露天煤矿大型液压反铲干租租金影响因素研究

谷亮鸽，赵子东，吴建平，许向东，刘洁琼

(中国神华国际工程有限公司，北京市东城区，100007)

由于工程机械价格普遍较高，一些资金实力薄弱的企业难以正常购置，而工程机械在项目建设中是不可或缺的，因此，工程机械租赁(非融资租赁)成为一部分企业正常使用工程设备的必由之路；由此，租金确定、租赁选型逐渐成为工程机械租赁的关键问题。按照挖掘机的分类标准，操作重量大于30 t的挖掘机称为大型挖掘机。近年来，随着露天煤矿开采规模的不断扩大、露天采矿技术的日益进步以及外委施工新经营模式的出现，露天煤矿挖掘机以大型油动液压反铲见多。矿山液压反铲的租赁分干租和湿租两种形式，干租又称光机租赁，即仅涉及机械设备本身的租赁，承租方必须自己提供操作人员、燃油等相关耗材甚至检修服务，与干租相反，湿租是指出租方为承租方正常使用液压反铲提供所需的一切[1-3]，包括机械设备、操作人员、油料、必要的维护保养及相关检修等。

液压反铲作为露天煤矿开采的主要工具，在土(石)方采装、道路维护、边坡修整等多个作业环节均发挥重要作用[4-6]。目前，在露天煤矿作业的液压反铲操作重量的范围较广，30～90 t液压反铲均有应用，如美国卡特彼勒CAT329、瑞典沃尔沃EC350DL、中国三一重工SY465H、日本小松PC650LC、中国徐工XE700D、日本日立ZX890LCH-5A、中国柳工GLG950E等；因此，面对选择哪一款液压反铲作为租赁标的物需要进行认真分析，笔者以租金为切入点，通过理论推导建立了大型液压反铲干租租金的计算模型，揭示了相关因素对干租租金的作用机理，获得了大型液压反铲租赁时的选型标准。

1 干租租金计算模型

根据干租的定义，干租租金主要包括液压反铲的使用费，即折旧费，同时也应该包含出租方的合理收益，即利润。通过查阅《冶金工业矿山建设工程预算定额》(2010年版)、水电工程施工机械台时费定额(2005年版)等资料[7-11]，液压反铲的折旧费可表示为：

式中：W——折旧费，元/台班；

P——设备原值，元；

a——残值率，取3%；

b——折现率，%；

G——耐用总台班，个；

n——折旧年限，a；

i——贷款利率，取5%。

机械设备实际租赁中，租赁双方可以按照绝对价格的方式确定租金大小，即出租方按照单位时间(小时、天或者月)收取租金，也可以按照相对价格的方式确定租金大小，即出租方按照设备的工作量收取租金，前者相对简单，后者必须获得液压反铲对应单位时间内的生产能力，根据相关理论计算[12-14]，液压反铲的台班生产能力可表示为：

(3)

式中：Q——台班生产能力，m3/台班；

E——铲斗斗容，m3；

η——时间利用系数，取90%；

T——每班作业小时数，h；

Km——满载系数，取95%；

t——液压反铲循环时间，s；

Ks——土(石)松散系数，取1.1。

出租方的利润按照行业平均水平取值，由此，液压反铲的干租租金可以表示为：

(4)

式中：R——干租租金，元/m3；

r——液压反铲干租时的行业平均利润，元/m3。

2 因素效应分析

从式(1)～(4)可以看出，影响干租租金的因素众多，有机械设备本身的因素，如设备原值、残值率等，也存在非机械设备本身的因素，如贷款利率、土(石)松散系数等，以某型号液压反铲的部分设备参数为基准，同时根据分析的需要适时补充其他液压反铲的设备参数，结合式(1)～(4)，分析各类因素对干租租金的影响。该型号液压反铲部分设备参数如下：设备原值750万元，耐用总台班8 500个，铲斗斗容6 m3，液压反铲循环时间30 s。

2.1 单因素效应

2.1.1 设备原值

设备原值即机械设备的购置费用，一般指含税价格。对于相同或者相近操作重量的液压反铲，不同品牌的生产商存在不同的设备原值，例如：某品牌740B液压反铲(操作重量74 t)的设备原值为550万元左右，另一品牌750G液压反铲(操作重量75 t)的设备原值为430万元左右。同一品牌的生产商，不同操作重量的液压反铲其设备原值也不一样，一般而言，液压反铲操作重量越大，设备原值越高，如某品牌490E液压反铲(操作重量49 t)的设备原值为280万元左右，740B液压反铲(操作重量74 t)的设备原值为550万元左右，900C液压反铲(操作重量90 t)的设备原值为750万元左右。干租租金随设备原值的变化曲线如图1所示。

图1 设备原值P对干租租金R的影响

由图1可知，随着设备原值不断增加，干租租金近似呈线性增大，折旧费的本质是将设备原值分摊至单位时间，随着设备工作时间的增加，逐步收回设备原值，其他条件不变的情况下，设备原值越大，分摊至单位时间的费用越多，因此，干租租金随之增大。

2.1.2 耐用总台班

耐用总台班即机械设备正常使用的台班总数。除了设备原值存在显著变化，耐用总台班也会发生变化，尤其是对于采矿行业的液压反铲，耐用总台班变化更加明显。水利、公路、建筑等行业的土(石)相对松软，对液压反铲的磨损相对有限，耐用总台班可以达到或者接近7 500个，工作年限超过7 a，设备服务时间相对较长；而采矿行业的土(石)硬度、强度较大，且地质条件变化强烈，对液压反铲的铲斗、液压系统、滤清系统等均提出了巨大挑战，部分矿山的液压反铲耐用总台班仅为4 500个，工作年限仅4 a左右，设备服务时间显著缩短，大幅低于其他行业同款液压反铲的耐用总台班。除了上述工程条件造成的差异，随着液压反铲操作重量的增大，设备质量显著改善，其使用寿命也将更持久，耐用总台班明显提高。干租租金随耐用总台班的变化曲线如图2所示。

