露天煤礦大型液壓反鏟干租租金影響因素研究

谷亮鴿，趙子東，吳建平，許向東，劉潔瓊

(中國神華國際工程有限公司，北京市東城區，100007)

由于工程機械價格普遍較高，一些資金實力薄弱的企業難以正常購置，而工程機械在項目建設中是不可或缺的，因此，工程機械租賃(非融資租賃)成為一部分企業正常使用工程設備的必由之路；由此，租金確定、租賃選型逐漸成為工程機械租賃的關鍵問題。按照挖掘機的分類標準，操作重量大于30 t的挖掘機稱為大型挖掘機。近年來，隨著露天煤礦開采規模的不斷擴大、露天采礦技術的日益進步以及外委施工新經營模式的出現，露天煤礦挖掘機以大型油動液壓反鏟見多。礦山液壓反鏟的租賃分干租和濕租兩種形式，干租又稱光機租賃，即僅涉及機械設備本身的租賃，承租方必須自己提供操作人員、燃油等相關耗材甚至檢修服務，與干租相反，濕租是指出租方為承租方正常使用液壓反鏟提供所需的一切[1-3]，包括機械設備、操作人員、油料、必要的維護保養及相關檢修等。

液壓反鏟作為露天煤礦開采的主要工具，在土(石)方采裝、道路維護、邊坡修整等多個作業環節均發揮重要作用[4-6]。目前，在露天煤礦作業的液壓反鏟操作重量的范圍較廣，30～90 t液壓反鏟均有應用，如美國卡特彼勒CAT329、瑞典沃爾沃EC350DL、中國三一重工SY465H、日本小松PC650LC、中國徐工XE700D、日本日立ZX890LCH-5A、中國柳工GLG950E等；因此，面對選擇哪一款液壓反鏟作為租賃標的物需要進行認真分析，筆者以租金為切入點，通過理論推導建立了大型液壓反鏟干租租金的計算模型，揭示了相關因素對干租租金的作用機理，獲得了大型液壓反鏟租賃時的選型標準。

1 干租租金計算模型

根據干租的定義，干租租金主要包括液壓反鏟的使用費，即折舊費，同時也應該包含出租方的合理收益，即利潤。通過查閱《冶金工業礦山建設工程預算定額》(2010年版)、水電工程施工機械臺時費定額(2005年版)等資料[7-11]，液壓反鏟的折舊費可表示為：

式中：W——折舊費，元/臺班；

P——設備原值，元；

a——殘值率，取3%；

b——折現率，%；

G——耐用總臺班，個；

n——折舊年限，a；

i——貸款利率，取5%。

機械設備實際租賃中，租賃雙方可以按照絕對價格的方式確定租金大小，即出租方按照單位時間(小時、天或者月)收取租金，也可以按照相對價格的方式確定租金大小，即出租方按照設備的工作量收取租金，前者相對簡單，后者必須獲得液壓反鏟對應單位時間內的生產能力，根據相關理論計算[12-14]，液壓反鏟的臺班生產能力可表示為：

(3)

式中：Q——臺班生產能力，m3/臺班；

E——鏟斗斗容，m3；

η——時間利用系數，取90%；

T——每班作業小時數，h；

Km——滿載系數，取95%；

t——液壓反鏟循環時間，s；

Ks——土(石)松散系數，取1.1。

出租方的利潤按照行業平均水平取值，由此，液壓反鏟的干租租金可以表示為：

(4)

式中：R——干租租金，元/m3；

r——液壓反鏟干租時的行業平均利潤，元/m3。

2 因素效應分析

從式(1)～(4)可以看出，影響干租租金的因素眾多，有機械設備本身的因素，如設備原值、殘值率等，也存在非機械設備本身的因素，如貸款利率、土(石)松散系數等，以某型號液壓反鏟的部分設備參數為基準，同時根據分析的需要適時補充其他液壓反鏟的設備參數，結合式(1)～(4)，分析各類因素對干租租金的影響。該型號液壓反鏟部分設備參數如下：設備原值750萬元，耐用總臺班8 500個，鏟斗斗容6 m3，液壓反鏟循環時間30 s。

