エンジニアリング経済学: エンジニアリング経済学、複雑な世界で価値を最大化する

By Fouad Sabry

エンジニアリング経済学とは

土木工学の分野でエンジニアリング経済学をどのように活用できるかについては、エンジニアリング経済学のセクションを参照してください。

どのようなメリットがあるか

(I) 次のトピックに関する洞察と検証:

第 1 章: エンジニアリングの経済学

第 2 章: 完全競争

第 3 章: 機会費用

第 4 章: キャッシュ フロー

第 5 章: 正味現在価値

第 6 章: 経済学の記事の索引

第 7 章: 固定資本

第 8 章: コスト

第 9 章: 医療経済学

第 10 章: 評価 (財務)

第 11 章: 資本コスト

第 12 章: 利益率

第 13 章: 事業評価

第 14 章: 年間等価コスト

第 15 章: 国際ビジネス

第 16 章: 最低許容収益率

第 17 章: 利益 (経済)

第 18 章: 不変資本

第 19 章: 剰余価値

第 20 章: 経済学用語集

第 21 章: 工学経済学 (民事)

(II) エンジニアリング経済学に関する一般のよくある質問に答える。

(III) 多くの分野におけるエンジニアリング経済学の使用例の実例。

(IV) エンジニアリング経済学の包括的な理解を可能にする 1,200 を超える用語を収録した豊富な用語集。 (電子書籍のみ)。

対象者

専門家、学部生および大学院生、愛好家、愛好家、および基本的な知識や知識を超えたいと考えている人 あらゆる種類のエンジニアリング経済に関する情報。

 

 

• Language: 日本語
• Publisher: 10億人の知識があります [Japanese]
• Release date: Dec 17, 2023
• ISBN: 9791222092065

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第1章 工学経済学

土木工学(土木工学)の実践への工学経済学の適用については、工学経済学を参照してください。

以前は工学経済学として知られていた工学経済学は、「...経済原理の適用」

技術的な側面に加えて、各潜在的なソリューションの経済的実行可能性は、通常、エンジニアが問題の解決策を模索するときに、構成員への経済的有用性を反映した特定の観点から評価されます。基本的に、工学経済学は、特定の目標を達成するために複数のオプションが存在する場合に、経済的成果を定式化、推定、および評価することを伴います。これは工学の基礎試験の科目であり、工学の原理と実践の試験でも質問される場合があります。プロフェッショナルエンジニアリングの登録には、どちらも必要です。

貨幣の時間的価値の考察は、工学における経済分析の大部分の中心である。最も初歩的な経済研究を除いて、キャッシュフローは金利を使用して割り引かれます。

通常、各問題には多数の潜在的な解決策があります。[何もしない] は、すべての分析で考慮する必要があるオプションであり、頻繁に選択されます。また、ある道を他の道よりも選択する機会費用も考慮に入れる必要があります。色、スタイル、パブリックイメージなどの非経済的要因も考慮する必要があります。これらは属性と呼ばれます。

各代替案について、固定年数またはプロジェクトの推定耐用年数のいずれかである分析期間について、コストと収益の両方が考慮されます。残存価額は、プロジェクトを廃止するための正味コストまたは収益のいずれかであり、その重要性にもかかわらず見落とされがちです。

工学経済学は、インフレ、不確実性、交換、減価償却、資源の枯渇、税金、税額控除、会計、コスト見積もり、および資本資金調達にも対処できます。これらはすべて、コストエンジニアリングの分野における基本的な知識とスキルの分野です。

経済の製造業における工学の重要性を考えると、工学産業経済学は産業経済学またはビジネス経済学の重要な要素です。工学産業経済学の重要な科目は次のとおりです。

エンジニアリング会社の経営、運営、成長、収益性の経済学。マクロ経済工学の動向と課題製品市場と需要要因の分析。そして

新しいエンジニアリング製品と技術の創造、マーケティング、および資金調達。

アドバンテージとコストの比率

価値分析と経済研究は、工学的経済問題の例です。それぞれがさまざまな状況に適用でき、エンジニアやプロジェクトマネージャーによって最も頻繁に使用されます。たとえば、エンジニアリング経済分析は、企業が特定の業務の固定費と増分費の差を判断するのに役立つだけでなく、さまざまな変数に基づいてそれらのコストを計算することもできます。その他の工学経済学のアプリケーションには、次のものがあります。

