1 Wstęp. arytmetykę finansową (problemy związane z oprocentowaniem i dyskontowaniem, w szczególności plany spłaty kredytów);



Podobne dokumenty
Oprocentowanie, dyskonto, inflacja

Dariusz Wardowski Katedra Analizy Nieliniowej. Bankowość i metody statystyczne w biznesie - zadania i przykłady część II

Dariusz Wardowski Katedra Analizy Nieliniowej. Bankowość i metody statystyczne w biznesie - zadania i przykłady

Elementy matematyki finansowej

System finansowy gospodarki. Zajęcia nr 5 Matematyka finansowa

Zajęcia 1. Pojęcia: - Kapitalizacja powiększenie kapitału o odsetki, które zostały przez ten kapitał wygenerowane

Matematyka bankowa 1 1 wykład

Paulina Drozda WARTOŚĆ PIENIĄDZA W CZASIE

mgr Katarzyna Niewińska; Wydział Zarządzania UW Ćwiczenia 2

Jak wybrać kredyt? Waldemar Wyka Instytut Matematyki Politechniki Łódzkiej. 22 listopada 2014

INDEKS FINANSISTY. Monika Skrzydłowska. PWSZ w Chełmie. wrzesień Projekt dofinansowała Fundacja mbanku

zaliczenie na ocenę z elementarnej matematyki finansowej I rok MF, 21 czerwca 2012 godz. 8:15 czas trwania 120 min.

Wartość przyszła pieniądza: Future Value FV

Matematyka finansowa r. Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. LXVII Egzamin dla Aktuariuszy z 26 maja 2014 r. Część I

I = F P. P = F t a(t) 1

Nauka o finansach. Prowadzący: Dr Jarosław Hermaszewski

Temat 1: Wartość pieniądza w czasie

System finansowy gospodarki. Zajęcia nr 6 Matematyka finansowa

Zadania do wykładu Matematyka bankowa 2

[1 ] M. Podgórska, J. Klimkowska, Matematyka finansowa, PWN

Czym jest ciąg? a 1, a 2, lub. (a n ), n = 1,2,

Wartość przyszła pieniądza

Elementy matematyki finansowej w programie Maxima

1. Jaką kwotę zgromadzimy po 3 latach na lokacie bankowej jeśli roczna NSP wynosi 4%, pierwsza wpłata wynosi 300 zl i jest dokonana na poczatku

Matematyka finansowa r. Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. L Egzamin dla Aktuariuszy z 5 października 2009 r.

Matematyka finansowa r. Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. LXII Egzamin dla Aktuariuszy z 10 grudnia 2012 r.

Zadania do wykładu Matematyka bankowa 2

Matematyka finansowa r. Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. LXI Egzamin dla Aktuariuszy z 1 października 2012 r.

REZERWY UBEZPIECZEŃ I RENT ŻYCIOWYCH

WARTOŚĆ PIENIĄDZA W CZASIE WPROWADZENIE

Zadania do wykładu Matematyka bankowa 1 i 2

Licz i zarabiaj matematyka na usługach rynku finansowego

Wskaźniki efektywności Sharpe a, Treynora, Jensena, Information Ratio, Sortino

Rachunek rent. Pojęcie renty. Wartość początkowa i końcowa renty. Renty o stałych ratach. Renta o zmiennych ratach. Renta uogólniona.

2a. Przeciętna stopa zwrotu

Akademia Młodego Ekonomisty

Matematyka finansowa w pakiecie Matlab

7. Papiery wartościowe: weksle i bony skarbowe

Dobija M., Smaga E.; Podstawy matematyki finansowej i ubezpieczeniowej, PWN Warszawa- -Kraków 1995.

Papiery wartościowe o stałym dochodzie

Matematyka finansowa r. Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. XXXVII Egzamin dla Aktuariuszy z 5 grudnia 2005 r.

1940, 17 = K 4 = K 2 (1, 05)(1 + x 200 )3. Stąd, po wstawieniu K 2 dostaję:

Matematyka finansowa r. Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. LXXIII Egzamin dla Aktuariuszy z 7 marca 2016 r. Część I

8. Papiery wartościowe: obligacje

Matematyka finansowa r. Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. XLIX Egzamin dla Aktuariuszy z 6 kwietnia 2009 r.

WARTOŚĆ PIENIĄDZA W CZASIE c.d. (WACC + Spłata kredytu)

Rachunek rent. Pojęcie renty. Wartość początkowa i końcowa renty. Renty o stałych ratach. Renta o zmiennych ratach. Renta uogólniona.