2.1 單因素效應

2.1.1 設備原值

設備原值即機械設備的購置費用，一般指含稅價格。對于相同或者相近操作重量的液壓反鏟，不同品牌的生產商存在不同的設備原值，例如：某品牌740B液壓反鏟(操作重量74 t)的設備原值為550萬元左右，另一品牌750G液壓反鏟(操作重量75 t)的設備原值為430萬元左右。同一品牌的生產商，不同操作重量的液壓反鏟其設備原值也不一樣，一般而言，液壓反鏟操作重量越大，設備原值越高，如某品牌490E液壓反鏟(操作重量49 t)的設備原值為280萬元左右，740B液壓反鏟(操作重量74 t)的設備原值為550萬元左右，900C液壓反鏟(操作重量90 t)的設備原值為750萬元左右。干租租金隨設備原值的變化曲線如圖1所示。

圖1 設備原值P對干租租金R的影響

由圖1可知，隨著設備原值不斷增加，干租租金近似呈線性增大，折舊費的本質是將設備原值分攤至單位時間，隨著設備工作時間的增加，逐步收回設備原值，其他條件不變的情況下，設備原值越大，分攤至單位時間的費用越多，因此，干租租金隨之增大。

2.1.2 耐用總臺班

耐用總臺班即機械設備正常使用的臺班總數。除了設備原值存在顯著變化，耐用總臺班也會發生變化，尤其是對于采礦行業的液壓反鏟，耐用總臺班變化更加明顯。水利、公路、建筑等行業的土(石)相對松軟，對液壓反鏟的磨損相對有限，耐用總臺班可以達到或者接近7 500個，工作年限超過7 a，設備服務時間相對較長；而采礦行業的土(石)硬度、強度較大，且地質條件變化強烈，對液壓反鏟的鏟斗、液壓系統、濾清系統等均提出了巨大挑戰，部分礦山的液壓反鏟耐用總臺班僅為4 500個，工作年限僅4 a左右，設備服務時間顯著縮短，大幅低于其他行業同款液壓反鏟的耐用總臺班。除了上述工程條件造成的差異，隨著液壓反鏟操作重量的增大，設備質量顯著改善，其使用壽命也將更持久，耐用總臺班明顯提高。干租租金隨耐用總臺班的變化曲線如圖2所示。

圖2 耐用總臺班G對干租租金R的影響

由圖2可知，隨著耐用總臺班的增加，干租租金減小，且減小速度逐步放緩，根據折舊費的計算方法，在設備原值及其他變量保持不變的條件下，耐用總臺班數的增加使分攤至每個臺班的費用減少，因此，干租租金隨之減小。

2.2 雙因素效應

2.2.1 設備原值和鏟斗斗容

液壓反鏟干租租金可以受單個因素的影響，也可能在兩個因素的共同作用下發生變化。液壓反鏟操作重量的增大，不僅伴隨著設備原值的增大，多數情況下，其鏟斗斗容也隨之發生增加，例如，某品牌490E液壓反鏟的鏟斗斗容為2.5 m3，740B液壓反鏟的鏟斗斗容為4.6 m3，900C液壓反鏟的鏟斗斗容為6.0 m3，即設備原值與鏟斗斗容均發生變化。干租租金隨設備原值及鏟斗斗容的變化曲線如圖3所示。

圖3 設備原值P與鏟斗斗容E對干租租金R的影響

圖3中N1代表影響因素的組合，其不同取值的含義如表1所示。

表1 N1取值的含義

由圖3和表1可知，隨設備原值及鏟斗斗容的增加，干租租金呈拋物線減小。由式(1)可知，設備原值的增加將使得每個臺班分攤的費用增大，有利于干租租金的提高，由式(3)可知，鏟斗斗容的增加將引起液壓反鏟的臺班生產能力增大，使得干租租金降低，設備原值與鏟斗斗容對干租租金呈反向作用，圖3中的干租租金在變化中減小，表明鏟斗斗容在干租租金變化中起主導作用，設備原值的影響程度低于鏟斗斗容的影響程度。

2.2.2 設備原值和液壓反鏟循環時間

液壓反鏟循環時間是指挖掘機完成一次采裝過程所用的時間，主要耗散于采裝過程的下挖、提升、回轉、裝車、反向回轉等步驟。液壓反鏟的循環時間不是固定不變的，即使相同型號不同臺號的液壓反鏟其循環時間也可能不相同，原因在于設備本身的差異性，另外，液壓反鏟的循環時間也受操作人員、地質條件、氣候環境等的影響。根據現場相關測試，各種條件下，最短的液壓反鏟循環時間為25 s，最長的液壓反鏟循環時間為30 s(不完全統計)。干租租金隨設備原值及液壓反鏟循環時間的變化曲線如圖4所示。

圖4 設備原值P與液壓反鏟循環時間t對干租租金R的影響

圖4中N2不同取值的含義如表2所示。

表2 N2取值的含義

由圖4和表2可知，干租租金隨設備原值及循環時間的增加近似呈直線增大，設備原值的增加將使得每個臺班分攤的費用增大，由式(3)可知，循環時間的增大引起液壓反鏟的臺班生產能力減小，根據式(4)，設備原值與循環時間對干租租金呈同向作用，在設備原值及循環時間的共同作用下，干租租金不斷增大。對比圖1和圖4，相同設備原值不同循環時間的條件下，干租租金變化幅度有限，意味著干租租金對液壓反鏟循環時間不敏感。

2.3 多因素效應

干租租金隨3個因素(設備原值、鏟斗斗容及循環時間)、4個因素(設備原值、耐用總臺班、鏟斗斗容及循環時間)的變化曲線如圖5、圖6所示。

圖5 設備原值P、鏟斗斗容E和循環時間t對干租租金R的影響

圖5中N3不同取值的含義如表3所示。

圖6中N4不同取值的含義如表4所示。

表4 N4取值的含義

圖6 設備原值P、耐用總臺班G、鏟斗斗容E和循環時間t對干租租金R的影響

圖5和表3中，干租租金隨設備原值、鏟斗斗容及循環時間的增大而減小，設備原值、循環時間對干租租金的提高具有促進作用，而鏟斗斗容對干租租金的提高具有抑制作用，在設備原值、鏟斗斗容及循環時間三者的共同作用下，干租租金減小，表明鏟斗斗容在三者中對干租租金影響最大，發揮主體作用。

表3 N3取值的含義

圖6和表4中，干租租金隨設備原值、耐用總臺班、鏟斗斗容及循環時間的增大而減小，主要原因在于占主導地位的鏟斗斗容與耐用總臺班對干租租金呈同向抑制作用。對比圖5和圖6，兩圖中的曲線變化路徑形似，在相同設備原值、鏟斗斗容、循環時間和不同耐用總臺班的條件下，干租租金數值存在顯著差異，表明耐用總臺班對干租租金影響程度較大。

一般而言，液壓反鏟操作重量越大，即機型越大，設備原值越高、耐用總臺班越長、鏟斗斗容越大、循環時間越長，根據圖5、圖6所示的結果，機型越大，其干租租金越小，因此，在承租液壓反鏟時，應選擇大機型的設備。

3 結論

(1)干租租金隨設備原值的增加近似呈直線增大，隨耐用總臺班的增加呈拋物線減小，干租租金對耐用總臺班敏感程度較高，設備原值與液壓反鏟循環時間同向作用于干租租金，與鏟斗斗容反向作用于干租租金，三者中，以鏟斗斗容作用為主，鏟斗斗容與耐用總臺班對干租租金的提高具有同向促進作用。

(2)液壓反鏟操作重量越大，表現出設備原值越高、耐用總臺班越長、鏟斗斗容越大、循環時間越長的特點，并且上述特點共同作用下的干租租金越低，因此，承租設備時，應選擇大機型的液壓反鏟。