110 專技高考高等考試 工業工程技師 工程經濟 考古題詳解

110 年・專技高考・高等考試・工業工程技師
試題代碼 工程經濟

第 一 題25 分

你以抵押方式向銀行借得 200,000200{,}000 元,利率是變動的,隨時調整,並計劃按月給付,分 20 年還清。開始的年利率是 12%12\%,每月複利。試回答下列問題:

(一) 請繪出現金流量圖,並計算在第 1 年內,每月該付多少?(10 分)

(二) 付了 24 次以後,銀行照當時利率行情調整,年利率變成 10%10\%,則未來每個月又該付多少?(15 分)

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核心觀念

本題考查等額本息貸款與利率變動後的剩餘本金重攤還。

若每月付款金額固定,月利率為 ii,共付款 nn 期,則貸款現值為普通年金現值:

P=A(P/A,i,n)=A1−(1+i)−niP=A(P/A,i,n) =A\frac{1-(1+i)^{-n}}{i}

其中 PP 為貸款本金,AA 為每月付款額。每月付款假設在每月底支付。

利率調整時,已支付的期數不變;以調整當下尚未清償的本金為基礎,按新月利率及剩餘期數重新計算每月付款額。

解題方法

(一)現金流量圖與前 1 年每月付款額

借款人於第 00 月取得貸款 200,000200{,}000 元,之後每月底支付相同金額,總期數為:

n=20×12=240 期n=20\times 12=240\text{ 期}

年利率為 12%12\%,每月複利,因此月利率為:

i1=12%12=1%i_1=\frac{12\%}{12}=1\%

借款人觀點的現金流量圖如下,向上為流入,向下為流出:

時間(月) 0 1 2 … 12 … 240
 ↑ ↓ ↓ ↓ ↓
 200,000 A A A A

由貸款本金等於 240 期付款的現值:

200,000=A11−(1.01)−2400.01200{,}000=A_1\frac{1-(1.01)^{-240}}{0.01}

因此:

A1=200,0000.011−(1.01)−240≈2,202.60 元A_1 =200{,}000\frac{0.01}{1-(1.01)^{-240}} \approx 2{,}202.60\text{ 元}

所以第 1 年內每月底應付約 2,202.602{,}202.60 元。

(二)支付 24 次後,利率調整為 10%

已支付 24 次,表示第 24 期付款已完成。此時原 240 期中尚有:

240−24=216 期240-24=216\text{ 期}

利率調整後,年利率為 10%10\%、每月複利,新月利率為:

i2=10%12=0.833333%i_2=\frac{10\%}{12}=0.833333\%

先計算支付第 24 期後的剩餘本金。這等於原貸款本金扣除前 24 期付款累積至第 24 月的金額:

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第 二 題30 分

某市政府正在評估將市有停車場改建成商辦大樓的可行性,相關的資料收集如下:

方案期初投資淨收入/年
A0:保留原狀,但需更新200,000200{,}00022,00022{,}000
A1:興建為 1 層樓3,000,0003{,}000{,}000600,000600{,}000
A2:興建為 2 層樓5,000,0005{,}000{,}000720,000720{,}000
A5:興建為 5 層樓8,000,0008{,}000{,}000900,000900{,}000

若考慮服務壽命為 15 年,MARR=10%MARR=10\%,而期末各方案的殘值約為期初投資的 40%40\%。試分別以下列分析方法比較哪一個方案為最佳?

(一) 以現值(Present Worth, PW)分析。(15 分)

(二) 以內部投資報酬率(Internal Rate of Return, IRR)分析。(15 分)

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核心觀念

本題比較的是具有不同期初投資額與年淨收入的互斥方案。期初投資發生於第 0 年,年淨收入視為每年年末收到,期末殘值發生於第 15 年。殘值為期初投資的 40%40\%,因此:

S=0.4IS=0.4I

在現值分析中,以 MARR=10%MARR=10\% 折算各方案的現金流,選擇現值最高者。在內部報酬率分析中,互斥方案應以增額現金流進行比較,並以增額 IRR 是否達到 MARR 作為投資判斷標準。

(一)現值(PW)分析

解題方法與計算

各方案的現值為:

PW=−I+R(P/A,10%,15)+S(P/F,10%,15)PW=-I+R(P/A,10\%,15)+S(P/F,10\%,15)

其中 II 為期初投資、RR 為年淨收入、SS 為期末殘值。所需因子為:

(P/A,10%,15)=1−(1.10)−150.10=7.60608(P/A,10\%,15)=\frac{1-(1.10)^{-15}}{0.10}=7.60608 (P/F,10%,15)=(1.10)−15=0.239392(P/F,10\%,15)=(1.10)^{-15}=0.239392

代入各方案:

方案期末殘值 SS現值 PWPW
A0$80,000−200,000+22,000(7.60608)+80,000(0.239392)=−13,515-200,000+22,000(7.60608)+80,000(0.239392)=-13,515
A1$1,200,000−3,000,000+600,000(7.60608)+1,200,000(0.239392)=1,850,918-3,000,000+600,000(7.60608)+1,200,000(0.239392)=1,850,918
A2$2,000,000−5,000,000+720,000(7.60608)+2,000,000(0.239392)=955,162-5,000,000+720,000(7.60608)+2,000,000(0.239392)=955,162
A5$3,200,000−8,000,000+900,000(7.60608)+3,200,000(0.239392)=−388,474-8,000,000+900,000(7.60608)+3,200,000(0.239392)=-388,474

