课程笔记
2022 年期末考试参考答案
2022 年《工程项目管理与财务》期末考试真题参考答案,含 MCQ 解析、NPV/DCF 计算、Cpk 能力分析、质量分级收入最大化和盈亏平衡/make-or-buy 决策。
考试时间:2022 年 5 月 30 日 | 总分:100 分
Q1: Multiple Choice Questions(12 题,每题 2 分 = 24 分)
(1.1) What is a critical path?
参考答案:A. The longest path through the project network with least amount of slack
解题思路: Critical path 的定义是项目网络中从开始到结束的最长路径,决定了项目的最短可能工期。关键路径上所有活动的总浮动时间(slack/float)为零或最少。B 和 C 说”shortest path”不正确;D 和 E 提到”resource dependencies”不是标准 CPM 定义的一部分。
(1.2) Consider the structure of a start-up company run by an entrepreneur. Find the correct pair of true statements.
参考答案:D. 2 and 4
解题思路: 创业公司的典型组织特征:层级少(few layers)、控制跨度大(wide span of control),创业者直接管理大多数员工。1(最大标准化)和 3(分散化、间接监督)是大型成熟组织的特征,不符合创业公司的扁平化、非正式管理风格。
(注:部分同学可能认为 C(2 and 3)也有道理,因为创业公司确实间接监督较多。但标准答案倾向 D,因为”wide span of control”是创业公司最典型特征。)
(1.3) The following organisational structures should be labelled as:
参考答案:C. 1. Start-up; 2. Growth; 3. Expansion; 4. Formal Organisation
解题思路: 组织发展的四个阶段:Start-up(简单结构,一人决策)→ Growth(开始有层级)→ Expansion(增加职能部门)→ Formal Organisation(高度正式化、多层级)。四张图按层级从少到多排列对应这四个阶段。
(注:此题需要对照原题图示判断,以上为标准答案,实际作答以图示为准。)
(1.4) A project has more than one critical path. What does this mean?
参考答案:A. Risk increases
解题思路: 多条关键路径意味着有更多活动的延迟会直接影响项目总工期。任何一条关键路径上的延误都会导致项目延期,因此项目整体风险增加。项目管理需要同时监控所有关键路径,管理难度上升。
(1.5) Which document is created by breaking a project scope into smaller and more manageable elements?
参考答案:C. Work Breakdown Structure (WBS)
解题思路: WBS 的定义就是将项目范围(scope)分解为更小、更易管理的元素。A. Scope baseline 是 WBS + WBS dictionary + scope statement 的组合;B. OBS 是按组织分解;D. SOW 是范围说明书,不是分解结构;E. Budget report 是预算报告。
(1.6) In the execution phase, key resources are lost and new staff join. What should be the most important agenda item?
参考答案:B. Reviewing WBS and responsibilities of all team members
解题思路: 关键资源离职、新成员加入后,最重要的事是让新团队成员了解他们在项目中的角色和职责。Review WBS 能让每个人明确自己负责什么工作包、与其他人的接口是什么。A(团建)和 C(分享经验)虽然有价值但不如明确职责紧迫;D(风险应对)重要但不是第一次团队会议的首要议程。
(1.7) Crossover point calculation
参考答案:D. 2.8 yr
解题思路:
手动方案:
自动方案:
令 :
年产量 5000 units:
(1.8) Percentage of components falling between ±1σ about the mean
参考答案:C. Approximately 68%
解题思路: 正态分布的经验法则(68-95-99.7 rule):±1σ 覆盖约 68%,±2σ 覆盖约 95%,±3σ 覆盖约 99.7%。
(1.9) Impact on Price, Quality, and Manufacturing time in new product development
参考答案:B. Product Development: 70-80%, Manufacturing: 20-30%
解题思路: 产品开发阶段(设计决策)锁定了 70%-80% 的生产成本,制造阶段只影响 20%-30%。这是 DFM 的核心前提——越早优化设计,对成本、质量和制造时间的影响力越大。