Ekonomika i Logistyka w Przedsiębiorstwach Transportu Morskiego wykład 06 MSTiL niestacjonarne (II stopień)

Zajęcia 8 - Równoważność warunków oprocentowania

Ćwiczenia ZPI. Katarzyna Niewińska, ćwiczenia do wykładu Zarządzanie portfelem inwestycyjnym 1

Matematyka finansowa r. Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. LV Egzamin dla Aktuariuszy z 13 grudnia 2010 r. Część I

Matematyka Ekonomiczna

WIBOR Stawka referencyjna Polonia Stopa referencyjna Stopa depozytowa Stopa lombardowa

Matematyka I dla DSM zbiór zadań

4. Strumienie płatności: okresowe wkłady oszczędnościowe

Akademia Młodego Ekonomisty

Egzamin XXVII dla Aktuariuszy z 12 października 2002 r.

PLANOWANIE I OCENA PRZEDSIĘWZIĘĆ INWESTYCYJNYCH

Podstawy teorii oprocentowania. Łukasz Stodolny Radosław Śliwiński Cezary Kwinta Andrzej Koredczuk

Akademia Młodego Ekonomisty

MODELOWANIE RYNKÓW FINANSOWYCH (MAP1171)

Matematyka bankowa 2

WACC Montaż finansowy Koszt kredytu

Matematyka finansowa r. Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. LVIII Egzamin dla Aktuariuszy z 3 października 2011 r.

Matematyka Ekonomiczna

Matematyka finansowa r. Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. LXIX Egzamin dla Aktuariuszy z 8 grudnia 2014 r. Część I

Matematyka finansowa r. Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. LVI Egzamin dla Aktuariuszy z 4 kwietnia 2011 r. Część I

Matematyka finansowa r. Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. XLVIII Egzamin dla Aktuariuszy z 15 grudnia 2008 r.

System bankowy i tworzenie wkładów

Liczba godzin Punkty ECTS Sposób zaliczenia. ćwiczenia 16 zaliczenie z oceną

WACC Montaż finansowy Koszt kredytu

Matematyka finansowa

Matematyka finansowa r. Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. XXXIII Egzamin dla Aktuariuszy - 11 października 2004 r.

Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. XLIV Egzamin dla Aktuariuszy z 3 grudnia 2007 r. Część I. Matematyka finansowa

Matematyka finansowa. Ćwiczenia ZPI. Ćwiczenia do wykładu Zarządzanie portfelem inwestycyjnym 1

2b. Inflacja. Grzegorz Kosiorowski. Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie. Matematyka finansowa

Akademia Młodego Ekonomisty Matematyka finansowa dla liderów Albert Tomaszewski Grupy 1-2 Zadanie 1.

Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy XXXV Egzamin dla Aktuariuszy z 16 maja 2005 r. Część I Matematyka finansowa

Matematyka finansowa r. Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. LXIII Egzamin dla Aktuariuszy z 25 marca 2013 r. Część I

Inwestycje finansowe. Wycena obligacji. Stopa zwrotu z akcji. Ryzyko.

Polityka monetarna państwa

Stopa Inflacji. W oparciu o zbiór składający się z n towarów, stopa inflacji wyraża się wzorem. n 100w k p k. , p k

UBEZPIECZENIA NA ŻYCIE

Arkusz kalkulacyjny MS EXCEL ĆWICZENIA 3

2.1 Wartość Aktualna Renty Stałej

STOPA PROCENTOWA I STOPA ZWROTU

Procent prosty Def.: Procent prosty Zad. 1. Zad. 2. Zad. 3

Egzamin dla Aktuariuszy z 7 grudnia 1996 r.

Modelowanie wybranych pojęć matematycznych. semestr letni, 2016/2017 Wykład 10 Własności funkcji cd.

Matematyka finansowa r. Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. LXXI Egzamin dla Aktuariuszy z 15 czerwca 2015 r.

Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy LXX Egzamin dla Aktuariuszy z 23 marca 2015 r. Część I Matematyka finansowa

1. Ubezpieczenia życiowe

Prof. nadzw. dr hab. Marcin Jędrzejczyk

Matematyka finansowa r. Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. LVII Egzamin dla Aktuariuszy z 20 czerwca 2011 r.

Zastosowanie matematyki w finansach i bankowości

System finansowy gospodarki. Zajęcia nr 7 Krzywa rentowności, zadania (mat. fin.), marża w handlu, NPV i IRR, obligacje

Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. XXXIX Egzamin dla Aktuariuszy z 5 czerwca 2006 r. Część I. Matematyka finansowa

Matematyka finansowa - lista zagadnień teoretycznych

Matematyka finansowa r. Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. LXIV Egzamin dla Aktuariuszy z 17 czerwca 2013 r.

