定費用+能源消耗費用,該指標從總量上反映投資項目的運行成本,是投資項目靜態投資回收期、投入產出比例指標投入方面的重要參數。

b.靜態投資回收期（定量）

c.投入產出比例（定量）

投入產出比例=項目產出/項目投入,該指標用于反映項目產出彌補投入的情況。[1]

3）技術性評價

a.平均故障間隔期（定量）

平均故障間隔期（MTTR）=無故障工作時間/故障次數,該指標用于反映投資項目運行的可靠性程度。

b.年平均維修費用率（定量）

年平均維修費用率=年平均維修費用/年平均折舊費×100%.該指標用于反映設備投資項目的可維修性、維保強度。

c.精度滿足度（定量）

此指標主要針對設備投資項目,設備精度滿足度=因設備精度所致月報廢（次品）產品平均數量/月生產產品平均數量×100%。航修工廠設備以專用檢測設備為主,設備的精度對于產品質量的保障尤為重要,該指標用于測度設備精度對產品的影響程度。

d.完好率（定量）

該指標主要用于測度設備運行狀態。設備完好率=設備累計完好時間/設備制度開工時間× 100%。

4）配套能力評價

a.供應商保障能力（定性）

供應商的保障能力,是項目正常發揮功能的有力保證。對供應商保障能力的評價,主要從供應商響應時間、處理問題能力、增值服務提供三個緯度展開。

b.操作維修能力（定性）

對操作維修能力的評價,從操作、維修兩個方面展開,操作方面該指標關注使用方對設備的掌握程度;維修方面反映工廠內生能力狀況。[2]

1.3 基于層次分析法的指標權重計算

在定義了KPI指標體系后,運用層次分析法來計算指標權重。美國運籌學家A.L.Saaty于本世紀70年代提出的層次分析法（Analytical Hierarchy Process,簡稱AHP方法）,是一種定性與定量相結合的決策分析方法。它是一種將決策者對復雜系統的決策思維過程模型化、數量化的過程。應用這種方法,決策者通過將復雜問題分解為若干層次和若干因素,在各因素之間進行簡單的比較和計算,就可以得出不同方案的權重。

對已建立的三層指標,分層建立多階判斷矩陣,在各因素間進行簡單比較和計算,得出不同因素的權重。多階矩陣構造原則如表1所示。

表1 多階矩陣構造原則

設備的綜合投資效益以四個屬性來衡量：項目使用效率、經濟性評價、技術性評價、配套能力評價,分別用C1、C2、C3、C4來表示,判斷矩陣見表2。[3]

表2 綜合投資效益判斷矩陣

經列規范化、規范行平均,求出矩陣的最大特征值λ,計算判斷矩陣一致性指標C.I.（Consisten-n為指標數量（矩陣行數）,小于1時,計算C1、C2、C3、C4的權重P1、P2、P3、P4。

再次運用矩陣構造原則,對每個屬性的執行層指標,構造判斷矩陣,如經濟性評價下屬三個指標：設備運行費用（元）（C21）、設備靜態投資回收期（年）（C22）、設備投入產出比（C23）。具體見表3。

表3 執行層指標判斷矩陣

經列規范化、規范行平均,一致性檢驗,計算C21,C22,C234初始權重Q1,Q2,Q3,計算C21,C22,C23三個指標最終權重：P2×Q1、P2×Q2、P2×Q3。

同理可計算其他執行層指標權重。

1.4 設備投資綜合效益得分計算

在完成指標的定義和權重計算方法的設定后,對照指標得分標準,進行指標賦分。根據指標權重和指標賦分,加權計算設備投資項目綜合效益=∑指標得分×指標權重。[4]

2 某工廠實證數據分析

基于上述研究方法,對該工廠2005年以來主要生產設備進行了評價,設備共342臺（套）設備,原值11,225.83萬元。在指標選擇、指標賦分標準、指標重要度確定上,充分考慮各類設備的特點,對影響設備投資綜合效益的主成分因素進行分析,并用多元線性回歸法,得出設備投資綜合效益函數。

