8.5. учетные ставки в схеме сложных процентов
8.5. учетные ставки в схеме сложных процентов
Выше мы определили модель накопительного счета в терминах процентных ставок. Однако в гл. 2 было введено понятие учетной ставки w за период и нормированной учетной ставки а1. Попытаемся разобраться, как это понятие применимо к схеме сложных процентов.
Хотя построение модели накопления выглядит более естественным при использовании процентной ставки, тем не менее ее также легко выразить в терминах учетной ставки. Схема описания учетной модели накопления полностью идентична процентной схеме.
Выберем период временной шкалы, которую назовем учетным периодом. Его длину в выбранной временной шкале обозначим через И. Учетную ставку за этот период обозначим через dh. Разобьем временною шкалу на периоды длины h кратными точками: tn = t0 + nh, п = 0,1, 2, ... . Тогда состояния счета в концах k-vo учетного периода будут связаны соотношением
Sk_^Sk(l-dh), * = 1,2,...,л. (8.57) Отсюда немедленно следует соотношение
Sk=S„(-* = 0,1,...,л-1. (8.58)
Коэффициент
= 1 4,
называют учетным коэффициентом дисконтирования.
Формулы (8.57) и (8.58) выражены в учетных периодах. Непосредственно во временной шкале они запишутся в виде
Stt^S,vh = Stt(l-dh), k = ,2,...,n, (8.57')
и
^=^vrs = Sjl-4p ft = 0,1, ...,«-1. (8-58'>
Как и для случая процентной модели, приведенную учетную модель можно распространить или продолжить с дискретного множества кратных точек на всю шкалу. По аналогии с процентной моделью можно рассмотреть три варианта продолжения:
кусочно-постоянная модель:
S,=S,(~df-m>, ,>х; (8.59)
непрерывная модель:
S^S,(-dhf^ t>x(8.60)
смешанная, кусочно-линейная модель:
S^S,{-d,,f-')lh\-dhr)lh, /£т. (8.61)
Ниже мы в основном будем пользоваться непрерывной моделью.
Заметим, что определяющим для учетной схемы является процесс дисконтирования (учета), а не роста. Таким образом, естественное направление времени в учетной модели противоположно естественному направлению в процентной модели, поскольку дисконтирование есть переход от будущего к прошлому.
Пример 8Л0. Пусть учетный период равен году, а учетная ставка за год 20\%. Если состояние накопительного счета в конце 10-го года равно .^5000, то каково состояние счета в конце 5-го и 3-го годов?
Решение. Согласно формуле (8.58), имеем
S5 = Sl0(] dhf = 5000(1 0,2)5 = 1638,40(.#)
и
5"3 = SJ dh)7 = 5000(1 0,2)7 1048,57(.3?).
Несмотря на естественность «обратного направления» времени, в
учетной модели можно, конечно, находить не только прошлые, но
и будущие (накопленные) значения счетов.
Пример 8.13. В условиях предыдущего примера найти состояние счета к концу 15-го года.
Решение. Согласно форімуле (8.58),
Отсюда получаем уравнение
5000 = SiS(0,8)5.
и, значит,
S1S=-^ = 15258,79(.*). В общем случае легко видеть, что при п > к
С — к _ с ./-я
или, вводя учетный коэффициент роста за период h
1
а*-~' (8.63)
получим
$.=ЗДГ, (8-64) в частности,
S^SQa"h. (8.65)
Так, для предыдущих примеров имеем h = 1, dh — 0,2 и, следовательно, за период h учетный коэффициент дисконтирования:
.;,= 1-</„ = 0,8,
а учетный коэффициент роста за тот же период
а,. = ~ = 1,25. * 0,8
Учетную ставку dh за период h можно задавать с помощью нормированной номинальной учетной ставки d, которая связана со ставкой за период соотношением
Число
1
т = — h
называют кратностью учета. При задании (нормированной) номинальной учетной ставки указывают либо учетный период Л, либо кратность учета т. В первом случае номинальная учетная ставка обозначается d а во втором — d{m Для краткости мы ограничились лишь определением нормированной номинальной учетной ставки с номинальным (учетным) периодом, совпадающим с базовым периодом временной шкалы. Ниже для упрощения записи прилагательное «нормированный» будем опускать. Кроме того, также как и для номинальной процентной ставки, основные результаты будем представлять в терминах номинальной учетной ставки d(m) с m-кратным учетом; при этом переход к явному указанию учетного периода h в соответствующих формулах производится заменой d(m) на d и /т на h,
В терминах номинальной учетной ставки для непрерывной учетной модели уравнение связи состояний накопительного счета имеет вид
*г=$(1-4)
(r-t)/h
1
т )
t>r.
(8.66)
В частности, собственно динамика накопления, выражаемая в непрерывной учетной модели формулой (t0 ~ 0)
t/h
0" ft
(8.67)
в терминах номинальной ставки <i(m) запишется как
' Л») Ym'
1
V
S{ iS"0
m j
(8.68)
По аналогии с процентной ставкой можно определить также нормированную эффективную учетную ставку (за единичный период временной шкалы) равенствами
1
(8.69)
т
Если необходимо подчеркнуть, по какому периоду или какой кратности учета эта ставка вычисляется, пишут d^ или dJ. Заметим, что
последнее определение эффективной учетной ставки носит общий характер, т.е. в нем h и т любые, хотя непосредственной интерпретации поддается лишь случай целого т. Если h = 1, т.е. период учета совпадает с единичным периодом временнбй шкалы, то учетные ставки всех трех видов совпадают:
d , = d. — dn. " d.