METODY OCENY PROJEKTÓW INWESTYCYJNYCH WPROWADZENIE WARTOŚĆ PIENIĄDZA W CZASIE. Ćwiczenia nr 1 i 2

Transkrypt:

Wstęp Zastosowania matematyki w ekonomii obejmują cały szereg zagadnień, poczynając od prostych operacji arytmetycznych. Dzięki matematyce ekonomiści są w stanie opisywać złożone zjawiska i formułować hipotezy i modele podlegające weryfikacji. Znaczna część wiedzy ekonomicznej ma postać rozmaitych modeli, w których występują w miarę jasno sprecyzowane założenia, z których przy pomocy pojęć i metod matematycznych otrzymuje się wnioski. Wykorzystywane dziedziny matematyczne, to oprócz arytmetyki statystyka matematyczna, rachunek różniczkowy (będący podstawą tzw. rachunku marginalnego), algebra liniowa (w szczególności tzw. model Leontiewa posługujący się macierzami wejścia i wyjścia). Do algebry można zaliczyć także programowanie liniowe, będące teorią opisującą problem minimalizacji lub maksymalizacji funkcji liniowej na zbiorze określonym przez układ warunków liniowych (tj. równań lub nierówności liniowych). Jest wreszcie cały szereg metod związanych z finansami i ubezpieczeniami. Termin matematyka finansowa pojawił się w 946 roku jako tytuł książki Richardsona Financial Mathematics. Współcześnie tą nazwą obejmuje się: arytmetykę finansową (problemy związane z oprocentowaniem i dyskontowaniem, w szczególności plany spłaty kredytów); matematykę ubezpieczeń (obliczanie wielkości składki, wielkości rezerw na wypłaty w oparciu o probabilistyczne modele i statystyki umieralności, czy wypadkowości); wycenę papierów wartościowych (akcji, obligacji, instrumentów pochodnych). Są w matematyce finansowej miejsca wymagające zaawansowanej wiedzy matematycznej teorii procesów stochastycznych, metody analizy danych, równań różniczkowych. Obecnie jest to jednak dział matematyki stosowanej, który w zasadzie nie wnosi nowych idei matematycznych, a raczej tylko korzysta z dorobku innych dziedzin matematyki. Warto jednak wspomnieć, że specjalizacja w tej dziedzinie jest dla matematyka szansą uzyskania nagrody Nobla (z ekonomii). Są liczne przykłady. Specjalistów od matematyki ubezpieczeń nazywamy aktuariuszami. Odpowiadają oni za kalkulację składek i rezerw firmy ubezpieczeniowej. W krajach zachodnich jest to całkiem spora grupa zawodowa np. w USA ok.

5 000. W Polsce jest obecnie kilkuset aktuariuszy. Aby zostać aktuariuszem trzeba ukończyć studia wyższe matematykę lub ekonomię, a następnie zdać egzamin państwowy, który Ministerstwo Finansów organizuje mniej więcej raz w roku. Egzamin jest czteroczęściowy i obejmuje: matematykę finansową; matematykę ubezpieczeń życiowych; matematykę ubezpieczeń majątkowych; prawdopodobieństwo i statystykę. 2 Wartość pieniądza jako funkcja czasu Pieniądz zmienia swoją wartość wraz z upływem czasu. Zmiany te wynikają z rozmaitych przyczyn. Np. pieniądz zmienia swoją wartość przy denominacji, ale tym nie będziemy się zajmować. Również nie będziemy się zajmować inflacją w istocie w większości rozważań zakłada się inflację zerową. Będzie nas głównie interesować zmiana realnej wartości pieniądza będąca skutkiem rozwoju gospodarki. Pieniądz jest ekwiwalentem towaru czy usługi możemy wymieniać jedno na drugie. Jeśli towarów przybywa, to pieniądz zwiększa swoją wartość, bo staje się ekwiwalentem większej niż przedtem ilości produktów. Wyrazem zmiany wartości pieniądza w czasie są zmiany wartości konta bankowego. Jeżeli do banku wpłacamy kwotę K 0 nazywaną wartością początkową lub teraźniejszą (ang. present value, P V ), to po pewnym okresie (miesiąc, kwartał, rok) przyjmuje ona wartość K nazywaną wartością końcową lub przyszłą (ang. future value, F V ). Różnicę Z = K K 0 nazywamy odsetkami (ang. interest). Odsetki wyrażamy w jednostkach pieniężnych. Są one formą zapłaty banku za udzielenie przez właściciela kapitału prawa dysponowania daną kwotą. Bank nie płaci właścicielowi bezinteresownie, liczy bowiem, że te pieniądze zainwestowane w jakieś przedsięwzięcie, czy pożyczone komuś w formie kredytu przyniosą mu dochód większy niż odsetki, które wypłaci właścicielowi pieniędzy. Odsetki zależą zarówno od okresu, na jaki została wpłacona dana kwota, jak i od wielkości tej kwoty. Konieczny jest więc obiektywny wskaźnik umożliwiający porównanie warunków oferowanych przez różne banki. Tym 2

wskaźnikiem jest stopa procentowa (ang. interest rate) oznaczana literą r. Określamy ją jako stosunek odsetek do wartości początkowej: r = Z K 0 = K K 0 K 0. Jest to więc liczba niemianowana, np. r = 0,. Można ją wyrażać w procentach, mnożąc przez 00%. Zapisy: r = 0, i r = 0% są równoważne. Jednak we wszystkich wzorach należy traktować r jako liczbę niemianowaną. Mamy więc zależności: Z = K 0 r, K = K 0 ( + r). W określeniu r nie występuje czas, ale przecież musimy go uwzględniać. Robimy to mówiąc o stopie rocznej, kwartalnej, miesięcznej, czy jednodniowej. Przedział czasu, którego stopa dotyczy nazywamy okresem stopy procentowej.wyjaśnimy pewne pojęcia. Oprocentowaniem nazywamy wyznaczanie odsetek. Odsetki mogą być wypłacone na końcu okresu wypożyczenia (oprocentowanie z dołu) lub na początku (oprocentowanie z góry). Przykład. Jeżeli stopa roczna wynosi 3%, to osoba wpłacająca do banku 00 zł otrzyma przy oprocentowaniu z dołu za rok kwotę 3 zł; przy oprocentowaniu z góry od razu kwotę 3 zł, i za rok 00 zł. Kapitalizacja jest to dopisywanie odsetek do kapitału. Czas, po którym dopisuje się odsetki nazywamy okresem kapitalizacji. Okres ten może być równy okresowi stopy procentowej (mówimy wtedy o kapitalizacji zgodnej) lub inny (kapitalizacja niezgodna). Po kapitalizacji wartość przyszła staje się wartością teraźniejszą. Jeśli kapitalizacji podlega tylko kapitał początkowy, to nazywamy ją prostą. W tym modelu odsetki nie podlegają oprocentowaniu. Jeśli oprocentowaniu podlega cała zgromadzona do tej pory kwota, to nazywamy ją złożoną. Oprocentowaniu podlega więc i kapitał początkowy, i nagromadzone odsetki. Reasumując, stopę procentową podaje się zawsze w związku z podstawowym okresem czasu, np. można mówić o stopie rocznej 6%. Trzeba także podać okres kapitalizacji (konwersji) jest to przedział czasowy na końcu którego dopisuje się odsetki. 3

Stopa procentowa nazywa się efektywną jeśli jej okres pokrywa się z okresem konwersji oznacza to, że odsetki dopisuje się na koniec okresu podstawowego. Niech r oznacza efektywną roczną stopę procentową. Rozważmy rachunek, na który wpłacono K 0 j.p. i na który na koniec okresu (roku) i wpłaca się dodatkowo kwotę p i. Jaki jest stan rachunku po n latach? Niech K i będzie stanem na koniec roku i (łącznie z płatnością p i ). Odsetki za rok poprzedni wynoszą rk i, więc K i = K i + rk i + p i. () Ten wzór rekurencyjny można przepisać w postaci: K i ( + r)k i = p i. Pomnóżmy to równanie przez ( + r) n i : ( + r) n i K i ( + r) n i+ K i = ( + r) n i p i. Stąd n n n ( + r) n i K i ( + r) n i+ K i = ( + r) n i p i, n n ( + r) n i K i + ( + r) 0 n K n ( + r) n i K i ( + r) n K 0 = ( + r) n i p i, czyli n K n = ( + r) n K 0 + ( + r) n i p i. Potęgi ( + r) nazywamy czynnikami pomnażającymi. Początkowy kapitał K po h latach wynosi ( + r) h K. Przykład. Jaka wartość osiągnie kapitał 000 zł przy oprocentowaniu złożonym rocznym przy stopie 6% po 3. latach? Odp.: K 3 = ( + 0, 06) 3 000 = 9, 02 Jeżeli wzór () napiszemy w postaci K i K i = rk i + p i i zsumujemy po i, to otrzymamy n n K n K 0 = rk i + p i. Zatem przyrost wartości jest sumą wszystkich odsetek i wszystkich wpłat. 4

3 Stopy nominalne Jeżeli okres konwersji nie pokrywa się z okresem podstawowym, to mówimy o kapitalizacji niezgodnej. Stopa procentowa nazywa się wtedy stopą nominalną. Przykładowo, stopa roczna 6% z kwartalnym okresem konwersji oznacza, że co trzy miesiące do rachunku dopisuje się, 5% kapitału. Oznacza to, że początkowy kapitał wzrasta do (, 05) 4 =, 0636 na koniec roku. Inaczej, nominalna stopa 6% z okresem kapitalizacji 3 miesiące jest równoważna efektywnej stopie 6,36%. Niech r będzie daną roczną efektywną stopą procentową. Określamy r (m) jako stopę nominalną kapitalizowaną m razy w roku, równoważną stopie r. Z równości czynników pomnażających mamy skąd ( r (m) ) m + = + r, m r (m) = m[( + r) m ]. W granicy, gdy m otrzymujemy kapitalizację ciągłą. Niech δ = lim m r(m). Liczbę δ nazywamy intensywnością (natężeniem) oprocentowania równoważną stopie r. Ponieważ więc r (m) = ( + r) m ( + r) 0, m ( + r) m ( + r) 0 ( + r) x ( + r) 0 δ = lim m r(m) = lim m = lim x 0 x m = d dx (( + r)x ) x=0 = [( + r) x ln( + r)] x=0 = ln( + r), lub e δ = + r. Zatem czynnik pomnażający dla okresu h lat wynosi ( + r) h = e δh (h może być dowolną liczbą rzeczywistą). 5 =

Można uzasadnić, że r (m) jest malejącą funkcją m, np. interpretując r (m) jako współczynnik kierunkowy siecznej do krzywej ( + r) x, która jest wypukła. Mamy więc nierówności: Przykład liczbowy dla r = 6%: m r (m) 0,06000 2 0,0593 3 0,05884 4 0,05870 6 0,05855 2 0,0584 0,05827 δ <... < r (2) <... < r (2) < r Uwaga. Stopa efektywna dla stopy nominalnej kapitalizowanej m razy w roku wynosi r ef = ( + r m) m, a w granicy, gdy m, r ef = e r. 4 Wpłaty ciągłe Rozważmy rachunek, na który dokonywane są wpłaty ciągłe w wysokości p(t). Zatem wpłaty na rachunek dla małego przedziału czasu od t do t+dt wynoszą p(t)dt. Niech K(t) oznacza stan rachunku w chwili t. Załóżmy, że odsetki są również dopisywane w sposób ciągły z intensywnością oprocentowania δ(t) (może ona zależeć od czasu t). Wtedy kwota odsetek w przedziale [t, t + dt] wynosi K(t)δ(t)dt. Całkowity przyrost kapitału w tym przedziale jest więc równy dk(t) = K(t)δ(t)dt + p(t)dt. Otrzymujemy równanie liniowe Przepiszmy je w postaci K (t) = K(t)δ(t) + p(t). e t 0 δ(s)ds K (t) e t 0 δ(s)ds K(t)δ(t) = e t 0 δ(s)ds p(t). 6

czyli d t dt [e δ(s)ds 0 K(t)] = e t δ(s)ds 0 p(t). Całkujemy od 0 do h: e h h δ(s)ds 0 K(h) K(0) = e t δ(s)ds 0 p(t)dt. 0 Stąd h h K(h) e δ(s)ds h 0 K(0) = e δ(s)ds 0 e t δ(s)ds 0 p(t)dt, 0 więc h h K(h) = e δ(s)ds h 0 K(0) + e δ(s)ds t p(t)dt. 0 Szczególne przypadki: ) Jeżeli w chwili t = 0 wpłacamy kwotę K(0), a potem nic więcej (tzn p(t) = 0), to h K(h) = e δ(s)ds 0 K(0). Tyle wynosi zakumulowana wartość wpłaty K(0). 2) Jeżeli δ(t) = δ (stała intensywność oprocentowania), to 5 Czas bankowy h K(h) = e δh K(0) + e δh e δt p(t)dt. Ponieważ banki posługują się na ogół rocznymi stopami procentowymi, podstawowe znaczenie mają dwie (wydawałoby sie proste) operacje: obliczenie ile jest dni między dwiema ustalonymi datami zamiana liczby dni na liczbę lat. Otóż w praktyce bankowej, a także w matematyce finansowej oprócz zwykłego czasu kalendarzowego występuje czas bankowy. Jednostkami tego czasu są: rok bankowy o długości 360 dni oraz miesiąc bankowy o długości 30 dni. Przyjmujemy oznaczenia: t K dokładna liczba dni (według czasu kalendarzowego), t B bankowa liczba dni (według czasu bankowego), n K liczba lat kalendarzowych, 7 0

n B liczba lat bankowych. Np. między 3 marca i 7 czerwca jest 96 (8+30+3+7) dni kalendarzowych, ale tylko 94 (7+30+30+7) dni bankowych. Przeliczając na lata otrzymujemy: n K = 96 = 0, 2630 i n 365 B = 94 = 360 0, 26. Możliwe są więc cztery warianty obliczania dni i lat: (n K, t K ), (n K, t B ), (n B, t K ), (n B, t B ). Banki najchętniej stosują wariant (n B, t K ), tzn. rachunek dni według czasu kalendarzowego i rachunek lat według czasu bankowego. Jest to bowiem wariant najkorzystniejszy dla wierzyciela (a głównie w takiej roli występują banki). Nie wszystko jednak od nich zależy. Ustawa o kredycie konsumenckim (dotycząca kredytów do wysokości 80000 zł, ale nie hipotecznych) narzuca bankom wzór obliczania stopy procentowej według reguły (n K, t K ). 6 Metoda liczb procentowych Stosuje się ją w przypadku kapitalizacji prostej przy oprocentowaniu konta z często zmieniającym się wkładem (np. a vista). Niech r będzie roczną stopą procentową. Przyszła wartość kwoty K 0 po t dniach oprocentowania wynosi a odsetki za ten okres K t = K 0 ( + t r 360 ), Z t = K 0 t r 360. Czynnik K 0 t to liczba procentowa, a 360 to dzielnik procentowy. r Przyjmijmy, że na rachunku bankowym dokonano N operacji bankowych wpłat (+) i wypłat (-). Wysokość kwoty i-tej operacji oznaczamy S i. Niech t i oznacza liczbę dni, które upłynęły między dniem dokonania i-tej operacji a dniem rozrachunku t. Przy tych oznaczeniach wartość końcowa, w chwili t, wynosi r K t = S ( + t 360 ) + S r 2( + t 2 360 ) + + S r N( + t N 360 ) N r N = S i ( + t i 360 ) = S i + r N S i t i. 360 8

Sumę L = N S i t i nazywamy sumaryczną liczbą procentową. Zatem N K t = S i + r 360 L. Przykład. Na rachunku bankowym dokonano następujących operacji:..0.2000 wpłata 860 zł, 2. 5.02.2000 wpłata 340 zł, 3. 29.02.2000 wypłata 600 zł. Jaką maksymalną kwotę będzie można pobrać z tego rachunku w dniu 29.05, jeżeli roczna stopa procentowa wynosi 9%? Oper. Data Stan k. Wpłaty Wypłaty L. dni L. proc 0.0 860 860 0 50 29000 2 5.02 200 340 0 05 35700 3 29.02 600 0-600 90-54000 Tutaj: 3 L = S i t i = 0700, a więc odsetki wynoszą Stan konta: Z t = r 360 r L = 27, 675. 360 = 0, 00025, K = 600 + 27, 675 = 627, 675. 7 Kapitalizacja złożona z góry, zgodna Przypomnijmy, że oprocentowanie z góry oznacza, że odsetki są wypłacane na początku okresu kapitalizacji. Przyszłą wartość kapitału K 0 na początku n-tego okresu kapitalizacji oznaczymy symbolem W n. Obliczmy W : wpłacana kwota K 0 podlega oprocentowaniu z góry dając odsetki K 0 r. Odsetki te, dołączane do kapitału można traktować jako następną wpłatę, która daje odsetki Kr 2, itd. Zatem W = K 0 + K 0 r + K 0 r 2 + = K 0 r, 9

(o ile r < ). Analogicznie: Zatem W n+ = W n r. W n = K 0, n =, 2,.... ( r) n Liczbę nazywamy czynnikiem wartości przyszłej lub współczynnikiem r akumulacji. Przykład. Ile wynosi roczna stopa procentowa jeżeli przy rocznej stopie złożonej z góry z kapitału 600 j.p. uzyskano po jednym roku wartość 750 j.p.? 750 = 600 r, r = 60 75, r = 5 75 = 0, 2. Przykład. Ile wynosi roczna stopa procentowa jeżeli przy rocznej stopie złożonej z góry odsetki za drugi rok od kwoty początkowej K 0 = 400 j.p. wynoszą 44 j.p. Z 2 = W 2 W 44 = 400 ( r) 400 2 r, stąd r = 0, 09. 8 Kapitalizacja przy zmiennej stopie procentowej Załóżmy, że przez n okresów obowiązywała stopa r, przez n 2 okresów obowiązywała stopa r 2, itd. Jaka jest przyszła wartość kapitału K 0 po n okresach, gdzie n = p n i? Zakładamy, że okres stopy procentowej jest zawsze taki sam i równy okresowi kapitalizacji. Jeżeli obowiązuje model kapitalizacji prostej, to: p Z = K 0 n r + K 0 n 2 r 2 + + K 0 n p r p = K 0 n i r i. 0