2.1 設備投資項目綜合效益主成分因素分析

影響設備投資的因素有很多,這些因素不僅與綜合效益之間存在著相關關系,而且相互之間還存在耦合關聯。如果用單純的相關分析,則必然存在著一定的誤差冗余。系統分析中的主成分分析可以將若干個自變量壓縮成幾個獨立成分,以此來減弱自變量值之間的相互干擾。

主成分分析法可以把原來多個指標化為少數幾個指標,這些新指標既能盡量多地反映原來較多指標的信息,又使其彼此之間相互獨立。其主要步驟包括原始數據的提取和處理、計算相關系數矩陣、計算特征值和主成分貢獻率、主成分累積貢獻率、計算主成分載荷。根據主成分分析方法的思路和要求,依據評價指標數據,應用SPSS軟件包進行相應的分析。從中選取8個影響因子：X1設備可維修性（%）,X2設備靜態投資回收期（年）,X3設備使用強度（小時）,X4設備有效利用率（%）,X5設備精度滿足度（%）,X6設備平均故障間隔（小時/次）,X7設備運行費用（元）,Y綜合投資效益（元）。

使用統計軟件SPSS計算,得出相關系數矩陣、特征值、主成分貢獻率與累計貢獻率。從表4可以看出,影響投資效益評價的8個變量之間存在不同的相關性,這種現象正說明進行主成分分析的必要性。

表4 影響因子變量相關系數矩陣

表5 特征值和主成分累計貢獻率

從表4和表5可以看出主成分有三個最大的特征值,即2.208、1.319和1.245,第一、第二、第三主成分的累積貢獻率已達68.175%,這說明前三個主成分提供了原始數據的足夠信息,完全符合分析的要求,可以代表入選因子,由此進一步得出主成分載荷矩陣。具體見表6。

表6 主成分載荷矩陣

從第一主成分可以看出,這些因子都與設備靜態投資回收期、設備有效利用率有關,這也是推動設備投資效益的最主要的因素,貢獻率達68. 175%。

構成第二主成分的主要因子是精度滿足度。

2.2 設備投資項目綜合效益函數

多元線性回歸模型是用來解釋影響因子變化的一種系統分析模型,該模型要求目標變量與其驅動因子之間存在線性關系,通過對可能引起目標變量變化的各種驅動因子的多變量分析而建立的一種數學模型,以便更明確鑒別引起目標變量變動的原因。

多元線性回歸分析的基本原理是：設隨機變量Y與m個自變量X1,X2,…Xm之間存在線性關系。則其數學模型為：

利用n組觀測值,根據最小二乘法原理求出上式中的待定系數B1,B2,…,Bm。

選擇設備投資綜合效益評價為因變量（Y）,代表三個主成分因子設備靜態投資回收期、設備有效利用率、設備精度滿足度為自變量,進行逐步回歸,得到設備投資項目綜合效益函數：

式中Y代表投資綜合效益,X2為設備靜態投資回收期（年）,X4為設備有效利用率（%）,X5為設備精度滿足度（%）。,?Y/?X5＞?Y/?X4＞?Y/?X2。[5]

3 政策建議

從該工廠實證分析來看,影響設備投資綜合效益高低的內生原因,設計管控機制如下：

3.1 內生原因：信息不對稱和道德風險

投資項目管理過程中,普遍存在信息不對稱和道德風險問題。所謂的信息不對稱是指某些參與人比其他參與人擁有更多的信息。這里的信息不對稱主要表現在：項目負責人較監管人擁有更多的需求信息。航修工廠設備的主體是飛機檢測試驗設備,設備的顯著特點是專用性強。某一專業的技術員對產品檢測需求最為熟知,使其處于信息優勢。由于監管需要付出成本,所以無法做到完全的監督。這種信息不對稱必然會造成道德風險問題,即項目負責人在實現自身利益最大化的過程中損壞企業的利益,如項目負責人享受供應商提高的回扣或享受更多的閑暇,造成設備投資項目沒有達到預期的目標。