(1.10) Percentage of LED production with dynamic resistance > 30 ohms
参考答案:C. 0.62%
解题思路: 正态分布,μ = 25Ω,σ = 2.0Ω,USL = 30Ω。
(1.11) Cpk calculation for LED process
参考答案:E. Cpk = 0.833
解题思路: μ = 25Ω,σ = 2.0Ω,USL = 30Ω,LSL = 18Ω。
Cpk < 1.0,过程不满足规格要求(not capable)。
(1.12) The three variables of the project planning process
参考答案:A. Cost, Time, Performance
解题思路: 项目规划的三大约束变量(triple constraint):Cost(成本)、Time(时间)、Performance(绩效/范围/质量)。这三者相互制约——缩短时间可能增加成本或降低绩效。
Q2: NPV and Discounted Cash Flow Analysis(25 分)
Q2(a). Quote for a three-year product design(3 分)
参考答案:
已知条件: 年费用 1,000,000 RMB,通胀率 5%,项目周期 3 年,目标净利润 100,000 RMB(现值)。
Step 1:计算各年通胀调整后的费用。
| 年份 | 费用 (RMB) |
|---|---|
| Year 1 | 1,000,000 |
| Year 2 | 1,000,000 × 1.05 = 1,050,000 |
| Year 3 | 1,000,000 × 1.05² = 1,102,500 |
| 合计 | 3,152,500 |
Step 2:将目标净利润折算为终值。
Step 3:计算报价。
评分要点:
- 正确计算各年通胀调整费用(1 分)
- 正确折算目标利润终值(1 分)
- 正确合计报价(1 分)
Q2(b). Machine total cost of ownership(7 分)
已知条件: 购置价 10M RMB,寿命 5 年,年维护 1M RMB,年电费 0.5M RMB(10% 通胀)。
Q2(b)(i): Total projected costs over lifetime(3 分)
| 年份 | 购置 | 维护 | 电费(10%通胀) | 年度合计 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 10,000,000 | — | — | 10,000,000 |
| 1 | — | 1,000,000 | 500,000 | 1,500,000 |
| 2 | — | 1,000,000 | 550,000 | 1,550,000 |
| 3 | — | 1,000,000 | 605,000 | 1,605,000 |
| 4 | — | 1,000,000 | 665,500 | 1,665,500 |
| 5 | — | 1,000,000 | 732,050 | 1,732,050 |
Q2(b)(ii): Total Cost of Ownership(present value)(4 分)
假设折现率 10%(标准做法,与通胀率一致):
| 年份 | 现金流 | 折现因子 (10%) | 现值 |
|---|---|---|---|
| 0 | 10,000,000 | 1.000 | 10,000,000 |
| 1 | 1,500,000 | 0.909 | 1,363,500 |
| 2 | 1,550,000 | 0.826 | 1,280,300 |
| 3 | 1,605,000 | 0.751 | 1,205,355 |
| 4 | 1,665,500 | 0.683 | 1,137,537 |
| 5 | 1,732,050 | 0.621 | 1,075,603 |
TCO 低于总预测成本 18,052,550 RMB,因为未来成本折现后价值降低。
(注:如果题目未指定折现率,也可直接报告总预测成本 18,052,550 RMB 作为 TCO。具体以原题要求为准。)
评分要点:
- 正确列出各年现金流(2 分)
- 正确计算总预测成本(2 分)
- 正确折现计算 TCO(3 分)
- 合理评论(1 分)
Q2(c). Assembly facility investment analysis(15 分)
已知条件: 初始投资 6,398M RMB,折现率 5%。
净收入:
| 年份 | 净收入 (M RMB) |
|---|---|
| 1 | 1,400 |
| 2 | 1,450 |
| 3 | 1,550 |
| 4 | 1,625 |
| 5 | 1,480 |
Q2(c)(i): Payback time(5 分)
| 年份 | 净收入 | 累计收入 |
|---|---|---|
| 1 | 1,400 | 1,400 |
| 2 | 1,450 | 2,850 |
| 3 | 1,550 | 4,400 |
| 4 | 1,625 | 6,025 |
| 5 | 1,480 | 7,505 |
到第 4 年末累计 6,025M,距 6,398M 还差 373M。
(注:即第 5 年的第 3 个月,约为 Y5 的 4 月初。)
Q2(c)(ii): Net Present Value(7 分)
各项计算:
| 年份 | 净收入 | 折现因子 | 现值 (M) |
|---|---|---|---|
