面向成本的设计中全生命周期成本数据的收集、处理与使用

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转贴一个有关生命周期成本的论文，生命周期成本是IRIS国际铁路行业标准质量管理体系中的一个难点和重点：
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面向成本的设计中全生命周期成本数据的收集、处理与使用

作者：陈晓川
# g$ G5 E; m7 ]( K: G- a6 O方明伦
时间：2007-11-24 13:24:00
1 H, n' _- V) k9 h9 Z" b! W内容摘要：在面向成本的设计方法中，全生命周期成本数据可以分为发生在企业内和企业外两部分，对于发生在企业内的成本数据一般可以通过对成本会计的数据得到。对于发生在企业外的成本数据（如：维修成本和报废成本数据），需要通过用户调查等方法得到。对于得到的原始成本数据需要去除异常值、通货膨胀等因素的影响后才可以使用。本文通过全生命周期成本与成本核算中成本信息的分析，给出了全生命周期成本数据的收集和使用的途径和原则，为DFC中全生命周期成本的计算打下了基础。
关键词：并行工程，面向成本的设计(DFC－Design For Cost)，全生命周期成本，数据收集

0、引言
DFC（Design For Cost）的意思是面向成本的设计，它最早出现于九十年代初期，是指在满足用户需求的前提下，尽可能地降低成本，通过分析和研究产品制造过程及其相关的销售、使用、维修、回收、报废等产品全生命周期中的各个部分的成本组成情况，并进行评价后，对原设计中影响产品成本的过高费用部分进行修改，以达到降低成本的设计方法【1】。DFC将全生命周期成本作为设计的一个关键参数，并为设计者提供分析、评价成本的支持工具。本文通过全生命周期成本与成本核算中成本信息的分析，给出了全生命周期成本数据的收集和使用的途径和原则，为DFC中全生命周期成本的计算打下了基础。


0 v. }) ]2 J# B1、全生命周期成本简述
% e! u( l; g& p5 O1.1 全生命周期成本的构成
在DFC中的成本是指全生命周期成本（LCC），它是指产品从开始酝酿，经过论证、研究、设计、发展、生产、使用一直到最后报废的整个生命周期内所耗费的研究、设计与发展费用、生产费用、使用和保障费用及最后废弃费用的总和【2】【3】。LCC的概念最早由美国国防部提出并使用，因为在一个典型的武器系统中运行和维护的成本占总成本的75％【4】，对LCC的研究是迫不得已的，但国防部开发的方法不是用于设计的，而是用于采购的。
  k3 l% z9 B# L2 P; o/ N( q从全生命周期的角度探讨成本的组成，一般包括设计成本、制造成本、销售成本、维修成本、使用成本和回收报废成本，其分布大致为设计成本占全生命周期成本的10％～15％，制造成本约占30％～35％，使用与维修成本约占50％～60％，其他成本所占比例一般小于5％【3】。
* [7 z( ?/ }/ V7 K设计成本包括可行性研究、市场调查、图纸设计、产品试验、修改设计、准备技术说明书等所花费的费用。
3 O. T$ t4 ~: k  v" ~/ q制造成本包括材料、加工工时、劳动工时、半成品运输、存放以及装配、调试、检验、废品、修复等各种费用。
销售成本包括产品包装、运输、储存以及广告等费用。
维修成本是在使用期限内，为维护设备进行修理或更换零件所需花费的费用。如果所设计的机器设备是自己使用，或在给使用一方的合同中有提供维修的保证，则它是机器设备总成本的一部分；如果合同中不承担维修任务，则是使用消耗费用的一部分。
9 K7 R5 r6 G: F: G+ F使用成本是用户使用机器设备期间，需要支付的人力消耗、动力消耗以及维修保养等的费用。
回收报废成本是产品报废处理和再生的费用。其中根据不同的方法会对环境产生不同的影响。
4 a0 m: D* a0 g$ h5 n- R7 j" S在全生命周期成本中，设计者与公司所关心的成本存在着不同。公司必须知道产品的总成本，但设计者只是关心他们所能控制的那部分成本。在全生命周期成本中，存在一些成本不是由设计所决定的，这些成本与人们工作中所使用的方法有关。因此，LCC可大致上分为与管理有关的成本和与设计有关的成本两大类，本文主要讨论与设计有关的部分，也就是DFC中的成本。

