Инженерная экономика

О применении инженерной экономики в практике гражданского строительства см. Инженерная экономика (Гражданское строительство) .

Инженерная экономика , ранее известная как инженерная экономика , представляет собой подмножество экономики, занимающееся использованием и «... применением экономических принципов». при анализе инженерных решений. Как дисциплина, она ориентирована на отрасль экономики, известную как микроэкономика , поскольку она изучает поведение отдельных лиц и фирм при принятии решений относительно распределения ограниченных ресурсов. Таким образом, он фокусируется на процессе принятия решений, его контексте и среде. Он прагматичен по своей природе и объединяет экономическую теорию с инженерной практикой. Но это также упрощенное применение микроэкономической теории, поскольку оно предполагает, что такие элементы, как определение цен, конкуренция и спрос/предложение, являются фиксированными затратами из других источников. Однако как дисциплина она тесно связана с другими, такими как статистика , математика и учет затрат . Он опирается на логическую структуру экономики, но добавляет к ней аналитическую мощь математики и статистики.

Инженеры ищут решения проблем, и наряду с техническими аспектами экономическая жизнеспособность каждого потенциального решения обычно рассматривается с конкретной точки зрения, которая отражает его экономическую полезность для избирателей. По сути, инженерная экономика включает в себя формулирование, оценку и оценку экономических результатов, когда доступны альтернативы для достижения определенной цели.

В некоторых программах бакалавриата по гражданскому строительству в США инженерная экономика является обязательным курсом. Это тема экзамена по основам инженерного дела , также могут быть заданы вопросы по экзамену по принципам и практике инженерного дела; оба являются частью процесса регистрации профессиональных инженеров .

Учет временной стоимости денег занимает центральное место в большинстве инженерно-экономических анализов. Денежные потоки дисконтируются с использованием процентной ставки , за исключением самых фундаментальных экономических исследований.

Для каждой проблемы обычно существует множество возможных альтернатив . Одним из вариантов, который необходимо учитывать в каждом анализе и который часто является выбором , является альтернатива ничего не делать . другим . Также необходимо учитывать альтернативные издержки выбора одного варианта перед Необходимо учитывать и неэкономические факторы, такие как цвет кожи, стиль, общественный имидж и т. д.; такие факторы называются атрибутами .

Затраты , а также доходы рассматриваются для каждой альтернативы за период анализа , который представляет собой либо фиксированное количество лет, либо предполагаемый срок службы проекта. О ликвидационной стоимости часто забывают, но она важна и представляет собой либо чистую стоимость, либо доход от вывода проекта из эксплуатации.

Некоторые другие темы, которые могут быть рассмотрены в инженерной экономике, - это инфляция , неопределенность , замена, амортизация , истощение ресурсов , налоги , налоговые льготы , , бухгалтерский учет оценка затрат или финансирование капитала . Все эти темы являются основными областями знаний и навыков в области расчета затрат .

Поскольку машиностроение является важной частью производственного сектора экономики , инженерная экономика промышленности является важной частью экономики промышленности или бизнеса. Основными темами инженерной экономики промышленности являются:

• Экономика управления, работы, роста и прибыльности инжиниринговых фирм;
• макроуровня ; Инженерно- экономические тенденции и проблемы
• Рынки инженерной продукции и влияние спроса; и
• Разработка, маркетинг и финансирование новых инженерных технологий и продуктов.
• Соотношение выгод и затрат

Примеры использования

Некоторые примеры инженерно-экономических проблем варьируются от анализа стоимости до экономических исследований. Каждый из них актуален в разных ситуациях и чаще всего используется инженерами или менеджерами проектов. Например, инженерно-экономический анализ помогает компании не только определить разницу между постоянными и дополнительными затратами на определенные операции, но и рассчитать эту стоимость в зависимости от ряда переменных. Дальнейшее использование инженерной экономики включает:

• Анализ стоимости
• Линейное программирование
• Экономика критического пути
• Интерес и деньги - временные отношения
• Амортизация и оценка
• Капитальное бюджетирование
• Анализ рисков, неопределенностей и чувствительности
• Постоянные, дополнительные и невозвратные затраты
• Заместительные исследования
• Формулы минимальной стоимости
• Различные экономические исследования, касающиеся как государственных, так и частных предприятий.