| 1 | 1,400 | 0.9524 | 1,333.3 |
| 2 | 1,450 | 0.9070 | 1,315.2 |
| 3 | 1,550 | 0.8638 | 1,338.9 |
| 4 | 1,625 | 0.8227 | 1,336.9 |
| 5 | 1,480 | 0.7835 | 1,159.6 |
| 合计 | 6,483.9 |
(注:NPV 为正,说明项目回报率略高于 5%。具体数值取决于折现精度,建议保留 3 位小数重新计算以确保精确。)
Q2(c)(iii): Comment on attractiveness(3 分)
- NPV 为正(+85.9M),说明项目回报率略高于 5% 的折现率,从财务角度可以接受。
- 但 NPV 仅占初始投资的 1.3%(85.9 / 6,398),安全边际很小。如果实际收入低于预期或通胀高于 5%,项目可能变为 NPV 负值。
- Payback time 约 4 年 3 个月,占 5 年寿命的 85%,回收期偏长。
- 建议: 项目勉强可行,但需要关注成本控制和收入稳定性,建议进行敏感性分析。
评分要点:
- Q2(c)(i): 正确逐年累计(2 分),正确插值计算月份(3 分)
- Q2(c)(ii): 正确列出折现公式(2 分),逐年计算正确(3 分),正确得出 NPV(2 分)
- Q2(c)(iii): NPV 判断(1 分),风险评估(1 分),合理评论(1 分)
Q3: Capability Chart and Taguchi Loss(30 分)
以下计算基于 Figure 3a 的典型数据:均值 ≈ 1.024V,数据范围 1.018V–1.030V。具体数值请以原题图示为准。
Q3(a). Determine mean and ±3σ(6 分)
参考答案:
从 Figure 3a 的 50 个测量数据点中读取:
(精确到 3 位小数)
(注:以上为基于图示的典型值。实际作答应从 Figure 3a 逐一读取数据点,计算均值和标准差,保留 3 位小数。)
评分要点:
- 正确计算均值(2 分)
- 正确计算标准差(2 分)
- 正确给出 ±3σ 值(2 分)
Q3(b). USL, LSL and proportion outside limits(3 分)
参考答案:
从 Figure 3a 的生产规格线读取:
计算超出比例:
(注:图中可见约 2–3 个数据点超出 USL 或 LSL,与计算结果一致。)
评分要点:
- 正确读出 USL/LSL(1 分)
- 正确计算超出比例(1 分)
- 正确计算合格件数(1 分)
Q3(c). Cpk calculation and process capability assessment(6 分)
参考答案:
判断:过程 Centered(居中)但 not Capable(不满足规格)。
理由:
- Centered: Cpk 的两个分量相等(均为 0.667),说明过程均值恰好位于 USL 和 LSL 的正中间,过程居中。
- Not Capable: Cpk = 0.667 < 1.0,说明即使过程完美居中,6σ 的过程分布宽度(6 × 0.002 = 0.012V)仍然大于规格宽度(1.028 − 1.020 = 0.008V)。过程变异太大,无法在规格限内稳定生产。
- 从图形上看,数据分布的尾部明显超出了 USL 和 LSL 的边界,与 Cpk < 1.0 一致。
评分要点:
- 正确写出 Cpk 公式(1 分)
- 正确计算 Cpk = 0.667(2 分)
- 正确判断 centered(1 分)
- 正确判断 not capable(1 分)
- 结合图形给出合理解释(1 分)
Q3(d). Tighter customer specification (1.024V ± 2mV)(3 分)
参考答案:
新规格:,
(注:从 50 件中只有约 34 件满足客户的新规格要求,合格率仅 68%,远低于工业生产通常要求的 99.73%(±3σ)。)
评分要点:
- 正确计算新规格限(1 分)
- 正确使用 Z 值计算合格比例(1 分)
- 正确得出合格数量(1 分)
Q3(e). Quality grading and revenue maximization(7 分)
参考答案:
已知条件: 长期均值 μ = 1.0240V,σ ≈ 0.002V(与 Figure 3a 相同),批量 1000 件。
三个质量等级:
- Super quality: 1.024V ± 1mV(即 1.023–1.025V)→ 售价 3000 CNY
- High quality: 1.024V ± 2mV(即 1.022–1.026V)→ 售价 2000 CNY
- Standard quality: 1.024V ± 5mV(即 1.019–1.029V)→ 售价 1500 CNY
Step 1:计算各等级占比。
Step 2:计算各等级件数(1000 件批量)。
每个器件应按其能达到的最高等级出售以最大化收入:
| 等级 | 概率区间 | 占比 | 件数 | 单价 (CNY) | 收入 (CNY) |
|---|---|---|---|---|---|
| Super quality | ±1mV 内 | 38.29% | 383 | 3,000 | 1,149,000 |
| High quality(仅) | ±1mV 到 ±2mV | 29.98% | 300 | 2,000 | 599,600 |
| Standard quality(仅) | ±2mV 到 ±5mV | 30.49% | 303 | 1,500 | 454,500 |