3.2 管控機制設計

1）專家集體決策機制的建立

為消除項目負責人與監管人之間的信息不對稱,直接的方法就是改變單一的決策方式,可以利用企業內外部資源,選擇設備所涉相近（同）專業的人員,組建專家庫,利用專家資源,共享信息,提出論證意見。應用于該工廠的機制設計：按主產品專業分類,設立評審專家庫,下設電氣、儀表、機械、通用電氣、通用機械、管理工程等專業技術小組,對專家成員實施動態管理。

2）風險成本和利益的調整

項目負責人在追求利益最大化的過程,就是他平衡風險和利益的過程。我們需要對不同的主體在項目投資管理過程中的風險成本和利益所得進行分析,加大其風險成本,給予項目物質和精神的激勵。如果項目負責人的風險成本遠小于其利益所得,則更換項目負責人。應用于該工廠的機制設計：設備投資項目,內部公開招投標,簽訂項目責任書,實施過程監控和問責制。

3）分權制衡的環節控制

對于投資項目的管理,需要將所涉及的主要流程環節,由不同的風險和利益主體去發揮決策作用,一方面可以及時的發現上一環節的問題;另一方面限制相關參與人“一股獨大”所造成的風險積累。應用于工廠的機制設計：將設備方案評審（選型論證）、商務談判、招標比價由不同的部門去執行,將利益鏈條打斷,形成互相牽制。[6]

4）評價方法的持續運用

設備投資項目評價模型建立和運用,可以從兩個方面控制人為因素的影響,一是為項目的論證提供信息的收集方向和價值判斷標準,透過具體的KPI指標信息,可以為監管方提供全面的決策支持;二是對項目綜合效益的測度,提供了一種對項目負責人的績效評價方法,構成一種威脅機制。應用于該工廠的機制設計：實施項目預研制,將評價流程與年度投資計劃項目管理融合,項目完工后收集指標信息,運用效益函數計算項目綜合績效,建立項目負責人績效評分制度,評價改進。

上述機制設計可為其他企業借鑒。

4 結束語

研究給出如下一種通用的設備投資項目綜合效益評價方法流程：建立設備投資項目綜合效益KPI→運用層次分析法計算指標權重→收集指標數據,加得出計算設備投資項目得分→投資效益主成分因素分析→回歸分析出項目綜合效益函數→進行敏感性分析、機制設計。

依據此方法,各企業可以基于其設備投資項目歷史數據樣本,得出不同的設備投資項目綜合效益函數,識別影響設備投資綜合效益的主要因素,進行政策設計,進而提高設備投資項目效率。

[1]李桂君,林則夫,王瑤琪.投資項目多目標綜合的動態監測與評價[J].商業時代,2006,（7）.

[2]王信東.經濟效果評價指標體系及評價方法的改進[J].中國軟科學,2000,（10）.

[3]李葆文.全面規范化生產維護-從理念到實踐[M].北京：機械工業出版社,2005.

[4]饒揚德.投資項目選擇的評價指標體系和層次灰色評價模型[J].工業技術經濟,2004,（2）.

[5]盧紋岱.Spss For Windows統計分析（第三版）[M].北京：電子工業出版社,2003.

[6]張維迎.博弈論和信息經濟學[M].上海：上海人民出版社,1996.

[編校：劉敏]

Evaluation Model and App lication of Com prehensive Benefits for Equipment Investment Project

QIANG Yingchun,WEIGuanghua,LIU Yun,LV Chunlian
（The PLA's NO.5720 Factory,Wuhu Anhui 241007）

Evaluation of the equipment investmentproject isa basicwork in the equipmentmanagement.In this thesis,the authors choose a certain facrtory as the object to study,build the key performance index fragmentof the equipment investment project,and create the evaluationmodelby the analyticalhierarchy process.They put thismethod into the given factory practice,through themain factor analysis and multi-dependent linear,they deduce the comprehensive benefit function of the equipment investmentproject,then introduce some policy suggestion,andmake thismethod intoa generalapplication law.

equipment;investment;project;benefit

F273.4

A

1671-9654（2010）02-058-06

2010-04-12

強迎春（1963-）,男,安徽無為人,高級工程師,管理學碩士,研究方向為管理科學與工程。