Каждый из предыдущих компонентов инженерной экономики имеет решающее значение в определенные моменты, в зависимости от ситуации, масштаба и цели рассматриваемого проекта. Экономика критического пути, например, необходима в большинстве ситуаций, поскольку представляет собой координацию и планирование движения материалов, рабочей силы и капитала в конкретном проекте. Наиболее важными из этих «путей» считаются те, которые влияют на результат как по времени, так и по стоимости. Поэтому критические пути должны определяться и тщательно контролироваться как инженерами, так и менеджерами. Инженерная экономика помогает предоставить диаграммы Ганта и сети действий-событий, чтобы убедиться в правильном использовании времени и ресурсов.

Анализ стоимости

Правильный анализ стоимости уходит корнями в потребность промышленных инженеров и менеджеров не только упрощать и улучшать процессы и системы, но также и в логическом упрощении конструкций этих продуктов и систем. Хотя анализ стоимости не имеет прямого отношения к инженерной экономике, он, тем не менее, важен и позволяет инженерам правильно управлять новыми и существующими системами/процессами, чтобы сделать их более простыми и сэкономить деньги и время. Кроме того, анализ стоимости помогает бороться с распространенными «препятствующими оправданиями», которые могут сбить с толку менеджеров или инженеров. На такие высказывания, как «Клиент так хочет», отвечают такие вопросы, как; Был ли клиент проинформирован о более дешевых альтернативах или методах? С «если продукт будет изменен, машины будут простаивать из-за отсутствия работы» можно бороться; может ли руководство не найти новое и выгодное применение этим машинам? Подобные вопросы являются частью инженерной экономики, поскольку они предшествуют любым реальным исследованиям или анализу.

Линейное программирование

Линейное программирование — это использование математических методов для поиска оптимизированных решений, независимо от того, минимизированы они или максимизированы по своей природе. Этот метод использует серию линий для создания многоугольника, а затем для определения самой большой или самой маленькой точки на этой фигуре. Производственные операции часто используют линейное программирование, чтобы снизить затраты и максимизировать прибыль или производство.

Проценты и деньги – временные отношения

Учитывая преобладание капитала, который будет предоставлен взаймы на определенный период времени, с пониманием того, что он будет возвращен инвестору, отношения «деньги-время» анализируют затраты, связанные с этими видами действий. Сам капитал следует разделить на две разные категории: акционерный капитал и заемный капитал . Собственный капитал — это деньги, уже находящиеся в распоряжении предприятия и полученные в основном из прибыли, поэтому не вызывающие особого беспокойства, поскольку у него нет владельцев, требующих его возврата с процентами. У долгового капитала действительно есть владельцы, и они требуют, чтобы его использование возвращалось с «прибылью», иначе известной как проценты. Проценты, выплачиваемые предприятием, будут расходами, в то время как кредиторы капитала будут считать проценты прибылью, что может запутать ситуацию. Вдобавок к этому каждый из участников изменит налоговую позицию по подоходному налогу.

Соотношения процентов и денег и времени вступают в игру, когда капитал, необходимый для завершения проекта, должен быть либо заимствован, либо получен из резервов. Заимствование ставит вопрос о процентах и ​​стоимости, создаваемой завершением проекта. Взяв капитал из резервов, он также отрицает его использование в других проектах, которые могут принести больше результатов. Проценты в самых простых терминах определяются путем умножения принципа, единиц времени и процентной ставки . Однако сложность расчета процентов становится намного выше, когда такие факторы, как сложные проценты или аннуитеты в игру вступают .

Инженеры часто используют таблицы сложных процентов, чтобы определить будущую или текущую стоимость капитала. Эти таблицы также можно использовать для определения влияния аннуитетов на кредиты, операции или другие ситуации. Все, что нужно для использования таблицы сложных процентов, — это три вещи; период времени анализа, минимальная привлекательная норма прибыли (MARR) и сама стоимость капитала. Таблица даст коэффициент умножения, который будет использоваться со стоимостью капитала, что затем даст пользователю правильную будущую или текущую стоимость.