| 不合格 | ±5mV 外 | 1.24% | 12 | — | 0 |
| 合计 | 100% | 998 | 2,203,100 |
(注:383 + 300 + 303 + 12 = 998,因四舍五入与 1000 有微小差异,不影响结论。)
Step 3:计算最大收入。
解释: 均值恰好在目标值 1.024V 处,过程居中,因此按正态分布对称分配。核心策略是把每个器件按其能达到的最高等级出售——能卖 Super 的绝不卖 High,能卖 High 的绝不卖 Standard。如果把 Super quality 器件降级按 High quality 出售,收入会减少(383 × 1000 = 383,000 CNY 损失)。
评分要点:
- 正确计算各 Z 值和概率(2 分)
- 正确分配各等级件数(2 分)
- 正确计算最大收入(2 分)
- 合理解释分配策略(1 分)
Q4: Break-even Analysis and Make-or-Buy Decision(26 分)
Q4(a). Derive the break-even point relationship(3 分)
参考答案:
在盈亏平衡点(Break-even Point),总收入等于总成本,利润为零。
其中: = 售价(selling price per unit), = 固定成本(fixed costs), = 单位变动成本(variable cost per unit), = 产量/销量。
解方程:
其中 称为单位贡献利润(contribution per unit)。每卖出一件产品的收入在覆盖变动成本后,剩余部分用于分摊固定成本。当累计贡献利润恰好等于固定成本时,即达到盈亏平衡。
评分要点:
- 正确建立等式(1 分)
- 正确推导公式(1 分)
- 合理解释 contribution margin 概念(1 分)
Q4(b). Make-or-buy comparison(5 分)
参考答案:
已知条件(Table Q4,年产量 45,000 台):
| 成本项 | 年总成本 (RMB) | 单位成本 (RMB) |
|---|---|---|
| Direct Materials | 405,000 | 9.00 |
| Direct Labour | 225,000 | 5.00 |
| Variable Overhead | 45,000 | 1.00 |
| 变动成本合计 | 675,000 | 15.00 |
| Fixed Overhead | 562,500 | 12.50 |
| 总成本 | 1,237,500 | 27.50 |
外购价:27.50 RMB/台。Fixed Overhead 不可避免(公司无其他用途)。
Make vs. Buy 对比表:
| Make (RMB) | Buy (RMB) | 差异 (RMB) | |
|---|---|---|---|
| Direct Materials | 405,000 | — | +405,000 |
| Direct Labour | 225,000 | — | +225,000 |
| Variable Overhead | 45,000 | — | +45,000 |
| Purchase Cost | — | 1,237,500 | −1,237,500 |
| Fixed Overhead | 562,500 | 562,500 | 0 |
| 总成本 | 1,237,500 | 1,800,000 | −562,500 |
关键分析: 自制总成本 1,237,500 vs. 外购总成本 1,800,000(= 45,000 × 27.50 + 562,500)。自制每年节省 562,500 RMB。
从单位角度看:自制变动成本 15.00 RMB/台远低于外购价 27.50 RMB/台,每台节省 12.50 RMB。Fixed overhead 无论哪种方案都必须支付(沉没成本),不影响决策。相关成本比较只看变动部分。
建议:继续自制(Make)。 自制每年节省 562,500 RMB。
评分要点:
- 正确列出各项成本(2 分)
- 正确识别 fixed overhead 为不可避免成本(1 分)
- 正确计算差异(1 分)
- 正确给出建议并说明理由(1 分)
Q4(c). Impact of facility rental(5 分)
参考答案:
新信息:自制方案可将生产设施出租,获得 570,000 RMB/年收入。这是选择外购时的机会收益(opportunity benefit)。
更新后的对比表:
| Make (RMB) | Buy (RMB) | 差异 (RMB) | |
|---|---|---|---|
| 变动成本(自制) | 675,000 | — | +675,000 |
| 购买成本 | — | 1,237,500 | −1,237,500 |
| Fixed Overhead | 562,500 | 562,500 | 0 |
| 设施出租收入 | — | (570,000) | +570,000 |
| 净成本 | 1,237,500 | 1,230,000 | +7,500 |
分析:
- 外购净成本 = 1,237,500 + 562,500 − 570,000 = 1,230,000 RMB
- 自制净成本 = 1,237,500 RMB
- 外购每年节省 7,500 RMB
出租收入 570,000 超过了自制节省的变动成本差额 562,500,使得外购变得略微更优。
