Финансовая математика : сборник задач
Финансовая математика: Ключевые понятия и задачи
Данный сборник задач по финансовой математике, изданный НИТУ «МИСиС», предназначен для студентов экономических и управленческих направлений. Он охватывает основные теоретические концепции и практические расчеты, необходимые для понимания финансовых операций.
Простые проценты: Основы и применение
Первый раздел посвящен простым процентам, которые широко используются в краткосрочных финансовых операциях. Рассматриваются понятия наращенной суммы, дисконтирования и учета по простым процентным ставкам. Ключевые формулы включают формулу наращения простых процентов (S = P(1 + ni)), где S – наращенная сумма, P – первоначальная сумма, n – срок, i – процентная ставка. Также рассматривается банковский учет и учетная ставка. В разделе представлены задачи с решениями, иллюстрирующие расчеты процентных ставок, дисконтирования и консолидации платежей.
Сложные проценты: Наращивание и дисконтирование
Второй раздел посвящен сложным процентам, применяемым в средне- и долгосрочных финансовых операциях. Рассматриваются методы начисления сложных процентов, включая годовые, и дисконтирование по сложной ставке. Основная формула наращения: S = P(1 + i)^n. Обсуждаются понятия множителя наращения и дисконтного множителя. Рассматриваются примеры расчета наращенных сумм, влияния переменной процентной ставки и определение времени для увеличения первоначальной суммы. Также рассматривается дисконтирование по сложной учетной ставке.
Аннуитеты: Потоки платежей и их оценка
Третий раздел посвящен аннуитетам, то есть потокам платежей, которые представляют собой последовательность регулярных выплат или поступлений. Рассматриваются различные виды потоков платежей, включая регулярные и нерегулярные, постоянные и переменные. Основное внимание уделяется постоянным рентам постнумерандо, для которых выводятся формулы расчета наращенной суммы (S = R s_n|i) и современной стоимости (A = R a_n|i), где R – размер платежа, s_n|i – коэффициент наращения ренты, a_n|i – коэффициент дисконтирования ренты. Приводятся примеры расчета величины фонда, размеров периодических взносов и решения задач, связанных с оценкой аннуитетов.
Заключение
Сборник задач предоставляет студентам практические инструменты для освоения финансовой математики. Он включает в себя теоретический материал, примеры решения задач и задачи для самостоятельного решения, что способствует лучшему пониманию и закреплению материала.
Текст подготовлен языковой моделью и может содержать неточности.
Москва 2023 М И НИ С Т ЕРС Т ВО НА УК И И ВЫ С ШЕГО О БРА З О ВА НИ Я РФ УНИВЕРСИТЕТ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИЙ МИСИС ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫМИ ПРЕДПРИЯТИЯМИ ИМЕНИ В.А. РОМЕНЦА Кафедра промышленного менеджмента ФИНАНСОВАЯ МАТЕМАТИКА Сборник задач Рекомендовано редакционно-издательским советом университета № 4601
УДК 33 Ф59 Р е ц е н з е н т канд. экон. наук, доцент кафедры экономики Н.О. Вихрова А в т о р ы : И.М. Зайцев, О.О. Скрябин, А.С. Богачев, О.Е. Ломоносова Ф59 Финансовая математика : сборник задач / И.М. Зайцев [и др.]. – Москва : Издательский Дом НИТУ «МИСиС», 2023. – 64 с. В сборнике задач рассмотрены основные теоретические понятия и расчетные формулы курса «Финансовая математика», финансовые события, потоки и ренты, простые и общие кредитные операции, процентные и учетные ставки, различные схемы погашения долга. Приведены задачи с решениями, способствующие лучшему освоению и закреплению теоретического материала, а также задачи для контроля знаний студентов. Соответствует программе курса «Финансовая математика». Предназначен для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров 38.03.01 «Экономика» и 38.03.02 «Менеджмент». УДК 33 Коллектив авторов, 2023 НИТУ МИСИС, 2023
Содержание 1. ПРОСТЫЕ ПРОЦЕНТЫ [1-2] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.1. Наращение по простой процентной ставке . . . . . . . . . . 4 1.2. Дисконтирование и учет по простым процентным ставкам . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.3. Решение типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.4. Вопросы для обсуждения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.5. Задачи для самостоятельного решения . . . . . . . . . . . . 14 2. СЛОЖНЫЕ ПРОЦЕНТЫ [1-2] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.1. Начисление сложных процентов . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.2. Дисконтирование по сложной ставке . . . . . . . . . . . . . 29 2.3. Решение типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.4. Вопросы для обсуждения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 2.5. Задачи для самостоятельного решения . . . . . . . . . . . . 39 3. АННУИТЕТЫ [1-2] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.1. Виды потоков платежей и их основные параметры . . .48 3.2. Наращенная сумма постоянной ренты постнумерандо . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3.3. Решение типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 3.4. Вопросы для обсуждения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.5. Задачи для самостоятельного решения . . . . . . . . . . . . 56 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
1. ПРОСТЫЕ ПРОЦЕНТЫ [1-2] 1.1. Наращение по простой процентной ставке Простые проценты – это метод расчета дохода кредитора от предоставления денег в долг заемщику. Значительная часть времени в финансовой деятельности приходится на использование сложных процентов, за исключением краткосрочных операций (рассчитанных на срок до одного года), таких как вексель, текущий счет, ломбардный кредит. Под наращенной суммой (amount, maturity value) ссуды (долга, депозита, других видов, выданных в долг или инвестированных денег) понимают первоначальную ее сумму с начисленными процентами к концу срока (date of maturity, due date). Наращенная сумма определяется умножением первоначальной суммы долга (principal) на множитель наращения, который показывает, во сколько раз наращенная сумма больше первоначальной. Для записи формулы наращения простых процентов (simple interest) примем обозначения: – проценты за весь срок ссуды – I ; – первоначальная сумма долга – P ; – наращенная сумма, или сумма в конце срока – S ; – ставка наращения – i ; – срок ссуды – n . Срок обычно измеряется в годах, соответственно i – годовая ставка. Каждый год приносит проценты в сумме Pi . Начисленные за весь срок проценты (accrued interest) составят I Pni . Наращенная сумма, таким образом, находится как . 1 S P I P ni Данную формулу называют формулой наращения по простым процентам или кратко – формулой простых процентов, а множитель – множителем наращения простых процентов. График роста по простым процентам представлен на рис. 1.1.