価値分析

線形計画法

クリティカルパスエコノミー

時間価値と利害関係

減価償却と評価

資本予算

リスク、不確実性、感応度の分析

コストは、固定、増分、または埋没することができます。

置換研究

最小コストの計算式

官民両面の経済研究を多数担当。

プロジェクトの状況、範囲、目的に応じて、前述のエンジニアリング経済学の構成要素は、さまざまな段階で重要です。たとえば、クリティカルパスエコノミーは、特定のプロジェクトの材料、労働力、および資本の移動の調整と計画を伴うため、ほとんどの状況で必要です。これらの「道」の中で最も重要なのは、時間とお金の両面で結果に影響を与えるものです。したがって、エンジニアとマネージャーは、クリティカルパスを決定し、綿密に監視する必要があります。工学経済学は、時間とリソースの最適な使用を決定するために、ガントチャートと活動イベントネットワークの作成に貢献します。

適切な価値分析は、インダストリアルエンジニアやマネージャーがプロセスやシステムを簡素化・改善するだけでなく、それらの製品やシステムの設計を論理的に単純化する必要性から生まれます。価値分析は、エンジニアリング経済性に直接関係するものではありませんが、エンジニアが新規および既存のシステム/プロセスを効果的に管理して簡素化し、コストと時間を節約できるため、重要です。さらに、価値分析は、マネージャーやエンジニアを困惑させる可能性のある一般的な「障害の言い訳」を打ち消します。「顧客はこのようにそれを望んでいます」などのフレーズは、「顧客はより安価な代替手段や方法を知らされていますか?」などの質問で満たされます。「製品が変わると、仕事が足りず機械がアイドル状態になる」という問題は、機械の収益性の高い新しい用途を見つけることで対抗できます。このような調査は、実際の研究や分析に先行するため、エンジニアリング経済の構成要素です。

線形計画法は、最小化か最大化かにかかわらず、最適解を見つけるための数学的手法の応用です。この方法では、一連の線を使用して多角形を作成し、その図形の最大点または最小点を決定します。多くの場合、製造では、コストを最小限に抑え、利益または出力を最大化するために線形計画法が使用されます。

お金と時間の関係は、投資家に返還されることを理解した上で、特定の期間お金を貸すことの普及率を考慮して、これらのタイプの行動に関連するコストを分析します。自己資本と負債資本は、区別しなければならない2種類の資本です。自己資本は、主に利益から得られる、すでに事業が自由に使えるお金であり、したがって、利息付きのリターンを必要とする所有者がいないため、ほとんど問題になりません。負債資本には確かに所有者がおり、その所有者は、その使用と引き換えに「利益」、つまり利息としても知られています。事業が支払う利息は費用になりますが、資本貸し手は利息を利益と見なし、混乱を引き起こす可能性があります。さらに、それぞれが参加者の所得税ステータスを変更します。

プロジェクトに必要な資本を引当金から借りたり引き出したりする必要がある場合、利息とお金の時間関係が関係してきます。借入は、プロジェクトの完了によって生み出される利息と価値の問題を提起します。準備金からの資本を使用すると、より大きな結果をもたらす可能性のある他のプロジェクトへの適用が妨げられます。利子の最も単純な定義は、原理、時間の単位、および利率の積です。ただし、複利や年金などの要因を考慮すると、利息計算の複雑さが大幅に増します。

エンジニアは、資本の将来価値または現在価値を計算するために複利の表を頻繁に利用します。これらの表は、ローン、運用、およびその他の状況に対する年金の影響を判断するためにも使用できます。複利表を使用するための唯一の要件は、分析期間、最小誘引収益率 (MARR)、および資本価値です。この表は、資本価値に適用される乗数を生成します。これにより、ユーザーに正しい将来価値または現在価値が提供されます。

上記の複利表を使用して、エンジニアまたはマネージャーは、特定の期間における資本の価値をすばやく計算できます。たとえば、ある会社が新しい機械の購入資金を調達するために $5,000.00 を借りたいとし、5 年間で 7% の利率でローンを返済しなければならないとします。この表を使用すると、5 年と 7% の乗数は 1,403 になり、これに $5,000.00 が掛けられます。これにより、合計で $7,015.00 になります。もちろん、これは5年の終わりに一括払いを行い、その間は他の支払いは行わないことを前提としています。