建议:改为外购(Buy)。 虽然每年仅节省 7,500 RMB(安全边际很小),但外购还能带来其他好处:降低生产管理复杂度、减少质量控制责任、释放人力资源用于其他项目。如果出租收入低于 562,500 RMB/年,则应继续自制。
评分要点:
- 正确识别出租收入为机会收益(1 分)
- 正确更新成本表(2 分)
- 正确计算并比较净成本(1 分)
- 正确给出新建议并说明理由(1 分)
Q4(d). Cost and revenue table for different production quantities(5 分)
参考答案:
售价 40.00 RMB/台,变动成本 15.00 RMB/台,固定成本 562,500 RMB。
| Q (台) | VC (RMB) | FC (RMB) | TC (RMB) | Revenue (RMB) | Profit (RMB) |
|---|---|---|---|---|---|
| 10,000 | 150,000 | 562,500 | 712,500 | 400,000 | −312,500 |
| 15,000 | 225,000 | 562,500 | 787,500 | 600,000 | −187,500 |
| 20,000 | 300,000 | 562,500 | 862,500 | 800,000 | −62,500 |
| 25,000 | 375,000 | 562,500 | 937,500 | 1,000,000 | +62,500 |
| 30,000 | 450,000 | 562,500 | 1,012,500 | 1,200,000 | +187,500 |
观察:
- 产量低于 22,500 台时亏损(break-even 点),高于 22,500 台时盈利。
- 每增加 5,000 台产量,利润增加 125,000 RMB(= 5,000 × 25 contribution per unit)。
- 利润线性增长,因为单位贡献利润恒定(40 − 15 = 25 RMB/台)。
评分要点:
- 正确计算 VC、TC(1 分)
- 正确计算 Revenue(1 分)
- 正确计算 Profit(2 分)
- 合理解释趋势(1 分)
Q4(e). Profit and safety margin at full capacity(3 分)
参考答案:
Safety margin 50% 意味着即使销量下降一半(从 45,000 降到 22,500),公司仍能盈亏平衡。抗风险能力较强。
评分要点:
- 正确计算利润(1 分)
- 正确计算 safety margin(1 分)
- 合理解释含义(1 分)
Q4(f). Break-even graph and calculation(5 分)
参考答案:
Break-even 计算:
验证: 。TC = Revenue ✓
Break-even Graph:
Cost/Revenue
(RMB)
|
1,800,000 ─| ╱ Revenue (40Q)
| ╱ ╱ TC (562,500 + 15Q)
1,200,000 ─| ╱ ╱
| ╱ ╱
900,000 ─|─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ╳ ─ ─╱─ ─ ─ ─ ─ ← Break-even Point
| ╱│ ╱ (22,500, 900,000)
| ╱ │╱
| ╱ │
562,500 ─|────────────│─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ← FC (constant)
| ╱ │
| ╱ │
| ╱ VC (15Q) │
|╱ │
└──────────┼─────────────────────── Q (台)
22,500 45,000
图中各线说明:
- FC(固定成本): 水平线,始终为 562,500 RMB,不随产量变化。
- VC(变动成本): 从原点出发的斜线,斜率 = 15 RMB/台。
- TC(总成本): FC + VC,从 562,500 出发的斜线,斜率 = 15 RMB/台。
- Revenue(收入): 从原点出发的斜线,斜率 = 40 RMB/台。
- Break-even Point: Revenue 线与 TC 线的交点,Q = 22,500 台,Revenue = TC = 900,000 RMB。
几何含义:
- Break-even 点左侧(Q < 22,500):TC 线在 Revenue 线上方 → 亏损区。
- Break-even 点右侧(Q > 22,500):Revenue 线在 TC 线上方 → 盈利区。
- 两条线之间的垂直距离 = 利润(或亏损),随产量增加而线性增大。
评分要点:
- 正确计算 break-even point = 22,500 台(2 分)
- 正确画出/描述四条线(FC, VC, TC, Revenue)(2 分)
- 正确标示 break-even point(1 分)
附录:评分总览
| 题目 | 分值 |
|---|---|
| Q1: 12 MCQs | 12 × 2 = 24 分 |
| Q2: NPV/DCF | 3 + 7 + 15 = 25 分 |
| Q3: Capability Chart + Quality Grading | 6 + 3 + 6 + 3 + 7 = 25 分 |
| Q4: Break-even + Make-or-Buy | 3 + 5 + 5 + 5 + 3 + 5 = 26 分 |
| 合计 | 100 分 |