Неопределенность размеров платежа и финансовая математика
Сначала рассмотрим первую ситуацию. Будем для простоты
считать, что распреде-
ления членов потока одинаковые нормальные, независимые, то
есть среднее значение R , дисперсияD0. Современная стоимость такого
потока
A= ?Rt vt
,
его среднее значение (математическое ожидание) равно
E(A)
= A= E(?Rt vt
) = R?vt = Ran,i
.
Дисперсия каждого члена потока, приведенного к началу ренты,
равно
D(Rt
vt ) =
E(Rt vt
? Rvt )2 = D0v2t
,
а дисперсия современной величины потока есть сумма такого
рода дисперсий, то есть
D A =
D0 ?n
( v2
t ) =
D0 dn ,i ,
t =1
где
dn,i= ?v
2t
=
1?(1+i)?2n
(1+i)
2
?1
Отсюда стандартное отклонение определяется как
? A=?0
?dn,i,
где ?0
= D0 .
Предположение о нормальности распределений слагаемых
означает нормальность распределения A. Тогда нетрудно оценить с заданной
вероятностью границы, в которых находится величина современной стоимости потока
платежей. Такие границы определяются как
A± z?
A ,
где величина z находится по
таблицам нормального закона распределения.
63
Определение числа платежей и заключительного платежа в финансовой математике
Если
q
является числом интервалов платежа
общего аннуитета, n
в
терминах
аннуитета является числом периодов начисления
процентов,
а p
и
m являются числами
интервалов
платежа и периодов
начисления, соответственно, в год, тогда очевидно, что q/n = p/m . Во всех задачах общего аннуитетаp
иm задаются, так что еслиq
известно,n легко определяется и наоборот.
Теперь мы рассмотрим задачу нахожденияq , когда
известен достаточный набор данных. Как и в случае простых аннуитетов, еслиA илиS ,i
иW заданы (конечно, в предположении, чтоm иp известны), обычно не
существует
160
никакого подходящего аннуитета с
точно
такими же параметрами и
необходимо рассматривать один платеж, отличающийся
от
W
для
того,
чтобы
удовлетворить соотношению эквивалентности.
Обычно,
как
и
в
случае простых
аннуитетов,
этот
отличающийся
платеж
бывает заключительным и производится через один
интервал
платежа
после последнего регулярного платежа
W . В
дальнейшем считается,
что
все
нестандартные
аннуитеты
содержат заключительный платеж
F ,
который
меньше
W
и производится через один интервал платежа
после последнего регулярного платежа W
.
Когда имеется достаточный набор данных,
число
платежей
и
заключительный
платеж
находятся
при
помощи
решения
соответствующих
уравнений
эквивалентности.
Технику расчетов
лучше продемонстрировать на примерах.
ПРИМЕР 1
Найти
число
полных
платежей
и
величину
заключительного платежа, необходимых для
аннулирования долга 10
млн рб, если 1 млн рб выплачивается в
конце каждого года и норма
процента равна 6% , m =
4.
Так как
m =
4 , p = 1
,
W
=
1
,
мы
имеем
для
эквивалентного простого аннуитета
R = W / s
i = 1 /s
1,5% .
m p
4
Так как долг равен 10 млн рб,
A = 10
и
10 = R а
. Разрешая это
п
1,5%
равенство относительно а
1,5% , мы получим
п
а
= 10 / R = 10s
1,5% = 40,9090338 .
п
1,5%
4
Обращаясь к таблицам, мы находим, что эта величина лежит
между табулированными значениями для n = 63 иn = 64. Так как в каждом интервале платежа содержится 4
периода начисления процентов, мы приходим к заключению, что 16 полных платежей
по 1 млн рб было бы более, чем достаточно, чтобы рассчитаться с долгом, и
поэтому аннуитет содержит 15 полных платежей по 1 млн рб и заключительный
платежF меньше 1 млн рб, уплачиваемый в
конце16-гогода.
Чтобы найти F , представим
известные данные на диаграмме
161
Диаграмма интервалов платежа
0
1
2
...
15
16
10
1
1
...
1
F
0
1
2
3
...
63
64
Диаграмма периодов начисления процентов
Величина F может
быть
теперь
найдена
методом, использованным
в главе 4. Если мы добавим 1 к
общему аннуитету и его эквивалентной стоимости в
конце16-гогода(64-гопериода начисления) и выпишем
уравнение эквивалентности с на эту дату, мы получим
Величина F может быть найдена
также путем интерполяции способом, подобным описанному впараграфе 4.8. Этот способ состоит в определении числа
платежей общего аннуитетаq (но не числа периодов
начисления процентовn) путем интерполяции между
последовательными целыми числамиq , затем умножением
дробной части решения наW получимF
.
Общее доказательство справедливости этого способа будет дано
в следующем параграфе.
ПРИМЕР 2 НайтиF
предшествующего примера путем интерполяции.
РЕШЕНИЕ Как в предшествующем
примере, мы находим, чтоап
1,5% =
= 40,9090338 и что это значение лежит между табулированными
значениями для n = 63 иn =
64. Однако, так как интерполяция должна быть между последовательными целыми
числамиq, для интерполяционной таблички мы
используемn = 60 иn =
64
162
q
16
15 + f
15
а
n
64
60
40,957853
40,909034
39,380269
п
1,5%
Интерполируя, мы получаем
f = 0,1528765 / 0,1577584 =
0,969055
и F = f W = 0,969055 млн рб .
ПРИМЕР 3 Некто покупает
подержанный автомобиль стоимостью 15 млн рб путем выплаты 5 млн рб наличными и
0,5 млн рб в конце каждого месяца до полного расчета. Найти число платежей и
заключительный платеж, если деньги стоят 6% ,m =
2.
РЕШЕНИЕ Способ 1. Ежемесячные
платежи будут образовывать аннуитет, для которого настоящая стоимостьA = 10 ,W = 0,5 ,p
= 12 ,m = 2 ,i = 3% .
Поэтому
10 = R ап
3 % , гдеR = 0,5
/s1 6 3% = 3,03728447.
Определяя отсюда ап
3 % , мы получим
а
3 % = 10 /R = 20s
3% = 3,2924146.
(a)
п
1 6
Теперь мы можем найти срок и, следовательно, число платежей
способом, использованным в примере 1. Однако,
потребуется меньше вычислений, если будет использована следующая процедура.
Определим по таблице
значение, ближайшее к полученному значению а
п i на последнем шаге, затем используем
следующие тождества :
а
i = а
i
+ (1 + i)-п
а
i
(b)
п k
п
k
а
i = а
i
- (1 + i)-п
s
i
(c)
п k
п
k
Выберем n как целое,
ближайшее к концу срока
аннуитета так, чтобы k
не превышало 1/2 .
В нашем случае а
i ближе к значению,
данному
п
для n = 4 , чем для
n = 3 ,
так что мы выбираем тождество
(c). Таким
образом
163
а п 3
%= а 4 3 %- (1,03) -4s k 3
%,
где мы написали n на местеn - k для нецелого решения уравнения (a) и
k
является
дробной
частью,
остающейся
в четвертом
периоде
начисления.
Разрешая это равенство относительно s
3 % , мы получим
k
s
= ( а
3 %
- а
3 %
)(1,03) 4
= 0,477985
(d)
3 %
4
п
k
Обратившись к таблице, мы найдем, что
k
лежит между 2/6 и 3/6. Таким
образом, n лежит между 4 -
1/3 = 3 2/3
и 4 - 1/2 = 3 1/2. Так как имеется
6
платежей
на
период начисления, то будет
6 ? 3,5 = 21
полных
платежей
и
двадцать
второй
частичный платеж. Если бы мы
использовали ошибочно
другое
тождество
на этом последнем шаге,
полученное значение
s
i (
или а
i )
не
было
бы найдено в таблице,
k
k
поскольку значение
k превысило бы 1/2. Для
того, чтобы определитьF
рассмотрим диаграмму
Интервалы платежа :
0
1
2
3
...
21
22
23
24
W
W W
... W (W)
(W)
(W)
F
10
(W) (W) (W)
Периоды начисления :
0
...
3,5
4
Добавляя три платежа по W к
аннуитету и к эквивалентной сумме и выписывая уравнение эквивалентности с концом
четвертого периода начисления как датой сравнения, получим
F (1,03)1/3 +R s
= 10 (1,03) 4 +R
s 1 2
3 %
4
3 %
Поскольку 10 = R а
3 % и
s
3 % = (1,03)4
а
3 %
п
4
4
равенство может быть записано в виде
.
это последнее
F (1,03)1/3 =R s 1 2
3 % - R
( а
3 % - а
3 % )(1,03)4
.
4
п
Второе слагаемое в правой части по равенству
(d)
равно R s
3 % , так
k
что
164
Список литературы и источников на тему "Платеж в финансовой математике"