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利率及貨幣時(shí)間價(jià)值基礎(chǔ)理論公式推導(dǎo)

 龍騰海2 2021-01-13

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版權(quán)說(shuō)明:本文為作者原創(chuàng),!

一、利率  

利率表示一定時(shí)期內(nèi)利息與本金的比率,,通常用百分比表示,。

利率=利息/本金*100%。

利率分別受到產(chǎn)業(yè)的平均利潤(rùn)水平,、貨幣的供給與需求狀況,、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的狀況等因素的影響;利率受到物價(jià)水平,、利率管制,、國(guó)際經(jīng)濟(jì)狀況和貨幣政策因素的影響。

1.基準(zhǔn)利率及其特征

含義基準(zhǔn)利率是金融市場(chǎng)上具有普遍參照作用的利率,,其他利率水平或金融資產(chǎn)價(jià)格均可根據(jù)這一基準(zhǔn)利率水平來(lái)確定,。在我國(guó),,以中國(guó)人民銀行(央行)對(duì)國(guó)家專業(yè)銀行和其他金融機(jī)構(gòu)規(guī)定的存貸款利率為基準(zhǔn)利率,。
特征

1.市場(chǎng)化,。基準(zhǔn)利率必須是由市場(chǎng)供求關(guān)系決定,,而且不僅反映市場(chǎng)供求狀況,還要反應(yīng)市場(chǎng)對(duì)未來(lái)的預(yù)期,。

2.基礎(chǔ)性?;鶞?zhǔn)利率在利率體系、金融產(chǎn)品價(jià)格體系中處于基礎(chǔ)性地位,,它與其他金融市場(chǎng)的利率或金融資產(chǎn)的價(jià)格具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性,。

3.傳遞性?;鶞?zhǔn)利率所反映的市場(chǎng)信號(hào),,或者中央銀行通過(guò)基準(zhǔn)利率所發(fā)出的調(diào)控信號(hào),,能有效的傳遞到其他金融市場(chǎng)和金融產(chǎn)品價(jià)格上。

2.其它利率

1.2.1分期利率

報(bào)價(jià)利率

(名義利率)

報(bào)價(jià)利率是指銀行等金融機(jī)構(gòu)提供的利率,。在提供報(bào)價(jià)利率時(shí),還必須同時(shí)提供每年的復(fù)利次數(shù)(或計(jì)息期天數(shù)),,也叫名義利率,。

計(jì)息期利率

(計(jì)息次數(shù))

計(jì)息期利率是指借款人每期支付的利率,可以是年利率,,也可以是半年,、每季度、每月或每周等,。
計(jì)息期利率=報(bào)價(jià)利率/每年復(fù)利次數(shù),。

有效年利率

(實(shí)際利率)

有效年利率是指按給定的期間利率(計(jì)息期利率)每年復(fù)利m次時(shí),能夠產(chǎn)生相同結(jié)果的年利率,,也稱為等價(jià)年利率,。

有效年利率=(1+報(bào)價(jià)利率/m)n  -1 

有效年利率公式推導(dǎo):

如果1年復(fù)利m次,則有m個(gè)計(jì)息期

每個(gè)計(jì)息期的利率=(名義利率/m) 

實(shí)際利息=本金×(1+名義利率/m)m-本金= 本金×【(1+名義利率/m)m-1】有效年利率(實(shí)際利率)=1年的實(shí)際利息/本金=(1+名義利率/m)m-1

1.2.2連續(xù)利率

當(dāng)復(fù)利次數(shù)m趨于無(wú)窮大時(shí),,利息支付的頻率很頻繁,,所得到的利率為連續(xù)復(fù)利。

連續(xù)復(fù)利有效年利率=e報(bào)價(jià)利率 -1

F=P.e報(bào)價(jià)利率.t

3.利率的影響因素

利率r=純粹利率+風(fēng)險(xiǎn)溢價(jià)=r*+IP+DRP+LRP+MRP

其中:

r*:純粹利率,,也稱為真實(shí)無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利率,,是指在沒有通貨膨脹、無(wú)風(fēng)險(xiǎn)情況下資金市場(chǎng)的平均利率,。沒有通貨膨脹時(shí),,短期政府債券的利率可以視作純粹利率。