  ~1 H" l2 l& t' s1.2 计算全生命周期成本时的时间因素
全生命周期成本的计算可以采用分部分相加的方法，但由于产品从设计到报废有一段时间，所以需要考虑时间因素的影响。因为资金具有时间属性，即在不同的时间内货币有不同的利率，其计算结果就有差异。所谓货币资金的时间价值是指因为时间的变化而引起货币资金价值的变化，也就是随着时间的延长，货币资金会增值。例如：目前的1元与一年后或五年后的1元在价值上是不相等的。这个不相等的差额，在不考虑通货膨胀的条件下，对投资来说就是利润，对信贷来说就是利息，对于利率的计算一般有单利法和复利法。如果通货膨胀严重，通货膨胀的影响也是应该考虑的。
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2、LCC数据的来源和收集方法
LCC的数据从发生的时间方面看，可以分为企业内和企业外两部分。但数据的收集却都是由企业负担的，这就存在一些问题，即一个企业是否有能力做好这个工作？从国外的情况看，有一部分工作是由国家统一开展的，例如：对于不同时期的采购物价的可比性参考标准或指数。本文主要讨论由企业负责的部分。

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2 [: U1 |4 h# |( w/ k2.1企业内的LCC数据的收集方法
& c8 U  B: e+ B- r  S一般与成本有关的数据是属于企业成本会计的范围，成本会计是运用专门的管理技术和方法，以货币为主要计量单位，对生产经营过程中的劳动耗费及其补偿价值，进行预测、决策、计划、控制、核算、分析和考核的一系列价值管理【6】。在成本会计中的成本预测与DFC中的成本估算都是对成本的一种估计，都是用于决策的，但前者是对企业总体上成本的一种预测，是对企业经营管理方面的决策，而后者是对设计中可控的成本的预测，是对产品设计方案的决策。
成本会计中的产品成本核算是按照成本核算对象，归集生产费用，计算各该对象的实际总成本和单位成本。核算产品成本是成本会计的主要内容，是成本会计的基础，它是积聚成本信息在核算中进行事中成本控制的主要手段【6】。由此可见，在成本会计系统中的成本信息一般是用于成本核算的，即使是用于估算也不是用于设计和全生命周期成本的估算的，而是为了产品的销售和报价的。从成本会计系统中一般我们可以得到如下一些与DFC有关的成本信息：
（1）生产成本：此科目核算企业进行工业性生产所发生的各项生产费用，主要包括企业生产各种产成品、自制半成品、提供劳动、自制工具、自制设备等发生的各项费用。具体有：
1) 材料成本：材料属于企业的劳动对象，是企业生产经营中必不可少的物质要素。按照材料在生产过程中的作用不同，一般可分为如下几类：
原料及主要材料：经过加工后能够构成产品主要实体的各种原料、主要材料；
辅助材料：直接用于生产，在生产中起辅助作用，不构成产品主要实体的各种材料；这部分成本与设计一般无法建立直接关联，可以不予考虑。
外购半成品：是指从外部购入需要企业进一步加工或装配的已经完成一定生产步骤的半成品。例如：织布用的外购纱布、轧钢用的外购钢锭等。
$ f: Q3 s+ {; o4 ^修理用备件：是指为修理本企业的机器设备和运输设备从外部购入的专用零部件，如：轴承、齿轮和阀门等。它可以计入辅助材料，但当其消耗大为了方便管理和核算可以将其单独列出。
燃料：是指在工艺技术过程中用来燃烧取得热能的各种材料，如：固体燃料、液体燃料和气体燃料，如：煤炭、汽油、天然气等。它可以归入辅助材料中，但由于它是重要的能源，为了突出其重要性可以单独列出，便于管理。
. ~3 o! n! ]# H2 \& g' x1 f包装物：是指为包装本企业产品，并准备随同产品一起出售以及在销售中出借或出租给购货单位使用的各种包装容器，如：箱、袋、桶、瓶、坛等。用于包装的材料，如纸张、麻绳、铁丝等可归入辅助材料一类。用于储存和保管本企业产品、材料，并不准备出售、出租、出借的包装物应分别列作固定资产或低值易耗品。
废料可以在本企业中回收利用的，根据用途可以列作原料或辅助材料，不能在本企业利用，但可以出售的，计价列为辅助材料。
- J1 ]2 Y# h2 R0 z, i6 ]3 R2) 人工成本：是生产成本的主要要素之一。可分为直接人工和间接人工两部分。直接人工是指企业直接从事产品生产的人员的工资、奖金、津贴和补贴等；间接人工是指企业里除直接人工外的其他职工的工资、福利费、奖金、津贴等。直接人工直接计入产品成本，间接人工应归集在制造费用中分配计入产品成本。在这部分成本中，需要计算设计、生产等部门中直接参加有关产品生产的人员的工资，在数据丰富后可以建立产品成本中的人工成本模型。
3) 动力费用：可以按发生的地点和用途进行，其主要用途是为了生产工艺过程所消耗，可以并入直接材料，也可以单独设置成本项目计入产品成本。管理部门所耗动力费用属于制造费用。
% j+ g) Q9 d0 V$ n( r9 w（2）制造费用：此科目中核算企业的生产车间或分厂为生产产品或提供劳务而发生的各项间接费用，包括工资、福利费、折旧费、修理费、办公费、水电费、机物料消耗、劳动保护费、季节性修理期间的停工损失等。此部分成本与具体的产品设计难以建立直接联系，一般可以忽略。
3 D$ }$ }$ a) e' l. o. g1 \（3）管理成本：此科目中核算企业行政管理部门为组织和管理生产经营活动而发生的管理费用。此部分成本与具体产品难以建立直接联系，一般可以忽略。
（4）产品销售费用：此科目中核算企业在产品销售过程中发生的费用。在这部分成本中运输和储存费用与产品设计是有直接关联的，计算出两者是需要的。
与PDM相结合，采用信息集成的方法，我们从企业的财务子系统中可以得到上述成本信息。

