112 專技高考高等考試 工業工程技師 工程經濟 考古題詳解

112 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

某公司債面額(par value)為 10,00010{,}000,10 年後到期,票面利率(coupon rate)為 4%,每半年付息。若投資人期望持有這張債券至到期日之到期殖利率(Yield to Maturity)為每年 6%,請問這張債券現在的合理售價為何?

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核心觀念

債券的合理售價等於未來各期票息與到期償還本金,依投資人要求的到期殖利率折現至現在的價值。每半年付息時,期數與每期利率都要換算為半年單位。

本題面額為 10,00010{,}000,票面年利率為 4%4\%,所以每半年票息為:

C=10,000×4%÷2=200C=10{,}000\times 4\%\div 2=200

到期殖利率為年利率 6%6\%,以半年計息換算,每期折現率為 6%÷2=3%6\%\div 2=3\%;10 年共有 10×2=2010\times 2=20 期。

解題方法

債券價格由「票息年金現值」與「到期本金現值」組成:

P=C(1−(1+i)−ni)+F(1+i)−nP=C\left(\frac{1-(1+i)^{-n}}{i}\right)+F(1+i)^{-n}

其中 C=200C=200、i=0.03i=0.03、n=20n=20、F=10,000F=10{,}000。代入得:

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第 二 題30 分

某公司考量購買公務車,每年需跑 30,000 公里,其服務壽命為 5 年,有兩款選擇:

(A) 汽油車價格為 75 萬元,每公升可跑 10 公里,每公升汽油價格為 30 元,每年底維修費用為 5,000 元,3 年後需更換主要零件,費用為 4 萬元,5 年後之殘值為 20 萬元。

(B) 純電動車之價格為 110 萬元,充電每度電費為 5 元,每年維修費用為 2,000 元,5 年後之殘值為 25 萬元。

假設年利率為 3%,不考量其他成本因素。在公司決定購買純電動車的情況下,試以年等值法求電動車每度電應跑幾公里?

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核心觀念

本題考年等值成本法。將購車成本、各年營運與維修成本,以及期末殘值,依年利率換算為每年等值金額,再比較兩車的年等值成本。

公司選擇純電動車的條件,表示電動車的年等值成本不得高於汽油車。求出兩者年等值成本差額後,再換算成電動車每年可負擔的電費,除以每年行駛里程及每度電費,即可求得每度電可行駛公里數。

解題方法

年利率 i=3%i=3\%、年限 n=5n=5。使用資本回收因子與現值因子:

(A/P,3%,5)=0.03(1.03)5(1.03)5−1=0.218354(A/P,3\%,5)=\frac{0.03(1.03)^5}{(1.03)^5-1}=0.218354 (A/F,3%,5)=0.03(1.03)5−1=0.188354(A/F,3\%,5)=\frac{0.03}{(1.03)^5-1}=0.188354

1. 汽油車年等值成本

汽油車每年行駛 30,00030{,}000 公里,每公升可行駛 1010 公里,因此每年耗油量為:

30,00010=3,000 公升\frac{30{,}000}{10}=3{,}000\text{ 公升}

每年汽油費為 3,000×30=90,0003{,}000\times30=90{,}000 元;加上每年底維修費 5,0005{,}000 元,年度經常成本共 95,00095{,}000 元。第 3 年底更換主要零件費用 40,00040{,}000 元,折算成年等值為 40,000(A/F,3%,3)(A/P,3%,5)40{,}000(A/F,3\%,3)(A/P,3\%,5),其中先將第 3 年底費用換算為現值,再按 5 年換成年等值。

汽油車年等值成本為:

EUACA=750,000(A/P,3%,5)+95,000+40,000(P/F,3%,3)(A/P,3%,5)−200,000(A/F,3%,5)\begin{aligned} EUAC_A &=750{,}000(A/P,3\%,5) +95{,}000\\ &\quad+40{,}000(P/F,3\%,3)(A/P,3\%,5) -200{,}000(A/F,3\%,5) \end{aligned}

其中 (P/F,3%,3)=1/(1.03)3(P/F,3\%,3)=1/(1.03)^3,故:

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第 三 題30 分

某企業購入智能加工系統取代傳統加工機。該智能加工系統價格為 125 萬元,該企業向銀行貸款 100 萬元,年利率為 4%,每年以等額償還,共分 4 年還清。

此智能加工系統每年可產生 130 萬元的收入,每年仍需人工成本 50 萬元,每年原物料及管銷費用 40 萬元;此智能加工系統屬 5 年直線折舊資產,屆時預估殘值為 25 萬元。

若 4 年後以 50 萬元售出該智能加工系統,企業之營業所得(邊際)稅率為 20%,請計算此智能加工系統第 0 年至第 4 年之稅後淨現金流量。

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核心觀念

本題考查專案稅後現金流量的編製,須分別處理營業利益、折舊抵稅、貸款本息,以及資產出售的稅負。

折舊是非現金費用,會降低課稅所得,但不直接造成現金流出。貸款本金與利息則屬融資現金流,不列入營業所得;本題採企業實際稅後現金流量,因此將每年償還的本息列為現金流出,利息費用另可扣抵所得稅。

解題方法

以「萬元」為單位,假設每年收入、成本及貸款還款均於年末發生,且貸款利息可列為稅前費用。設備成本為 125125 萬元,扣除貸款 100100 萬元後,第 00 年自有資金支出為 2525 萬元。

貸款每年等額償還。年金現值公式為:

A=Pi(1+i)n(1+i)n−1=1000.04(1.04)4(1.04)4−1=27.5481A=P\frac{i(1+i)^n}{(1+i)^n-1} =100\frac{0.04(1.04)^4}{(1.04)^4-1} =27.5481

每年還款額約為 27.548127.5481 萬元。利息與本金分攤如下:

年度期初貸款餘額利息(4%)償還本金年末貸款餘額
1100.00004.000023.548176.4519
276.45193.058124.490051.9619
351.96192.078525.469626.4923
426.49231.059726.48840

設備採 55 年直線折舊,折舊基礎為成本減預估殘值:

D=125−255=20 萬元/年D=\frac{125-25}{5}=20\ \text{萬元/年}

每年營業收入扣除人工、原物料及管銷費用後,折舊前營業現金收益為:

130−50−40=40 萬元130-50-40=40\ \text{萬元}

第 11 至第 44 年的課稅所得,依序為:

課稅所得t=40−20−當年利息\text{課稅所得}_t=40-20-\text{當年利息}

所得稅為課稅所得乘以 20%20\%。營運與還款後的稅後淨現金流量可寫成:

稅後淨現金流量=(40−所得稅)−27.5481\text{稅後淨現金流量} =(40-\text{所得稅})-27.5481

計算結果如下:

年度利息課稅所得所得稅(20%)營運現金流入(扣稅後)貸款還款設備出售淨收入稅後淨現金流量
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第 四 題15 分

某熱心人士正考慮一個捐贈方案給某基金會,以提供某弱勢孩童群組未來 20 年的相關食品營養需求。

假設他關懷的群組現在每年食品營養經費為 50 萬元,未來每年食品的通貨膨脹率為 3%,銀行利率為每年 4%,請問該熱心人士未來 20 年內,每年年底應該捐贈多少錢?

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核心觀念

本題考查通貨膨脹下的等值年金換算。群組目前每年食品營養經費為 50 萬元,未來經費會隨食品通膨率逐年增加;捐款則假設每年年底固定支付。須將每年增加的經費折算至同一基準時點,再求出等額年金。

設:

  • 現值 P=500,000P=500{,}000 元
  • 食品通膨率 f=3%f=3\%
  • 銀行利率 i=4%i=4\%
  • 年數 n=20n=20

名目利率 ii 與通膨率 ff 可換算成實質利率 iri_r:

ir=1+i1+f−1=1.041.03−1≈0.0097087i_r=\frac{1+i}{1+f}-1 =\frac{1.04}{1.03}-1 \approx 0.0097087

即實質利率約為 0.9709%0.9709\%。

解題方法

以「目前購買力」表示每年所需捐款,則每年食品費用隨通膨增加的部分可由實質利率反映。將 20 年期間的等額年金現值與目前經費 50 萬元相等:

P=A(P/A,ir,n)=A(1−(1+ir)−nir)P=A(P/A,i_r,n) =A\left(\frac{1-(1+i_r)^{-n}}{i_r}\right)

因此:

A=Pir1−(1+ir)−nA=P\frac{i_r}{1-(1+i_r)^{-n}}

代入數值:

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