全 文 ： 第 vz卷 第 t期u s s t年 t 月
林 业 科 学
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福建省林用装卸桥合理更新期的研究 3
景 林 郭建钢
k福建林学院 南平 vxvsstl
摘 要 } 对林用装卸桥来说 o提前报废或通过强行修理 !任意延长其使用期 o都是不科学 !不可取的 ∀通过
调查福建林区林用装卸桥的实际使用情况 o运用数理统计方法 o在分析林用装卸桥平均直接生产成本 !各年
累计作业量和使用年限之间关系的基础上 o得到年平均单位作业成本与使用年限之间的数学模型 ∀并根据
该模型 o可计算出林用装卸桥在 ts ∗ tx ¤期间 o其年平均单位作业成本比较低 ∀因此 o可以认为 ts ∗ tx ¤为
其经济使用年限区间 ∀
关键词 } 林用装卸桥 o合理更新期 o单位作业成本 o使用年限
收稿日期 }t|||2tu2sy ∀
基金项目 }福建省教育委员会科研基金资助项目k„|zttwl ∀
ΣΤΥ∆Ψ ΟΝ ΕΧΟΝΟΜΙΧ ΣΕΡ ςΙΧΕ ΛΙΦΕ ΟΦ ΓΑΝΤΡΨ ΧΡΑΝ∆
ΦΟΡ ΦΟΡΕΣΤΡΨΙΝ ΦΥϑΙΑΝ ΠΡ ΟςΙΝΧΕ
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( Φυϕιαν Χολλεγε οφ Φορεστρψ Νανπινγ vxvsst)
Αβστραχτ : …¤¶¨§²±·«¨ ¤±¤¯¼¶¨¶²± ·«¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¶¥¨·º¨¨ ± ¤√ µ¨¤ª¨ §¬µ¨¦·²³¨µ¤·¬²± ¦²¶·o¤¦¦∏°∏¯¤·¬√¨
·²·¤¯ ²³¨µ¤·¬²± √²¯∏° ¶¨¤±§·«¨ ¼¨ ¤µ¶∏¶¨§²©ª¤±·µ¼ ¦µ¤±¨ ©²µ©²µ¨¶·µ¼ ∏¶¨§¬± ƒ∏­¬¤±o·«¨ ³µ²³¨µµ¨ª¨ ±¨ µ¤2
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µ¨¤·¬²±·¬°¨²©ª¤±·µ¼ ¦µ¤±¨ ©²µ©²µ¨¶·µ¼ ∏¶¨§¬± ƒ∏­¬¤± ¶«²∏¯§¥¨ ts ∗ tx ¼¨ ¤µq
Κεψ ωορδσ: Š¤±·µ¼ ¦µ¤±¨ ©²µ©²µ¨¶·µ¼ o°µ²³¨µµ¨ª¨ ±¨ µ¤·¬²±·¬°¨o ’³¨µ¤·¬²± ¦²¶·¶³¨µ∏±¬·o ≠ ¤¨µ∏¶¨§
装卸桥是森工作业机械化的主要设备之一 o它具有生产效率高 !适应性强等特点 o在南方集体林区
的木材装卸和归楞作业中得到了广泛的应用 o而且许多装卸桥已/服役0us ¤以上 ∀由于林用装卸桥制
造时需使用大量钢材 o一次性投资大 o使多数装卸桥使用部门因受财力等因素的制约 o只对其强行修
理 o盲目延长其使用年限 o忽视了该设备使用的合理 !经济使用年限 ∀如何确定林用装卸桥的经济使用
年限和合理更新期 o对于确保装卸桥作业安全 o提高经济效益 o避免盲目报废或/超龄服役0 o都具有十
分重要的现实意义 ∀
t 林用装卸桥使用年限的分析
经分析研究 o装卸桥的使用寿命有 }设计寿命 !技术寿命 !自然寿命和经济寿命 ∀设计寿命是指林
用装卸桥设计时确定的寿命 ~技术寿命是指林用装卸桥在使用中因无形损耗而被淘汰的使用期间 ~自
然寿命是指林用装卸桥因有形损耗使其无法修复而报废的时间 ∀以上 v种寿命均不适合作为林用装
卸桥合理更新期的依据 ∀经济寿命是指按设备运行时的经济效益确定的使用年限 o当林用装卸桥的维
护费用等于或大于与其同型号新设备的购置费时 o认为其经济寿命已达到 ∀
图 t说明大型设备经济寿命的准确含义k王永凯 ot||{l ∀图 tk¤l中设备价值变化曲线k虚线l与各
年度修理费占设备价值百分比线k实线l的第 t个交点 ∞表明设备更新期 o它的原理是用经济尺度衡量
设备的有形损耗 ∀图中 u条线相交的必要条件是劳动生产率提高和技术进步使新设备造价不断降低 o
而修理费随使用期的延长而上升 ∀但林用装卸桥大多是单台设计 !现场施工和安装 o因而同型号林用
装卸桥造价逐步上升 o即由图 tk¤l变为图 tk¥l的形式 ∀由于新设备造价上升 o尽管修理费用因人工 !