より関連性の高い例は、特定の期間にわたって製造作業に利益をもたらす特定の機器を含む例です。たとえば、機械の年間利益は2,500ドルで、耐用年数は8年です。MARRは約5%と推定されています。このシナリオでは、複利のテーブルは、さまざまなタイプの分析に対して異なる因子を生成します。企業がこれらの利益の正味現在価値(NPV)を決定したい場合、係数は5%で8年間のP / Aです。これは 6,463 に相当します。会社がこれらの福利厚生の将来価値を決定したい場合は、5%、つまり9,549で8年間のF / Aを使用する必要があります。1つ目は16,157.50ドルのNPBを生み出し、2つ目は23,877.50ドルの将来価値を生み出します。

これらのシナリオは非常に単純化されており、大部分の産業状況を正確に表しているわけではありません。したがって、エンジニアは、提案された機械、拡張、または施設を、そのコストと利点に基づいて評価し始める必要があります。

現実世界の資産や材料は最終的に劣化して壊れるため、この状況を考慮する必要があります。減価償却費は、特定の資産の価値の下落によって定義されますが、例外があります。基本的な意味では、価値の減少は初期値に基づいているため、評価は減価償却の基礎と見なすことができます。減価償却の概念と存在は、運用で使用される資本設備と資産の価値が徐々に減少し、機械の故障の可能性が高まるため、エンジニアリングとプロジェクト管理に特に関連しています。したがって、減価償却の記録と計算は、主に 2 つの理由で不可欠です。

不動産に投資された「回収資本」の額を見積もる。

減価償却費を利益から差し引くことができるようにするため、他の費用と同様に、所得税の目的で使用できます。

ただし、これらの要因のいずれも、減価償却の「一時的」な性質を補うことができないため、直接分析はやや困難です。減価償却の複雑さを増すには、減価償却を 3 つの異なるタイプに分ける必要があり、それぞれに複雑な計算と影響があります。

物理的または機能的な損失に起因する通常の劣化。

市場価値の変動による価格下落。

利用可能なすべてのリソースが使用されるため、枯渇が発生します。

減価償却計算は、定額法、定率法、年数合計、サービス産出量など、さまざまな形式でも使用できます。最初の方法はおそらく計算が最も簡単ですが、他の方法は難易度と有用性の点で異なります。マネージャーが直面する減価償却状況の大部分は、これらの式のいずれかを使用して解決できます。ただし、会社のポリシーや個人の好みがモデルの選択に影響を与える場合があります。

米国で最も一般的な減価償却方法は、資産のクラスと耐用年数をリストした一連の表に基づく修正加速資本回収システム(MACRS)です。特定のクラスには特定の耐用年数が割り当てられ、資産の年間減価償却額に影響を与えます。これは、MACRSの寿命が切れた後に資産を破棄する必要があることを意味するものではありません。むしろ、税務上減価償却することはできません。

工学経済学では、資本予算は、プロジェクトの目標を達成するための資本の適切な使用と適用です。これは、「将来の目標を達成するために、リソースをどこでどれだけ取得し、費やすかについて、個人および組織が行う一連の決定」と定義されています。

システムとプロセスのコストの最小化は、工学経済学の分野で最も重要で不可欠な操作の1つです。収益、製品、利益を最大化するために、すべてのシステムで時間、リソース、労力、および資本を最小限に抑える必要があります。したがって、一般方程式は次のとおりです。 {\displaystyle C=ax+b/x+k}

ここで、C は総コスト、a、b、k は定数、x は可変単位出力です。

コスト分析の数式は数多くあり、それぞれが特定の状況に合わせて設計され、会社のポリシーやエンジニアの個人的な好みによって正当化されます。

時折、工学経済学以外でははるかに普及している経済学研究が、特定のプロジェクトの実行可能性と有用性を判断するために使用されます。しかし、それらは、エンジニアがほとんど接し合わないマクロ経済学に焦点をあてた経済学の「常識」を正確に反映しているわけではありません。したがって、工学経済学の研究は、特定の企業とその企業内のプロジェクトに対して行われます。民間企業は、政府や他の企業のためにフィージビリティスタディを実施するかもしれませんが、これらは真の経済研究の包括的な性質とはまったく対照的です。研究の領域では、ほとんどすべての状況に適用できるいくつかの主要なステップがあります。計画とスクリーニング - 主に目的と潜在的な障害を確認します。