IP:通貨膨脹溢價(jià),,是指證券存續(xù)期間的平均通貨率,。純粹利率與通貨膨脹溢價(jià)之和,稱為“名義無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利率”,,簡(jiǎn)稱“無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利率”,。

DRP:違約風(fēng)險(xiǎn)溢價(jià),是指?jìng)l(fā)行者到期時(shí)不能按約定足額支付本金或利息的風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償,。對(duì)政府債券而言,,通常認(rèn)為沒有違約風(fēng)險(xiǎn),違約風(fēng)險(xiǎn)溢價(jià)為0,;對(duì)公司債券來(lái)說(shuō),,公司評(píng)級(jí)越高,違約風(fēng)險(xiǎn)越小,違約風(fēng)險(xiǎn)溢價(jià)越低,。

LRP:流動(dòng)性風(fēng)險(xiǎn)溢價(jià),,是指?jìng)瘧?yīng)存在不能在短期內(nèi)以合理價(jià)格變現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)而給予債權(quán)人的補(bǔ)償。國(guó)債的流動(dòng)性好,,流動(dòng)性溢價(jià)較低,;小公司發(fā)行的債券流動(dòng)性較差,流動(dòng)性溢價(jià)相對(duì)較高,。

MRP:期限風(fēng)險(xiǎn)溢價(jià)是指?jìng)蛎媾R持續(xù)期內(nèi)市場(chǎng)利率上升導(dǎo)致價(jià)格下跌的風(fēng)險(xiǎn)給予債權(quán)人的補(bǔ)償,,因此也被稱為市場(chǎng)利率風(fēng)險(xiǎn)溢價(jià)。主要影響長(zhǎng)期債券,。

4.利率的期限結(jié)構(gòu)

利率期限結(jié)構(gòu)是指某一時(shí)點(diǎn)不同期限債券的到期收益率與期限之間的關(guān)系,。反映的是長(zhǎng)期利率和短期利率的關(guān)系。該關(guān)系可以用曲線來(lái)表示,,該曲線被稱為債券收益率曲線,,簡(jiǎn)稱收益率曲線。

三種主流的理論:

無(wú)偏預(yù)期理論認(rèn)為預(yù)期是影響利率期限結(jié)構(gòu)的唯一因素,,因此該理論也被稱為純粹預(yù)期理論,,簡(jiǎn)稱預(yù)期理論。

有偏預(yù)期理論認(rèn)為,,除預(yù)期之外,,市場(chǎng)流動(dòng)性、偏好選擇等其他因素也影響利率期限結(jié)構(gòu),,如流動(dòng)偏好理論,,市場(chǎng)分割理論的。

理論含義對(duì)收益率曲線的解釋缺陷
無(wú)偏預(yù)期理論(唯心主義)無(wú)偏預(yù)期理論認(rèn)為,,利率期限結(jié)構(gòu)完全取決于市場(chǎng)對(duì)未來(lái)利率的預(yù)期,,即長(zhǎng)期債券即期利率是短期債券預(yù)期利率的函數(shù),也就是說(shuō)長(zhǎng)期即期利率是短期預(yù)期利率的無(wú)偏估計(jì),。

上斜收益率曲線,,市場(chǎng)預(yù)期未來(lái)短期利率會(huì)上升。

下斜收益率曲線,,市場(chǎng)預(yù)期未來(lái)短期利率會(huì)下降,。

水平收益率曲線,市場(chǎng)預(yù)期未來(lái)短期利率保持穩(wěn)定,。

峰型收益率曲線,,市場(chǎng)預(yù)期較近一段時(shí)間短期利率會(huì)上升,而在較遠(yuǎn)的將來(lái),,市場(chǎng)預(yù)期短期利率會(huì)下降,。