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2.2企业外LCC数据的收集方法
, x( K8 B) I) h0 N- i在企业外部发生的LCC数据主要有：用户的使用成本、维修成本、报废和回收成本。
对于使用成本来说一般可以从产品设计的数据中发现一些关键参数，如能源消耗成本是可以知道的。
) B. w0 p7 Z. B" H  y3 h# a维修成本的计算与在销售时是否给予用户免费维修的承诺有关，如果是免费维修则这一成本是企业可以直接得到的，否则就只有通过产品的可靠性参数进行估算，或者通过用户对产品的反馈调查得到。
( {2 ^, X* ?2 v- T对于回收和报废成本数据的收集有两方面，一是对物资回收部门进行有关的数据收集，另外就是对用户在实际使用后对产品的报废，目前这方面的研究工作开展较少。
对于上述成本数据的收集，主要方法是进行调查，据文献【7】介绍，组织调查的方式主要有：
（1）普查：是专门组织的一次性普遍调查。其特点是对每个调查单位都进行调查，一般在调查单位较少时采用此方法，当调查的单位较多和内容复杂时，需要动用较多的人力和物力，组织工作也比较繁重。
  f* A! J2 I9 O4 i（2）重点调查：是一种非全面的专门调查，即在全部调查单位中选取一部分重点单位，从而了解调查对象的主要情况的方法。虽然被调查的单位只是全部单位中的少数，但它们却在调查总量中占较大的比例。如产品销售额中的大客户。
' ~4 ^9 O$ E8 j# \; v/ o' k: N（3）典型调查：是在对总体情况进行初步分析的基础上，有意识地选择少数有代表性的单位作为典型，进行深入细致的研究，以掌握调查对象的资料和特性。采用这种调查方法的目的是不仅要收集数据，而且要掌握被调查单位更具体的情况。与其他方法相比此方法具有调查范围小，调查单位少，节约人力和物力的优点。而且因为调查的单位少，调查指标可多些，使调查研究更深入细致。
除了以上的方式外，还有抽样调查和统计报表等。
根据调查方法的特点分类有：
5 y( f( m5 @1 b  x（1）访问法：是指调查者根据事先准备的提纲或问卷，向被调查者提出问题，由被调查者答复，从而获取资料的方法。可以采用面谈调查或留置问卷调查。
2 n, n! s8 W& P4 H( N（2）通讯调查法：通过邮寄问卷或通过电话了解信息，前者时间长，回复率低，后者费用高，调查项目有限，不能深入细致地了解情况，采用网上调查可以克服两者的缺点，但对被调查者仍无约束力。
除了上述方法外还有实验调查和观察法等。随着Internet的迅速发展，通过计算机网络进行用户信息的反馈是个非常可行的方法，但这就需要企业的信息化建设达到一定的水平，至少需要有企业的网站。需要指出的是，无论采用什么方法进行调查，与用户保持良好的关系和经常的联系都是必要的。为了鼓励用户对调查的积极性，可以对提供信息的用户给予相应的报酬。