標準的な経済研究の引用 - 標準的な形式の使用。

コストやその他の変数の大きさについて推測する。

信頼性 - 正確に見積もる能力。

実際のパフォーマンスと予想されるパフォーマンスの比較 - 節約を検証し、失敗を調査して、提案が有効であることを確認し、将来の調査に追加します。

アナリストの客観性 - 提案を進めたり、分析を行ったりした個人が特定の結果に偏っていないことを保証するため。

{チャプター1終了}

第2章:パーフェクトコンペティション

経済学、特に一般均衡の理論では、原子論的市場としても知られる完全市場は、完全競争または原子論的競争と総称されるいくつかの理想化条件によって定義されます。完全競争の存在を仮定した理論モデルでは、労働を含むすべての製品またはサービスに供給される量が現在の価格で要求される量に等しいときに、市場が均衡に達することが実証されています。この平衡はパレート最適性です。

完全競争は、配分効率と生産効率の両方をもたらします。

このような市場は、限界費用と平均収益(価格)が等しくなる点(MC = AR)で産出が常に発生するため、配分的に効率的です。利潤を最大化する生産者は、完全競争の下で限界費用(P = MC)に等しい市場価格に直面します。これは、要素の価格が限界収益製品に等しいことを意味します。これにより、新古典派の方法の基礎となる供給曲線の導出が可能になります。さらに、これが独占が供給曲線を欠いている理由です。価格決定の放棄は、独占的競争のような他の極めて特殊な条件が存在しない限り、一般均衡の実証を複雑にする。

短期的には、生産高が限界費用と平均費用(MC = AC)で常に生産されるとは限らないため、完全に競争的な市場は必ずしも生産的に効率的ではありません。しかし、長期的には、新しい企業が業界に参入するにつれて、生産効率が向上します。競争は、価格とコストを最低の長期平均まで引き下げます。この時点で、各財の価格は、限界費用と平均総費用の両方に等しくなります(P = MC = AC)。

完全競争論は、19世紀後半の経済思想に端を発しています。

レオン・ワルラス

不完全競争の理論は、完全競争と独占の間に存在するより現実的なタイプの市場相互作用を説明するために開発されました。エドワード・チェンバリンは、1933年に「競争と独占は二者択一であり、個々の価格は競争か独占かのどちらかの観点から説明されなければならないという従来の見解への挑戦」として『独占的競争』を出版した(Dewey,88)。この本の中で、そして彼のキャリアの大部分を通して、彼は「同一の商品を生産するのではなく、近い代替品を生産する企業を分析した」(Sandmo,300)。

チェンバレンと同じ年に出版された著書「完全競争の経済学」を持つジョーン・ロビンソンも、不完全競争を理解する上で重要な人物である。チェンバレンが主に製品開発に重点を置いたのに対し、ロビンソンは価格形成と差別化に細心の注意を払った(Sandmo,303)。不完全競争の下では、価格差別の行為は、売り手が収益を増やすために買い手の特性に基づいて異なる価格で商品を販売することを意味します(Robinson、204)。ジョーン・ロビンソンとエドワード・チェンバレンは、不完全競争に関して、理論に独自の解釈を加えながらも、多くの同じ結論に達しました。誰がこのコンセプトを発見したかについての類似点や意見の相違はともかく、どちらも、企業が消費者の欲求に製品を集中させ、可能な限り多くの収益を生み出す方法をよりよく理解できるようにする上で非常に役立ちました。

現実的な市場は決して完璧ではありません。完全競争が現実市場の有用な近似値であると信じている経済学者は、完全市場をほぼ完璧なものから極端に不完全なものまで分類するかもしれません。不動産市場は市場の不完全な例である。このような市場では、次善の理論は、経済モデルの1つの最適性条件を満たせない場合、次善の解は他の変数の最適値から逸脱することを含む可能性があることを示しています。

完全な競争が何であるかという議論には、そのような完全な市場条件を達成することが理論的に可能であったとしても、想定される一連の市場条件があります。これらの条件は、次のもので構成されます。

多数の購入者とベンダー – 特定の価格で製品を購入する意思と能力のある多数の消費者、および同じ価格で製品を販売する意思と能力のある多数のサプライヤー。したがって、個人が価格に大きな影響を与えることはできません。