Примеры анализа настоящего, будущего и аннуитета

Используя упомянутые выше таблицы сложных процентов, инженер или менеджер может быстро определить стоимость капитала за определенный период времени. Например, компания хочет занять 5000 долларов США для финансирования новой машины, и ей необходимо будет погасить этот кредит через 5 лет под 7%. Используя таблицу, 5 лет и 7% дают коэффициент 1,403, который будет умножен на 5 000,00 долларов США. В результате получится 7 015,00 долларов США. Это, конечно, при условии, что компания произведет единовременный платеж по истечении пяти лет, не производя никаких платежей до этого.

Гораздо более применимым примером является использование определенного оборудования, которое будет приносить прибыль для производственной операции в течение определенного периода времени. Например, машина приносит компании 2500 долларов в год, а ее срок полезного использования составляет 8 лет. MARR определяется примерно на уровне 5%. Таблицы сложных процентов дают разные коэффициенты для разных типов анализа в этом сценарии. Если компания желает узнать чистую текущую выгоду (NPB) от этих выгод; тогда коэффициентом является P/A за 8 лет при ставке 5%. Это 6,463. Если компания желает знать будущую ценность этих преимуществ; тогда факторами являются F/A на 8 лет под 5%; что составляет 9,549. Первый дает NPB в размере 16 157,50 долларов США, а второй дает будущую стоимость в размере 23 872,50 долларов США.

Эти сценарии чрезвычайно просты по своей природе и не отражают реальности большинства промышленных ситуаций. Таким образом, инженер должен начать учитывать затраты и выгоды, а затем определить ценность предлагаемой машины, расширения или объекта.

Амортизация и оценка

Тот факт, что активы и материалы в реальном мире со временем изнашиваются и, следовательно, ломаются, — это ситуация, которую необходимо учитывать. Сам износ определяется уменьшением стоимости любого актива, хотя существуют некоторые исключения. Оценку можно рассматривать как основу для амортизации в базовом смысле, поскольку любое уменьшение стоимости будет основано на первоначальной стоимости . Идея существования амортизации становится особенно актуальной для проектирования и управления проектами, поскольку капитальное оборудование и активы, используемые в операциях, будут постепенно снижаться в стоимости, что также будет совпадать с увеличением вероятности отказа оборудования. Следовательно, запись и расчет амортизации важны по двум основным причинам.

1. Дать оценку «восстановительного капитала», который был возвращен в собственность.
2. Чтобы обеспечить возможность начисления амортизации в счет прибыли, которая, как и другие затраты, может быть использована для целей налогообложения прибыли.

Обе эти причины, однако, не могут компенсировать «мимолетный» характер амортизации, что несколько затрудняет прямой анализ. Чтобы еще больше усугубить проблемы, связанные с амортизацией, ее необходимо разбить на три отдельных типа, каждый из которых имеет сложные расчеты и последствия.

• Нормальный износ из-за физических или функциональных потерь.
• Снижение цены из-за изменения рыночной стоимости.
• Истощение, обусловленное использованием всех имеющихся ресурсов.

Расчет амортизации также осуществляется в нескольких формах; прямая линия, убывающий баланс, сумма года и выпуск услуг . Первый метод, пожалуй, самый простой для расчета, а остальные имеют разные уровни сложности и полезности. Большинство ситуаций, с которыми сталкиваются менеджеры в отношении амортизации, можно решить, используя любую из этих формул, однако политика компании или предпочтения отдельных лиц могут повлиять на выбор модели.

Основной формой амортизации, используемой в США, является модифицированная система ускоренного восстановления капитала ( MARS ), и она основана на ряде таблиц, в которых указан класс актива и его срок службы. Определенным классам дается определенная продолжительность жизни, и это влияет на стоимость актива, который может амортизироваться каждый год. Это не обязательно означает, что актив должен быть выброшен после истечения срока его действия MACRS , просто он больше не может быть использован для налоговых вычетов.