A1 的現值最高,因此依 PW 法選擇 A1。

(二)內部投資報酬率(IRR)分析

解題方法與計算

互斥方案的投資額不同,不能只比較各方案的單獨 IRR。應依投資額由低至高排序,逐階比較增額投資的現金流,確認追加投資是否能達到 10%10\% 的 MARR。

增額 IRR 的方程式為:

0=−ΔI+ΔR(P/A,i,15)+0.4ΔI(P/F,i,15)0=-\Delta I+\Delta R(P/A,i,15)+0.4\Delta I(P/F,i,15)
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第 三 題20 分

若考慮某投資專案之現金流量表及其 PW vs. i%i\% 圖如下,試回答下列問題:

現金流量表:

年末01234
淨現金流量−2,000-2{,}000800800700700XX200200

PW vs. i%i\% 圖之橫軸為 i%i\%,縱軸為 PW,且圖中顯示該曲線於 i=12%i=12\% 時與橫軸相交。

(一) XX 值應該為多少?(15 分)

(二) 在 MARR=15%MARR=15\% 的條件下,此專案是否可行?(5 分)

🖼️ 本題原卷含圖表。基於試題來源之版權考量,本站不轉載原卷影像; 題目文字已完整轉錄,圖表請自行參閱考選部公告之試題原檔。

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核心觀念

本題考查現值(Present Worth, PWPW)與內部報酬率(Internal Rate of Return, IRRIRR)的關係。IRRIRR 是使專案淨現值等於零的利率;在 MARRMARR 下,若 PW≥0PW\geq 0,專案可行,若 PW<0PW<0,則不可行。

解題方法

圖中曲線在 i=12%i=12\% 時與橫軸相交,因此 PW=0PW=0。代入現金流量的現值方程式:

0=−2000+8001.12+700(1.12)2+X(1.12)3+200(1.12)40=-2000+\frac{800}{1.12}+\frac{700}{(1.12)^2} +\frac{X}{(1.12)^3}+\frac{200}{(1.12)^4}

整理求 XX:

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第 四 題25 分

大麗航空公司擁有一架可搭載 40 個高級座位客機及相關的成本資料如下:

項目數值
期初成本20,000,00020{,}000{,}000
服務壽命15 年
殘值2,000,0002{,}000{,}000
服務人員成本/年225,000225{,}000
燃料成本/哩0.670.67
降落費用/次250250
維修費用/年237,500237{,}500
保險成本/年166,000166{,}000
茶點/旅客(趟)7575
殘值期初成本的 10%10\%

該公司飛航首都-度假勝地,每週 3 個往返航次,距離為 3,3003{,}300 哩/單程。

假設機票費用為 3,5003{,}500(來回票),公司的 MARR=15%MARR=15\%,請問飛機平均要搭載多少乘客才能使該公司不至於虧損?(25 分)

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核心觀念

本題以年值法求飛機每年必須達到的營運收入,再換算成所需平均載客人數。當年收入與成本在同一年度比較;期初購置成本及期末殘值則依 1515 年壽命、15%15\% 的 MARR 換算為等值年成本。

飛機不虧損的損益平衡條件為:

年收入=年固定成本+年變動成本\text{年收入}=\text{年固定成本}+\text{年變動成本}

解題方法

1. 將期初成本及殘值換算為年資本回收額

已知期初成本 P=20,000,000P=20{,}000{,}000 元、殘值 S=2,000,000S=2{,}000{,}000 元、壽命 n=15n=15 年、i=15%i=15\%。

資本回收額為:

CR=P(A/P,i,n)−S(A/F,i,n)CR=P(A/P,i,n)-S(A/F,i,n)

其中:

(A/P,15%,15)=0.171019(A/P,15\%,15)=0.171019 (A/F,15%,15)=0.021019(A/F,15\%,15)=0.021019

因此:

CR=20,000,000(0.171019)−2,000,000(0.021019)≈3,378,000 元/年CR=20{,}000{,}000(0.171019)-2{,}000{,}000(0.021019) \approx3{,}378{,}000\text{ 元/年}

2. 計算每年飛航及固定營運成本

每週 33 個往返航次,每年以 5252 週計,因此:

3×52=156 個往返航次/年3\times52=156\text{ 個往返航次/年}

每個往返航次飛行距離為 3,300×2=6,6003{,}300\times2=6{,}600 哩,年飛行距離為:

156×6,600=1,029,600 哩/年156\times6{,}600=1{,}029{,}600\text{ 哩/年}

燃料費:

1,029,600×0.67=689,832 元/年1{,}029{,}600\times0.67=689{,}832\text{ 元/年}

每個往返航次包含兩次降落,年降落費:

156×2×250=78,000 元/年156\times2\times250=78{,}000\text{ 元/年}
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