Zatem wartość przyszła po czasie n: p K n = K 0 + Z = K 0 ( + n i r i ). Dla modelu kapitalizacji złożonej (z dołu, z góry) oraz kapitalizacji ciągłej wartość kapitału po danym okresie staje się wartością początkową dla okresu następnego. Zatem dla kapitalizacji złożonej z dołu: K n = K 0 ( + r ) n ( + r 2 ) n2 ( + r p ) np ; dla kapitalizacji złożonej z góry: dla kapitalizacji ciągłej: W n = K 0 ( r ) n ( r 2 ) n2 ( r p ) np ; K(n) = K 0 e n r e n 2r2 e nprp = K 0 e p n ir i. W przypadku występowania zmiennej stopy procentowej uzasadnione jest wprowadzenie pojęcia przeciętnej stopy procentowej. Definicja Przeciętną stopą procentową nazywamy taką stałą stopę r prz dla której przyszła wartość kapitału jest taka sama jak przyszła wartość tego kapitału przy zmieniającej się stopie procentowej. Stąd: dla modelu kapitalizacji prostej: p K 0 ( + nr prz ) = K 0 ( + n i r i ), r prz = p n i r i ; n dla modelu kapitalizacji złożonej z dołu: ( + r prz ) n = ( + r ) n ( + r 2 ) n2 ( + r p ) np, r prz = n ( + r ) n ( + r2 ) n 2 ( + rp ) np ;

dla modelu kapitalizacji złożonej z góry: ( r prz ) n = ( r ) n ( r 2 ) n2 ( r p ) np, r prz = n ( r ) n ( r2 ) n 2 ( rp ) np ; dla modelu kapitalizacji ciągłej: 9 Dyskonto K 0 e nrprz = K 0 e p n ir i, r prz = p n i r i. n Do tej pory zakładliśmy, że odsetki dopisuje się na końcu okresu kapitalizacji (z dołu). Czasem odsetki są wypłacane na początku okresu (z góry). Wtedy nazywamy je dyskontem, a odpowiadająca stopa nazywa się stopą dyskontową. Niech d będzie roczną stopą dyskontową. Osoba inwestująca kapitał K otrzymuje z góry odsetki równe dk, a kapitał K jest wypłacany na koniec okresu. Inwestując otrzymane odsetki, dk, na tych samych warunkach, otrzymuje się dodatkowe odsetki Kd d = Kd 2 i dodatkowo zainwestowana kwota będzie zwrócona na koniec roku. Reinwestując otrzymane odsetki, Kd 2 otrzymuje się z góry Kd 3, itd. Zatem widzimy, że na koniec okresu inwestor wpłacający kwotę K otrzyma K + Kd + Kd 2 + = d K. Równoważną efektywną stopę procentową można obliczyć z równości r. +r d = + r, skąd d = Ten wynik ma prostą interpretację: jeżeli inwestuje się kapitał w wysokości, to d (czyli odsetki płatne z góry) jest równe zdyskontowanej wartości odsetek r (płatnych z dołu). Równoważną równość: r = d d 2

interpretujemy tak: odsetki płatne na koniec okresu są zakumulowaną wartością odsetek płatnych na początku okresu. Niech d (m) będzie równoważną nominalną stopą dyskontową naliczaną m razy w roku. Zatem inwestor otrzymuje d(m) K na początku okresu, a kapitał K na koniec. Równość czynników pomnażających dla m-tej części roku m wyraża się przez co daje d(m) m = + r(m) m = ( + r) m, ( ) d (m) = m, ( + r) m a także (przypomnijmy, że r (m) = m ( ( + r) m ) : Stąd mamy prosty związek: d (m) = r(m) + r(m) m d = (m) m + r. (m) Stąd lim m d(m) = lim m r(m) = δ, co nie powinno dziwić: przy ciągłym naliczaniu odsetek różnica między odsetkami z góry i z dołu znika. Mamy nierówności: Przykład. Dla r = 6: d (m) 0,05660 2 0,05743 3 0,0577 4 0,05785 6 0,05799 2 0,0583 0,05827 d <... < d (2) <... < d (2) < δ. 3