Капитальное бюджетирование

Бюджетирование капиталовложений , применительно к инженерной экономике, представляет собой правильное использование и использование капитала для достижения целей проекта. Это может быть полностью определено утверждением; «...как серия решений отдельных лиц и фирм относительно того, сколько и где ресурсы будут получены и израсходованы для достижения будущих целей». Это определение почти идеально объясняет капитал и его общую связь с машиностроением, хотя некоторые частные случаи могут не поддаваться такому краткому объяснению. Фактическое приобретение этого капитала имеет множество различных путей: от акций до облигаций и нераспределенной прибыли, каждый из которых имеет свои сильные и слабые стороны, особенно в отношении подоходного налогообложения. При составлении бюджета капитальных затрат также необходимо учитывать такие факторы, как риск потери капитала, а также возможные или ожидаемые доходы. Например, если у компании есть 20 000 долларов США для инвестирования в ряд проектов с высоким, средним и низким риском, решение будет зависеть от того, какой риск компания готова принять, и от того, компенсирует ли доход, предлагаемый каждой категорией, это предполагаемое риск. Продолжая этот пример, если бы высокий риск предлагал только 20% доходности, а средний — 19%, инженеры и менеджеры, скорее всего, выбрали бы проект с умеренным риском, поскольку его доходность гораздо более благоприятна для этой категории. Проект с высоким риском не смог обеспечить надлежащую прибыль, подтверждающую его статус риска. Более сложное решение может быть между умеренным риском, предлагающим 15%, и низким риском, предлагающим доходность 11%. Решение здесь будет в гораздо большей степени зависеть от таких факторов, как политика компании, дополнительный доступный капитал и возможные инвесторы.

«В целом, фирма должна оценить возможности проекта, включая инвестиционные потребности и предполагаемые нормы прибыли для каждого из них, которые, как ожидается, будут доступны в предстоящий период. Затем доступный капитал должен быть предварительно распределен между наиболее благоприятными проектами. Самая низкая перспективная ставка тогда доходность доступного капитала становится минимально приемлемой нормой прибыли для анализа любых проектов в течение этого периода».

Формулы минимальной стоимости

Одной из наиболее важных и неотъемлемых операций в инженерно-экономической сфере является минимизация затрат в системах и процессах. Время, ресурсы, труд и капитал должны быть сведены к минимуму при размещении в любой системе, чтобы можно было максимизировать доход, продукт и прибыль. Следовательно, общее уравнение;

$C=ax+b/x+k$

где C — общие затраты, ab и k — константы, а x — переменное количество произведенных единиц.

Существует множество формул анализа затрат, каждая из которых предназначена для конкретных ситуаций и определяется политикой рассматриваемой компании или предпочтениями инженера.

Экономические исследования, как частные, так и государственные по своей природе

Экономические исследования, которые гораздо более распространены за пределами инженерной экономики, все еще время от времени используются для определения осуществимости и полезности определенных проектов. Однако они по-настоящему не отражают «общее представление» экономических исследований, которое зациклено на макроэкономике, с которой инженеры мало взаимодействуют. Таким образом, исследования, проводимые в области инженерной экономики, предназначены для конкретных компаний и ограниченных проектов внутри этих компаний. В лучшем случае можно ожидать найти какие-то технико-экономические обоснования, выполненные частными фирмами для правительства или другого бизнеса, но они снова резко контрастируют с всеобъемлющим характером настоящих экономических исследований. Исследования включают в себя ряд основных этапов, которые можно применить практически к любому типу ситуаций, а именно:

• Планирование и проверка. В основном анализ целей и проблем, с которыми можно столкнуться.
• Ссылка на стандартные экономические исследования - Консультации по стандартным формам.
• Оценка - размышление о величине затрат и других переменных.
• Надежность – способность правильно оценить.
• Сравнение фактической и прогнозируемой производительности. Проверьте экономию, проанализируйте неудачи, чтобы убедиться, что предложения обоснованы, и дополните будущие исследования.
• Объективность аналитика. Чтобы гарантировать, что человек, выдвигающий предложения или проводящий анализ, не был предвзятым в отношении определенных результатов.

Дальнейшее чтение

• Васиг, Биджан и Джавад Горжидуз. (2016). Инженерная экономика для авиации и аэрокосмической отрасли . Тейлор и Фрэнсис. п. 32. ISBN  978-1-138-18577-7 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )