Контрольная работа: Финансовая математика

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Кафедра «Финансы и кредит»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Финансовая математика»

Севастополь

2007

Цель контрольной работы :

- изучить основные методы проведения финансовых расчетов на уровне предприятий, банковских учреждений, страховых организаций;

- научиться рассчитывать параметры финансовых операций;

- научиться проводить сравнительный анализ вариантов осуществления финансовых сделок.

Вариант №5

Задача 1

Вывести формулу для определения современной ценности р-срочной финансовой ренты с начислением процентов m раз в год.

Сумма членов геометрической прогрессии (P) определяется по формуле

,

где b₁ - первый член геометрической прогрессии;

q - знаменатель прогрессии;

n - число членов прогрессии.

Если платежи производятся не один, а m раз в году, то размер платежа равен R/p. Члены ренты образуют ряд

.

Данный ряд представляет собой геометрическую прогрессию со знаменателем (1+j/m)^{- m / p} , первым членом прогрессии и числом членов прогрессии nmp. Подставив данные в вышеуказанную формулу получаем сумму дисконтированных платежей или современную стоимость (Р) p-срочной ренты:

Приведя последнее выражение к общему знаменателю, и упростив его, получим формулу для расчета современной ценности р-срочной финансовой ренты с начислением процентов m раз в год:

Задача 2

Клиент внес в банк 14 000 д.ед. на срок с 14 февраля по 23 июля. На вклады «до востребования» сроком больше месяца банк начисляет 24 % простых годовых. Определите наращенную сумму при расчете по: а) точным процентам с точным числом дней; б) банковскому методу; в) обыкновенным процентам с приближенным числом дней. Год не високосный.

Решение :

Дано: Р = 14 000

срок c 14.02 по 23.07

i = 24 % (0,24)

Найти: S -?

Наращенная сумма вычисляется по формуле (декурсивный метод начисления простых процентов):

S = P + I,

где S – наращенная сумма или сумма задолженности, подлежащая погашению по окончании кредитного/депозитного договора, д.ед.;

Р – первоначальная сумма капитала или размер предоставленного кредита/депозита, д.ед.;

I –сумма процентов, начисленных за весь срок операции, д.ед.

Сумма начисленных процентов вычисляется по формуле

I = P * i * n,

где n - срок операции или период действия кредитного договора в годах;

i – простая процентная ставка для конверсионного периода, равного одному году, %.

Формула наращения по простым процентам

S = P + P*i*n = P*(1+i*n).

В случае, если n не равно целому количеству лет применяют формулу

S = P*(1+i*t/k),

где t – срок финансовой операции;

k – временная база (12 мес., 4 квартала, 360 /365 дней).

а) Определим наращенную сумму при расчете по точным процентам с точным числом дней в течение финансовой операции. Это Английская практика расчетов. В нашей задаче временная база k = 365 (год не високосный).

Посчитаем точное число дней в сроке с 14.02 (включая) по 23.07 (не включая).

t = 15 + 31 + 30 + 31 + 30 + 22 = 159 (дней)

Тогда S = 14 000 * (1+ 0,24 * 159 / 365) = 15 463,67 (д.ед.)

б) Определим наращенную сумму при расчете по банковскому методу, или обыкновенные % с точным числом дней в течение финансовой операции. Это Французская практика расчетов. Временная база k = 360 дней. Точное число дней рассчитывается аналогично первому варианту и равно t = 159 (дн.)

Тогда S = 14 000 * (1+ 0,24 * 159 / 360) = 15 483,99 (д.ед.)

в) Определим наращенную сумму при расчете по обыкновенным процентам с приближенным числом дней в течение финансовой операции.

Временная база k = 360 дней. Расчет числа дней операции производится исходя из предположения, что в каждом месяце 30 дней.

t = (14,15,16,…30) + 30 +30 + 30 + 30 + 22 = 159 (дней)

Тогда S = 14 000 * (1+ 0,24 * 159 / 360) = 15 483,99 (д.ед.)

Ответ: а) 15 463,67 д.ед.; б) 15 483,99 д.ед.; в) 15 483,99 д. ед.

Задача 3

Какой должна быть минимальная процентная ставка, чтобы произошло удвоение вклада за год при начислении процентов: а) поквартально, б) ежемесячно.

Решение :

Дано: Р

S = 2 P

m = 4, 12

Найти: j - ?

Наращение по сложным процентам вычисляется по формуле (декурсивный метод начисления по сложным процентам):

S_n = P* (1+ i)ⁿ ,

где S_n – наращенная сумма на конец n - го года, д.ед.;

P – первоначальная сумма денежных средств, д.ед.;

i - ставка сложных процентов, %;

n – срок операции наращения в годах;

(1+i)ⁿ - множитель наращения сложных процентов.

В случае если проценты начисляются чаще одного раза в год, то применяют формулу

S = P * ( 1 + j / m )^mn

где j – годовая процентная ставка (номинальная), %;

m - число периодов капитализации процентов в течение года.

По условию задачи должно произойти удвоение вклада, т.е. S = 2 P,

тогда формула начисления процентов имеет вид:

2 P = P * ( 1 + j / m )^mn , отсюда

j = m * ( ^mn 2P/ P – 1)

а) Проценты начисляются поквартально, т.е. m = 4, тогда

j = 4 * ( ^4*1 2P/ P – 1) = 4 * ( ⁴ 2 – 1) = 4 * (1,189 – 1) = 0,76 (%)

б) Проценты начисляются ежемесячно, т.е. m = 12, тогда

j = 12 * ( ^12*1 2P/ P – 1) = 12 * (¹² 2 – 1) = 12 * (1,06 – 1) = 0,72 (%)

Ответ: j = 0,76%; 0,72 %

Задача 4

Покупатель обязался уплатить фермеру за купленное у него зерно 3 500 000 д.ед. через 2 месяца после покупки, 3 000 000 - ещё через 2 месяца и 5 200 000 - ещё через 3 месяца. Стороны договорились объединить эти платежи в один и выплатить его через 5 месяцев после покупки. Чему равен этот платёж, если на деньги начисляется 8 % годовых?

Решение :

Дано:

3 500 тыс. 3 000 тыс. А₀ -? 5 200 тыс.

* * * * *

0 2 мес. 4 мес. 5 мес. 7 мес.

60 дн. 120 дн. 150 дн. 210 дн.

n ₀

i = 8% годовых

Найти : А₀ - ?

Если в задаче не указано, то количество дней в году принимаем - 360 и количество дней в каждом месяце будет - 30. (Применим немецкую практику расчета).

Для решения данной задачи используется уравнение эквивалентности, в котором сумма платежей по первоначальным условиям приводится к выбранному моменту времени и приравнивается к сумме платежей по новым условиям по этому же моменту времени.

В нашем случае совокупность платежей заменяется одним новым платежом и если известен срок объединенного платежа, то нахождение суммы объединенного платежа при известном сроке и начислении простых процентов вычисляется по формуле:

где А_j – суммы объединенных платежей, сроки выплат которых меньше нового срока, (nj < n₀ ), д.ед.;

t_j – разница между сроком выплаты объединенного платежа и сроком выплаты каждого объединенного платежа (t_j =n₀ - n_j ), дни;

А_k – суммы объединенных платежей со сроками, превышающими срок объединенного платежа (n_k > n₀ ), д.ед.;

t_k – период времени между сроком погашения по первоначальным условиям контракта и сроком погашения по новым условиям контракта (t_k = n_k -n₀ ), дни.

Тогда, подставив заданные значения получаем:

А₀ = 3 500 000*(1+0,08*(150-60)/360) + 3 000 000*(1+0,08*(150-

120)/360) + 5 200 000*(1+0,08*(210-150)/360)^-1 = 3 500 000*1,02 +

3 000 000*1,01 + 5 200 000*1,01^-1 = 11 748 514,85

Ответ: Новый платеж через пять месяцев равен 11 748 514,85 д.ед.

Задача 5

Пенсионер вкладывает в начале каждого месяца в банк по 50 д.ед. под 60 % годовых. Определите, через какое время он накопит сумму, достаточную для покупки холодильника стоимостью 3000 д.ед. Проценты начисляются ежемесячно.

Решение :

Дано: R/р = 50 д.ед.

i = 0,6 %

S = 3 000 д.ед.

р= m = 12

Найти : n - ?

Пусть рента выплачивается p = m = 12 раз в году равными суммами, процент начисляется ежемесячно по условию задачи. Если годовая сумма платежей равна R, то каждый раз выплачивается R/p. Члены ренты образуют ряд

Данный ряд представляет собой геометрическую прогрессию со знаменателем (1+i)^{m / p} , первым членом прогрессии R/pи числом членов прогрессии nmp.

Расчет наращенной суммы (S) p-срочной ренты производится по формуле:

где R/p - элемент (член) p-срочной ренты, д.ед.;

p - количество платежей за год;

Из этой формулы находим n и подставим наши данные:

Ответ: n = 2,3 года, или необходимую сумму в 3 000 д.ед. можно накопить в течение 2 лет 3 месяцев, если ежемесячно вносить в банк 50 д.ед. под 60 % годовых.

Задача 6

Какую сумму надо положить в банк, чтобы в течение следующих 26 лет иметь возможность снимать со счёта каждые два года по 1000 д.ед., исчерпав весь счёт к концу этого срока, если банк начисляет на деньги, находящиеся на счёте, 10 % годовых?

Решение :

Дано: R = 1 000 д.ед.

i = 0,1 %

n = 26 лет

r = 2 года

Найти: P - ?

Современная стоимость (Р) финансовой ренты с периодом больше года (r-срочная рента) определяется по формуле

,

где R – элемент (член) r- срочной ренты, д.ед.

r – периодичность осуществления платежей

Подставив все заданные в задаче данные в формулу можем рассчитать современную стоимость финансовой ренты:

Ответ: В банк нужно положить 4361,9 д.ед.