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3、LCC原始数据的处理与使用
+ ~: ~1 F6 v2 @5 s& s从调查等方法中得到的原始数据是不能直接应用的，这是因为在原始数据中不可避免地包含有错误、异常等情况，同时，根据不同的使用方法也存在不同的数据处理方法，本文重点探讨与DFC有关的数据处理与使用方法。为了建立成本与设计的关联，对于LCC原始数据需要去除与设计无关的部分，当然在收集数据时做此工作也是可以的，但对于数据的收集来说不一定只是应用于DFC，当然收集到的数据中包含的信息量越大越好。是否与设计有关其判断标准为：在设计产品时此成本是否受设计变更的影响。
数据是资料的具体形式，它可以反映研究对象的特征和变化。从经济预测的角度看，在定量预测方法中数据是建立数学模型的基础，缺少数据或数据异常，将不能建立符合事物客观发展规律的模型，因而也得不到正确的预测结论【8】。因此，一般来说，为了得到正确的预测结论，应对数据进行分析和鉴别。成本估算实质就是预测，因此对于值得怀疑的数据，首先要调查这些数据资料产生的背景，鉴别其真实性和可靠性，以便去伪存真，加以修正和处理。
( Z, y. S2 n4 J: y0 C5 I% n对于数据的鉴别可以采用图形观察的方法，也可用统计的滤波方法。图形观察法的过程是首先作出数据的图形，观察图形的分布情形，对大起大落、数值变动较大的数据进行背景调查和定性分析，然后判断这些数据是否为异常数据。对于异常数据一般可以采用剔除法或还原法。剔除法就是直接删除异常数据，在数据量少时，剔除法不能使用的，这时可以采用将异常数据“还原”为正常的数据，即采用还原法【7】。
对于时间跨度较大的数据，还需要去除时间和通货膨胀的影响。一般可以采用统一的计算标准，根据不同时期的经济状况进行处理。LCC数据是应用于成本估算的，这就要求数据必须与成本估算方法相适应，不同的估算方法所使用的数据是不同的。如：神经网络方法就要求输入数据必须是通过量化处理的，即数据需要值一般在0～1之间。

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2 v/ a# ~6 i, k; w! C0 c4、结论
2 z* n) N( }* @0 m4 _DFC中全生命周期成本数据的收集和使用过程可以概括如图1所示，图中给出的只是粗略的过程，详细的叙述在本文中已有。
5 o' L8 {* O8 K! ?0 ~+ Z* I* K综上所述，本文通过全生命周期成本与成本核算中成本信息的分析，给出了全生命周期成本数据的收集和使用的途径和原则，为DFC中全生命周期成本的计算打下了基础。


' D6 P2 a. a! @4 m% I8 W( r参考文献
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