材料价格和检修次数的增多而不断上升 o但年度修理费占整机价值的百分比增长缓慢 o即图中两条曲
图 t 设备价值变化与年度修理费关系
ƒ¬ªqt • ¨¯¤·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ±·«¨ √¤¯∏¨ ²©ª¤±·µ¼ ¦µ¤±¨ ©²µ©²µ¨¶·µ¼ ¤±§¬·. ¶µ¨³¤¬µ¦²¶·
线不易相交 ∀这就意味着在现阶段 o对使用年限已久的装卸桥进行恢复性大修还是合算的 ∀
综上所述 o林用装卸桥因使用年限较长 o影响因素多 o采用经济寿命来研究确定其合理更新年限是
合理的k罗生福 ot||t ~陈玉润 ot|{{l o尽管设备价值变化曲线与各年度修理费占设备价值百分比曲线
的交点目前不易找到 o但可采用建立生产成本数学模型的方法来确定其经济使用年限 ∀
u 林用装卸桥合理更新期数学模型的建立
表 1 林用装卸桥作业量 !成本和使用年限
Ταβ .1 Οπερατιον ϖολυµε,χοστ ανδ ψεαρσ υσεδ οφ γαντρψχρανεφορ φορεστρψ
使用年限
≠ ¤¨µ¶∏¶¨§k¤l
作业量
’³¨µ¤·¬²± √²¯∏° ¶¨k ≅ tswl
成本r万元
≤²¶·k ≅ tsw ¼∏¤±l
t u1yu t1vt
u v1wv t1yv
v v1vz t1xx
w v1{t t1{t
x w1wx u1tx
y w1t| u1sw
z w1yw u1u|
{ w1xu u1sw
| v1{{ u1tt
ts w1zt u1v{
tt v1|t u1sv
tu w1uu u1t|
tv w1uw u1{s
tw v1{y u1x|
tx v1y{ u1st
ty w1sv u1uz
tz v1ut u1t{
t{ v1st t1|{
t| u1|{ u1vw
us v1xz u1t{
建模所用原始资料来源于福建省南平 !
永安 !漳平 v市所属贮木场 !林场和采育场
使用的装卸桥统计数据 ∀根据现有 vu台林
用装卸桥连续 us¤的统计资料中 o整理出 ts
台数据较完整 !结构参数相近 !未发生过重
大事故 !有代表性的装卸桥统计资料作为分
析和建立/装卸桥合理更新期0数学模型的
基础数据 ∀考虑到装卸桥作业有季节性波
动的特点 o数据按年度合计 o采用等间距时
间序列 o间隔 t¤∀此处列出永安林业集团货
场使用的 t台结构为三角断面主桁架 !起重
量 x ·!起升高度 tt ° !跨度 vu ° !伸臂长 z
°装卸桥的综合数据 o见表 t ∀其余装卸桥
的数据因篇幅关系未被列出 ∀
为了建立林用装卸桥合理更新期的数
学模型 o首先应用相关分析方法 o分析林用
装卸桥使用年限与累计作业量 !平均直接生
产成本的相关关系 ~然后综合考虑上述 u种
关系 o可得到单位生产成本与使用年限的关
系 ∀
211 装卸桥累计作业量与使用年限的关系
将筛选出的 ts台装卸桥的各年作业量累加 o得到装卸桥不同使用年限的累计作业量 o然后用 Λ €
αn βξ ; Λ € αε(βξ) ; Λ € αξβ ; Λ € α n β¯ ²ªξ 等 w个方程拟合累计作业量 Λ与使用年限 ξ 的关系(盛
骤 ,t||| ;郎奎健等 ,t|{z) ∀拟合结果表明 :几何方程的相关系数和拟合精度最高 ∀用 Φ检验( Φ €
tvt1vy , Φα(t , Ν p u) € Φs1st(t ,t{) € ||1x)可得 ,装卸桥累计作业量 Λ与使用年限 ξ 之间呈极显著相
关关系 ∀其回归方程为 :
zut 第 t期 景 林等 }福建省林用装卸桥合理更新期的研究
Λ = t{1yx ξt1tyx
由此可得 ot台装卸桥累计作业量 与使用年限 ¬的关系为 }
Λ = t .{yx ξt1tyx (≅ tsw °vl ktl
212 装卸桥平均直接生产成本与使用年限的关系
林用装卸桥生产成本可分为间接生产成本和直接生产成本 ∀间接生产成本包括设备折旧费和资
金占用利息费 u项 o其余为直接生产成本 ∀将使用期内累计直接生产成本与累计作业量的比值定义为
单位平均直接生产成本 ‹ o则 ‹ 是关于使用年限 ¬的一元函数k陈玉润 ot|{{l ∀根据 ts台林用装卸桥
的原始资料 o可整理出单位平均直接生产成本 ‹ 和使用年限 ¬关系的 us组观测值 o同理 o采用上述 w
种方程拟合 o结果表明 }直线方程的相关系数和拟合优度最高 ∀其回归方程为 }
Η = s1vxv + s1s{vty ξ (¼∏¤±r°vl kul
213 平均单位生产成本与使用年限关系的数学模型
林用装卸桥的年平均单位生产成本由年平均单位间接生产成本和年平均单位直接生产成本组成 ∀
在使用期内 o设装卸桥的年平均单位生产成本为 Ψ ,累计作业量为 Λ ,平均直接生产成本为 Η ,则有 :
Ψ = Η + χο − σ + (χο + σ)/ u # ι # ξΛ (v)
式中 }χο为林用装卸桥原值 ; σ为装卸桥报废残值 ; ι为装卸桥制造时的银行利率 ; ξ 为使用年限 ∀
把式(t)和(u)代入式(v) ,得到装卸桥年平均单位生产成本 Ψ随使用年限 ξ 而变化的表达式 ∀
Ψ = s1vxv + s1s{vty ξ + χο − σ + (χο + σ)/ u # ι # ξt1{yx ξt1tyx (w)
v 结果与分析
表 2 林用装卸桥不同使用年限的平均单位生产成本
Ταβ .2 Ρελατιονσηιπ βετωεεν αϖεραγε προδυχτιον χοστ
περ υνιτ ανδ ψεαρσ υσεδ οφ γαντρψχρανεφορ φορεστρψ
使用年限
≠ ¤¨µ¶∏¶¨§k¤l
平均单位生产成本
„√ µ¨¤ª¨ ³µ²§∏¦·¬²± ¦²¶·³¨µ∏±¬·k¼∏¤±#°p vl
t tx1yu
u z1yt
v x1uu
w w1tv
x v1xw
y v1tz
z u1|x
{ u1{s