Рис. 1.1. График роста по простым процентам 1.2. Дисконтирование и учет по простым процентным ставкам Рост по учетной ставке В финансовой практике часто сталкиваются с задачей, обратной наращению процентов: по заданной сумме S , которую следует уплатить через некоторое время n , необходимо определить сумму полученной ссуды P . Такая ситуация может возникнуть, например, при разработке условий контракта. Расчет P и S необходим и тогда, когда проценты с суммы S удерживаются вперед, т.е. непосредственно при выдаче ссуды. В этих случаях говорят, что сумма S дисконтируется или учитывается, сам процесс начисления процентов и их удержание называют учетом, а удержанные проценты – дисконтом (discount). Необходимость дисконтирования возникает, например, при покупке краткосрочных обязательств, оплата которых должником произойдет в будущем. Математическое дисконтирование представляет собой формальное решение задачи, обратной наращению первоначальной суммы ссуды. Задача в этом случае формулируется так: определить, какую первоначальную сумму ссуды надо выдать
в долг, чтобы получить в конце срока сумму S при условии, что на долг начисляются проценты по ставке i . Решим уравнение относительно P , можем найти . 1 S P ni Разность S P можно рассматривать не только как проценты, начисленные на P , но и как дисконт с суммы S . Дисконт обычно обозначается символом D . Суть банковского учета (учета векселей) заключается в том, что банк или иное финансовое учреждение до наступления срока платежа (date of maturity) по векселю или иному платежному обязательству приобретает его у владельца по цене, которая меньше суммы, указанной на векселе, т.е. покупает (учитывает) его и с дисконтом (т.е. со скидкой). Получив при наступлении срока веселя деньги, банк реализует дисконт. В свою очередь, владелец векселя с помощью его учета имеет возможность получить деньги, хотя и не в полном объеме, однако раньше указанного на нем срока. При учете векселя применяется банковский учет (bank discount). Согласно этому методу проценты за пользование ссудой в виде дисконта начисляются на сумму, подлежащую уплате в к онце срока. При этом применяется учетная ставка d . Размер дисконта, или суммы учета, очевидно равен Snd ; если d – годовая ставка, то n измеряется в годах. Таким образом: , 1 P S Snd S nd где n – срок от момента учета до даты погашения векселя; 1 nd – дисконтный множитель здесь. Простая учетная ставка иногда применяется и при расчете наращенной суммы. В частности, в этом возникает необходимость при определении суммы, которую надо проставить в векселе, если задана текущая сумма долга. Наращенная сумму в этом случае . 1 1 S P nd
1.3. Решение типовых задач Задача 1.1. Вы увидели в объявлении предложение по кредиту: 100 000 руб. за 77 руб. в день. Уточните элементы предлагаемого варианта кредита в предложении, что он предоставляется под годовую ставку простых процентов, и определите ее. Решение Пусть кредит взят на месяц под ставку i, сумма 77 руб. является процентной платой за каждый из 30 дней, а взятая в долг сумма возвращается в конце месяца. Тогда, используя формулу I Pni и предполагая, что в году 365 дней, получаем уравнение 77 = 100 000i/365, а из него находим, что i = 77 365 / 100 000 = 0,28105 = 28,105 %. Задача 1.2. Две суммы были положены в разные банки на разное время, причем проценты, которые принесла большая сумма, оказались в 2 раза больше. Определить эти суммы, если разница между ними равна 300 и, кроме того, большая сумма была вложена на 6 месяцев под годовую ставку 5 %, а меньшая – на 3 месяца под годовую ставку 6 %. Решение Пусть P – большая сумма. Тогда придем к уравнению 1 2 1 1 0,05 2 2 300 0,6 , 2 4 I P I P из которого можно найти, что P = 1800. Задача 1.3. Предприниматель получил на 1,5 года кредит в размере 40 тыс. руб. с условием возврата 50 тыс. руб. Определите процентную ставку, учетную ставку и дисконт фактор за 1,5 года. Чему равен индекс роста суммы кредита? Решение Определим величину процентной ставки за 1,5 года: 1,5 50 40 0,25 40 i или, что равносильно, 1,5 25 %. i Аналогичным образом учетную ставку и дисконт-фактор находим соответственно по формулам