0 Dyskonto handlowe (bankowe, przybliżone) Dyskonto handlowe, D H, stosuje się w przypadku korzystania z weksli, czeków, obligacji sprzedawanych z dyskontem. Wartość nominalna papieru wartościowego jest znana i jest to wartość końcowa. Dyskonto handlowe powoduje obniżenie wartości nominalnej do tzw. wartości aktualnej. Dyskonto handlowe jest proporcjonalne do wartości nominalnej danego papieru wartościowego (i czasu, którego dotyczy). Współczynnik proporcjonalności nazywa się stopą dyskontową, i ozn. d. Zatem: D H = W nom dn gdzie n jest liczbą okresów. Najczęściej dyskonto handlowe stosuje się w obrocie wekslami. Weksel jest papierem wartościowym stwierdzającym zobowiązanie do zapłacenia pewnej określonej kwoty w określonym terminie. Posiadacz weksla może go sprzedać (zdyskontować) przed terminem w banku komercyjnym. Bank ten może z kolei redyskontować go w banku centralnym. Te operacje związane są z pomniejszeniem wartości weksla o wartość odpowiedniego dyskonta. Jeżeli d oznacza roczną stopę dyskontową, a n liczbę dni między datą spłaty weksla a datą jego zakupu, to Odstępujący weksel otrzyma kwotę: d D H = W nom 360 n. W akt = W nom D H, czyli W akt = W nom ( d 360 n). Dalej n będzie znowu oznaczało liczbę okresów (a nie liczbę dni). Dyskontowanie handlowe nie jest działaniem odwrotnym do oprocentowania przy tej samej stopie procentowej. Dla oprocentowania prostego mamy: K n D H = K n K n rn = K n ( rn) = K 0 ( + nr)( nr) = = K 0 ( n 2 r 2 ) < K 0 4

czyli dodanie odsetek prostych do K 0 daje K n, ale odjęcie D H od K n nie daje K 0. Stopę procentową r i stopę dyskontową d, dla których dyskonto matematyczne proste jest równe dyskontu handlowemu, nazywamy stopami równoważnymi. Obliczmy zależność między nimi: oraz D H = D M, K n dn = K 0 rn, K 0 ( + nr)d = K 0 r, d = r + nr d r = nd. Stąd wynika, że równoważność stopy procentowej i dyskontowej zależy od liczby okresów n. Przykład. Firma A dostarczyła firmie B towary o wartości 40 000 zł. Firma B zaproponowała uiszczenie zapłaty za dwa miesiące, przy czym za okres zwłoki zobowiązała się zapłacić odsetki proste wg rocznej stopy 6%. Wyrazem przeprowadzonej transakcji był weksel kupiecki. Przeanalizować. Weksel wystawiony przez B ma wartość nominalną: K = 40000( + 2 0, 6 ) 4066, 67. 2 Jeżeli firma A potrzebuje gotówki natychmiast, to przedstawia weksel do dyskonta w banku. Dyskonto handlowe wyznaczone przy stopie dyskontowej równej stopie procentowej wynosi Firma A otrzyma D H = 4066, 67 0, 6 2 2 095,. W akt = 4066, 67 095, = 3997, 56. Dyskonto handlowe jest zarobkiem banku. Przykład. W dniu lipca hurtownia A sprzedała towar sklepowi B, przy czym zobowiązanie zapłaty zostało potwierdzone wekslem kupieckim o 5

wartości nominalnej 20 000 zł płatnym.09. Hurtownia A zdyskontowała ten weksel w banku.08, przy czym stopa dyskontowa wynosiła 20%. Bank zdyskontował ten weksel w NBP dnia 6.08 wg stopy redyskontowej 5%. Wyznaczyć zysk hurtowni A oraz zarobek (marżę) banku na tej transakcji. W dniu.08: W akt = 20000( 0, 2 3) 9655, 56. 360 Tyle otrzymuje hurtownia A. Jej zysk wiąże się z możliwością zainwestowania tej kwoty na okres jednego miesiąca. Jeżeli stopa zwrotu z tej inwestycji wynosi 2% miesięcznie, to jej wartość wynosi.09: W akt ( + 0, 02) = 20048, 67, więc zysk hurtowni wynosi 393,. Natomiast marża banku komercyjnego jest różnicą wartości aktualnych weksla 6.08 wynikającą z różnicy stóp dyskontowych, czyli: 20000( 0, 5 360 0, 2 0, 2 0, 5 5) 20000( 5) = 20000 5 = 4, 67. 360 360 6