| u1zu
ts u1yy
tt u1yv
tu u1yv
tv u1yv
tw u1yw
tx u1yy
ty u1zs
tz u1zw
t{ u1z|
t| u1{w
us u1{|
ut u1|x
uu v1st
uv v1sz
uw v1tu
ux v1t|
根据福建林区所用的常见林用装卸桥
的实际情况 o取¦²€ vs ≅ tsw ¼∏¤± !¶€ v ≅ tsw
¼∏¤± !¬€ t ou o,uw oux o¬€ s qs{代入式kwl o
可计算出林用装卸桥不同使用时间的年平
均单位生产成本 o见表 u ~并根据此表 o可得
出林用装卸桥年平均单位生产成本随使用
时间的变化关系 o见图 u ∀
图 u 林用装卸桥年平均单位生产成本与使用年限的关系
ƒ¬ªqu • ¨¯¤·¬²±¶«¬³ ¥¨·º¨¨ ± ¤√ µ¨¤ª¨ ³µ²§∏¦·¬²± ¦²¶·³¨µ∏±¬·¤±§
¼¨ ¤µ¶∏¶¨§²©ª¤±·µ¼ ¦µ¤±¨ ©²µ©²µ¨¶·µ¼
{ut 林 业 科 学 vz卷
由图 u可得 o在林用装卸桥投入使用初期 o虽然其技术状况良好 o年平均直接生产成本较低 o但由
于使用期限尚短 o单位作业量分摊的折旧费 o即年平均间接生产成本比较高 o因此年平均单位生产成本
较高 ∀随着使用年限的延长 o累计作业量增加 o年平均单位生产成本逐渐下降 o到第 ts ¤左右 o年平均
单位生产成本降到最低值 ∀在 ts ∗ tx ¤之间 o年平均单位生产成本最低且相对稳定 o故可以认为第 ts
∗ tx ¤是林用装卸桥的经济使用年限区间 ∀随着使用年限的进一步延长k使用年限超过 tx ¤后l o装卸
桥的有形损耗日趋严重 o各机构运行状况不断恶化 o装卸桥的年平均单位直接成本又呈现上升趋势 o抵
消了累计作业量增加而使单位作业量折旧费分摊的下降幅度 o使总年平均单位生产成本呈上升趋势 ∀
w 结论
本文所述的林用装卸桥为三角断面主桁架 o当其原值为 vs ≅ tsw ¼∏¤±o残值为 v ≅ tsw ¼∏¤±o年平均
利息率为 { h o完成作业量为 ws ≅ tsw ∗ xx ≅ tsw °v左右 o使用年限为 ts ∗ tx ¤期间 o年平均单位生产
成本较低且相对稳定 o可以认为此 ts ∗ tx ¤为经济使用寿命 ∀当考虑银行利率可变的情况下 o经计算 o
可得到同样的结论 ∀
从图 u还可以看出 o尽管使用 tx ¤后 o装卸桥的年平均单位生产成本呈上升趋势 o但由于在 us ¤内
上升的幅度并不大 ∀因此 o在企业效益不太理想 o设备更新资金比较紧张的情况下 o如果装卸桥钢结构
部分没有严重损坏 o能保证装卸作业的安全性 o通过加强维修 o适当延长其使用年限也是一种相对可取
的选择 o但最长不宜超过 ux ¤∀
加强检查 !及时保养和维修对林用装卸桥的经济运行有着重要意义 ∀据调查 o在南方林区林用装
卸桥超载和发生风灾事故对其使用寿命均有严重影响 ∀经常超载 o将大大缩短装卸桥寿命 ~而发生风
灾事故对钢结构部分将造成严重破坏 ∀一般来说 o在正常情况下 o装卸桥钢结构部分不易损坏 o通常只
需每年对它进行例行检查 !保养及油漆 o以防止锈蚀和磨损 ~而装卸桥其它部分如传动系统通常在修理
后 o其使用性能一般也可达到投产时的技术标准 ∀
参 考 文 献
陈玉润 q林业机械设备合理折旧年限≈  q南京林业大学学报 ot|{z ottkwl }uxy ∗ ux{
郎奎健 o唐守正 qŒ… °≤ 系统程序集≈    q北京 }中国林业出版社 ot|{z otx ∗ tz
罗生福 q龙门起重机的寿命标准≈  q起重运输机械 ot||t okxl }tx ∗ t{
盛 骤 o谢式千 o潘承毅 q概率论与数理统计≈    q北京 }高等教育出版社 ot||| ouyw ∗ u{y
王永凯 o王耀斌 q汽车运用优化技术≈    q北京 }人民交通出版社 ot||{ ov ∗ ty
|ut 第 t期 景 林等 }福建省林用装卸桥合理更新期的研究