图2 耐用总台班G对干租租金R的影响

由图2可知，随着耐用总台班的增加，干租租金减小，且减小速度逐步放缓，根据折旧费的计算方法，在设备原值及其他变量保持不变的条件下，耐用总台班数的增加使分摊至每个台班的费用减少，因此，干租租金随之减小。

2.2 双因素效应

2.2.1 设备原值和铲斗斗容

液压反铲干租租金可以受单个因素的影响，也可能在两个因素的共同作用下发生变化。液压反铲操作重量的增大，不仅伴随着设备原值的增大，多数情况下，其铲斗斗容也随之发生增加，例如，某品牌490E液压反铲的铲斗斗容为2.5 m3，740B液压反铲的铲斗斗容为4.6 m3，900C液压反铲的铲斗斗容为6.0 m3，即设备原值与铲斗斗容均发生变化。干租租金随设备原值及铲斗斗容的变化曲线如图3所示。

图3 设备原值P与铲斗斗容E对干租租金R的影响

图3中N1代表影响因素的组合，其不同取值的含义如表1所示。

表1 N1取值的含义

由图3和表1可知，随设备原值及铲斗斗容的增加，干租租金呈抛物线减小。由式(1)可知，设备原值的增加将使得每个台班分摊的费用增大，有利于干租租金的提高，由式(3)可知，铲斗斗容的增加将引起液压反铲的台班生产能力增大，使得干租租金降低，设备原值与铲斗斗容对干租租金呈反向作用，图3中的干租租金在变化中减小，表明铲斗斗容在干租租金变化中起主导作用，设备原值的影响程度低于铲斗斗容的影响程度。

2.2.2 设备原值和液压反铲循环时间

液压反铲循环时间是指挖掘机完成一次采装过程所用的时间，主要耗散于采装过程的下挖、提升、回转、装车、反向回转等步骤。液压反铲的循环时间不是固定不变的，即使相同型号不同台号的液压反铲其循环时间也可能不相同，原因在于设备本身的差异性，另外，液压反铲的循环时间也受操作人员、地质条件、气候环境等的影响。根据现场相关测试，各种条件下，最短的液压反铲循环时间为25 s，最长的液压反铲循环时间为30 s(不完全统计)。干租租金随设备原值及液压反铲循环时间的变化曲线如图4所示。

图4 设备原值P与液压反铲循环时间t对干租租金R的影响

图4中N2不同取值的含义如表2所示。

表2 N2取值的含义

由图4和表2可知，干租租金随设备原值及循环时间的增加近似呈直线增大，设备原值的增加将使得每个台班分摊的费用增大，由式(3)可知，循环时间的增大引起液压反铲的台班生产能力减小，根据式(4)，设备原值与循环时间对干租租金呈同向作用，在设备原值及循环时间的共同作用下，干租租金不断增大。对比图1和图4，相同设备原值不同循环时间的条件下，干租租金变化幅度有限，意味着干租租金对液压反铲循环时间不敏感。

2.3 多因素效应

干租租金随3个因素(设备原值、铲斗斗容及循环时间)、4个因素(设备原值、耐用总台班、铲斗斗容及循环时间)的变化曲线如图5、图6所示。

图5 设备原值P、铲斗斗容E和循环时间t对干租租金R的影响

图5中N3不同取值的含义如表3所示。

图6中N4不同取值的含义如表4所示。

表4 N4取值的含义

图6 设备原值P、耐用总台班G、铲斗斗容E和循环时间t对干租租金R的影响

图5和表3中，干租租金随设备原值、铲斗斗容及循环时间的增大而减小，设备原值、循环时间对干租租金的提高具有促进作用，而铲斗斗容对干租租金的提高具有抑制作用，在设备原值、铲斗斗容及循环时间三者的共同作用下，干租租金减小，表明铲斗斗容在三者中对干租租金影响最大，发挥主体作用。

表3 N3取值的含义

图6和表4中，干租租金随设备原值、耐用总台班、铲斗斗容及循环时间的增大而减小，主要原因在于占主导地位的铲斗斗容与耐用总台班对干租租金呈同向抑制作用。对比图5和图6，两图中的曲线变化路径形似，在相同设备原值、铲斗斗容、循环时间和不同耐用总台班的条件下，干租租金数值存在显著差异，表明耐用总台班对干租租金影响程度较大。

一般而言，液压反铲操作重量越大，即机型越大，设备原值越高、耐用总台班越长、铲斗斗容越大、循环时间越长，根据图5、图6所示的结果，机型越大，其干租租金越小，因此，在承租液压反铲时，应选择大机型的设备。

3 结论

(1)干租租金随设备原值的增加近似呈直线增大，随耐用总台班的增加呈抛物线减小，干租租金对耐用总台班敏感程度较高，设备原值与液压反铲循环时间同向作用于干租租金，与铲斗斗容反向作用于干租租金，三者中，以铲斗斗容作用为主，铲斗斗容与耐用总台班对干租租金的提高具有同向促进作用。

(2)液压反铲操作重量越大，表现出设备原值越高、耐用总台班越长、铲斗斗容越大、循环时间越长的特点，并且上述特点共同作用下的干租租金越低，因此，承租设备时，应选择大机型的液压反铲。