эф 1 Ш
Эффективной учетной ставке соответствует эффективный (нормированный) коэффициент дисконтирования
^ = 1 d h
эф эф
и эффективный (нормированный) коэффициент роста
1 1
(8.70)
а
эф
эф
эф
-d.
(8.71)
Для эффективных (нормированных) учетных ставок и коэффициентов дисконтирования и роста часто используют упрощенные (безиндекс-ные) обозначения, т.е. пишут d, v, а, если это не приводит к путанице.
П р и м е р 8.12. Рассмотрим учетную модель накопительного счета в годовой шкале с учетным периодом h =1/4, т = 4 и номинальной ставкой dw = 20\% годовых. Найти учетную ставку за период, а также соответствующую эффективную (нормированную) учетную ставку и соответствующие учетные коэффициенты дисконтирования и роста.
Решение. Поскольку номинальная учетная ставка J(4> = 20\% годовых учитывается 4 раза в году (т = 4), то учетная ставка за период учета, т.е. за квартал,
, d{A] 20\% ея/
За учетный период коэффициент дисконтирования
ущ = 1 0,05 = 0,95. Эффективный годовой коэффициент дисконтирования
и=(0,95)4 = 0,8145, соответственно годовая эффективная учетная ставка
d= 1 0,8145 = 0,1855, а эффективный (нормированный) учетный коэффициент роста
1
= 1,2277.
0,8145
Наконец, как и в случае процентной ставки, непрерывная учетная модель вида
і
V т )
для семейства учетных ставок d{m) с различной кратностью учета, но с одинаковым общим значением S = d(m) порождает предельный случай при т —» оо. Эффективный коэффициент дисконтирования
эф
т J
имеет предел
lim v>j = lim
(
i_£T
Н _ Л-}
эф
(8.72)
Этому нормированному эффективному учетному коэффициенту дисконтирования соответствует нормированная (бесконечно-кратная) учетная ставка
/И
1-v
1-е"
(8.73)
и нормированный (бесконечно-кратный) коэффициент роста
Н ^ 5
I/1 ;
Таким образом, в обобщенной непрерывной модели с бесконечно-кратным (непрерывным) учетом по ставке д закон роста запишется в виде (/ 0)
S,=S0t*.
П р и м е р 8.13. Пусть в годовой шкале задана номинальная непрерывно начисляемая ставка 5= 20\%. Найти накопленное по этой ставке за 3,5 года значение суммы ,^?500. Решение. Нормированный коэффициент дисконтирования по этой ставке
а коэффициент роста и, значит
Si5 = 500eD'2'35 = 500 е°-7=1006,88(.#).
Таким образом, учетная модель накопительного счета вполне аналогична процентной модели. В обоих случаях текущее состояние счета выражается с помощью эффективных нормированных коэффициентов дисконтирования v или v либо роста а или а, для которых будем использовать безындексные обозначения. Разница лишь в том, что в учетной модели применяются учетные (эффективные, нормированные) коэффициенты дисконтирования и роста:
v = -d; a = v = —, (8.74)
где d — эффективная нормированная учетная ставка, а в процентной схеме используются процентные (эффективные, нормированные) коэффициенты дисконтирования и роста:
* = ! + /; v = a~]= —, (8.75)
где / — эффективная нормированная процентная ставка.
Сказанное означает, что, по существу, процентная и учетная модели идентичны. Различие состоит в выборе базового параметра для определения динамики накопления. В процентной модели — это ставка накопления /, в учетной — ставка дисконтирования </. Если коэффициенты роста или дисконтирования в обеих моделях совпадают, т.е.
а = а (8.76)
ИЛИ
v = d, (8.76')
то для любого начального состояния (О, SQ) обе модели описывают
один и тот же процесс:
St = Sdaf^sy (8.77)
или
S, = S0v" = S0v-'. (8.77*)
Условия (8.77), (8.77*) или равносильные им условия (8.76), (8.76') приводят к разнообразным соотношениям между ставками (как процентными, так и учетными), рассмотренными выше. Ставки, приводящие к одному и тому же процессу йакопления, называют эквивалентными в широком смысле. Для выяснения эквивалентности двух ставок достаточно выразить через них нормированные (в одной и той же шкале) коэффициенты роста (или дисконтирования). Если они совпадут, то исходные ставки считаются эквивалентными. Например, для эквивалентности ставок d{2) и /(3) необходимо, чтобы учетный нормированный коэффициент роста
(
ч~2
а
1
совпал с процентным нормированным коэффициентом роста
3
а
1 + -
V
т.е.
;-2
f3l Л3
3 )
Аналогично рассматривается эквивалентность других видов ставок.
Эквивалентность ставок в широком смысле позволяет не проводить строгого разграничения между различными типами моделей накопления. В частности, там, где это не приводит к недоразумениям, можно говорить просто о ставках, не уточняя, какой вид ставки имеется в виду, достаточно лишь помнить конкретный механизм построения модели накопления по любому виду процентной или учетной ставки. В этой связи в дальнейшем для обозначения коэффициентов дисконтирования или роста, как процентных, так и учетных, будем использовать одни и те же символы v, или а, соответственно.
Обсуждение Финансовая математика
Комментарии, рецензии и отзывы