反競争的規制:完全競争市場は、反競争的市場活動の規制と排除に暗黙のうちに規制と保護を提供すると想定されています。

すべての参加者が価格を受け入れる: 価格設定権限を持つ参加者はいません。

均質な製品:製品は互いに理想的な代替品です(つまり、市場の商品やサービスの品質と特性は、異なるサプライヤー間で変化しません)。近い代替品である「類似」製品(バターやマーガリンなど)が容易に交換可能であり、1つの商品の価格が上昇すると、近い代替品の消費に大きくシフトする例が数多くあります。代替品を生産するために企業の製造プロセスを変更するコストも、企業の全体的な利益とコストと比較して比較的「重要ではない」場合、これは、経済状況が完全に競争的な市場と大きく変わらないことを保証するのに十分です。

合理的な買い手:買い手は、経済的有用性を高める取引のみを行い、他の取引はすべて回避します。

これは、エントリーとエグジットの両方にサンクコストがまったくないことを伴います。

外部性なし 活動のコストと利益は、第三者に影響を与えません。さらに、この基準は政府の介入を除外しています。

規模に依存しないリターンとネットワーク効果の欠如:規模の経済やネットワーク効果がないため、業界には常に十分な数の企業が存在することが保証されます。

完璧なファクター・モビリティ:長期的には、生産ファクターは完全に流動的であり、変動する市場環境への自由な長期的適応を可能にします。これにより、従業員は企業間を自由に移動することができます。

完全な情報:すべての消費者と生産者は、購入するすべての製品の価格と利点を認識しています。これにより、企業は競争上の優位性をもたらす可能性のある情報を取得できなくなります。

企業は、限界費用と限界収益が交差する最大の利益が生み出される場所で販売します。

明確に定義された財産権は、何を販売できるか、どのような権利が買い手に付与されるかを決定します。

商品の交換時に買い手と売り手が負担する取引手数料はありません。

完璧な市場では、売り手は余剰を生み出さず、通常の利益は売り手が稼いだ投資収益率です。

通常の利益は(暗黙の)コストの要素であり、事業利益の要素ではまったくありません。これは、ビジネスの運営に費やされた時間が別のビジネスの運営に費やされた可能性があるため、すべての機会費用を表します。したがって、通常の利益の企業コンポーネントは、事業主が事業を運営する価値あるものにするために必要であると考える利益です。つまり、起業家が別の仕事から稼ぐことができる次善の金額に匹敵します。言い換えれば、通常の利益のコストは、業界内と業界間で異なります。これは、リスクとリターンのスペクトルに従って、各タイプの投資のリスクに比例します。

完全競争の条件下で長期的な経済的均衡に達すると、通常の利益しか生じません。企業がこの業界に参入したり、業界から撤退したりするインセンティブはありません。

長期均衡における完全競争では、経済的利益は存在しない。もしそうなれば、経済的利益がなくなるまで、参入障壁がないことに助けられて、新しい企業が業界に参入するインセンティブがあるでしょう。競争の激しい市場の場合、このサイクルは、かつての「ひき逃げ」参入者の撤退によってしばしば終了し、低価格で、既存企業に経済的利益をもたらさないものの、業界を以前の状態に戻します。

競争が激しく、競争の激しい市場では、企業が市場での地位を争うため、短期的な利益が得られる可能性があります。リスクを考慮に入れると、競争の激しい市場における長期的な経済的利益は、業界の競合他社に先んじて絶え間ないコスト削減とパフォーマンス改善の結果と見なされ、コストを市場で決定された価格以下に抑えることができます。

しかし、経済的利益は、独占や寡占などの競争のない市場ではるかに普及しています。このような状況では、個々の企業はある程度の市場支配力を持っています:独占は消費者の需要によって制約されますが、価格の奪取者でも数量の奪取人でもありません。むしろ、価格や数量を設定します。これにより、同社は類似しているがより競争の激しい業界で見られる価格よりも高い価格を設定することができ、長期的および短期的な経済的利益を可能にします。

しかし、ウェスタンシドニー大学のスティーブ・キーン教授のような経済学者は、市場支配力がごくわずかであっても企業が利益を生み出すことができ、産業に経済的利益がないこと、あるいは一部の生産が赤字で発生するという事実でさえ、それ自体が参入障壁となると主張しています。