1.假定人們對(duì)未來(lái)短期利率具有確定的預(yù)期。

2.假定資金在長(zhǎng)期資金市場(chǎng)和短期資金市場(chǎng)之間的流動(dòng)完全自由,。這兩個(gè)假定都過(guò)于理想化,,與金融市場(chǎng)的實(shí)際差距太遠(yuǎn)。

市場(chǎng)分割理論市場(chǎng)分割理論認(rèn)為,,由于法律制度,、文化心理、投資偏好等不同,,投資者會(huì)比較固定的投資于某一期限的債券,,即每類投資者固定偏好于收益率曲線的特定部分,從而形成了以期限為劃分標(biāo)志的細(xì)分市場(chǎng),,由此,,即期利率水平完全由各個(gè)期限市場(chǎng)上的供求關(guān)系決定,單個(gè)市場(chǎng)上的利率變化不會(huì)對(duì)其他市場(chǎng)的供求關(guān)系產(chǎn)生影響,。

上斜收益率曲線,,短期債券市場(chǎng)的均衡利率水平低于長(zhǎng)期債券市場(chǎng)的均衡利率水平。

下斜收益率曲線,,短期債券市場(chǎng)的均衡利率水平高于長(zhǎng)期債券市場(chǎng)的均衡利率水平,。

水平收益率曲線,各個(gè)期限市場(chǎng)的均衡利率水平持平,。

峰型收益率曲線,,中期債券市場(chǎng)的均衡利率水平最高。

該理論認(rèn)為不同期限的債券市場(chǎng)互不相關(guān),,因此,,該理論無(wú)法解釋不同期限債券的利率所體現(xiàn)的同步波動(dòng)現(xiàn)象,也無(wú)法解釋長(zhǎng)期債券市場(chǎng)利率隨短期債券市場(chǎng)利率波動(dòng)呈明顯的有規(guī)律性變化的現(xiàn)象,。
流動(dòng)性溢價(jià)理論

流動(dòng)性溢價(jià)理論綜合了預(yù)期理論和市場(chǎng)分割理論的特點(diǎn),,認(rèn)為不同期限的債券,雖然不像預(yù)期理論所描述的那樣是完全替代品,,但也不像市場(chǎng)分割理論說(shuō)的那樣完全不可相互替代,。

該理論認(rèn)為短期債券的流動(dòng)性比長(zhǎng)期債券高,因?yàn)閭狡谄谙拊介L(zhǎng),,利率變動(dòng)的可能性越大,,利率風(fēng)險(xiǎn)就越高,投資者為了減少風(fēng)險(xiǎn),,偏好于流動(dòng)性好的短期債券,。因此,長(zhǎng)期債券給予投資者一定的流動(dòng)性溢價(jià),,即長(zhǎng)期即期利率是未來(lái)短期利率平均值加上一定的流動(dòng)性風(fēng)險(xiǎn)溢價(jià),。

上斜收益率曲線:市場(chǎng)預(yù)期未來(lái)短期利率可能上升,也可能不變,還可能下降,,但是下降幅度小于流動(dòng)性溢價(jià),。

下斜收益率曲線:市場(chǎng)預(yù)期未來(lái)短期利率會(huì)下降,下降幅度大于流動(dòng)性溢價(jià),。

水平收益率曲線:市場(chǎng)預(yù)期未來(lái)短期利率會(huì)下降,,且下降幅度等于流動(dòng)性溢價(jià)。

峰型收益率曲線:市場(chǎng)預(yù)期較近一段時(shí)期短期利率可能上升也可能不變,,還可能下降,,但是下降幅度小于流動(dòng)性溢價(jià)。而在較遠(yuǎn)的將來(lái),,市場(chǎng)預(yù)期短期利率會(huì)下降,,下降幅度大于流動(dòng)性溢價(jià)。


二,、貨幣時(shí)間價(jià)值   

貨幣的時(shí)間價(jià)值是指貨幣經(jīng)歷一定時(shí)間的投資和再投資所增加的價(jià)值

1.現(xiàn)值和終值

2.1.1單利的現(xiàn)值和終值

單利計(jì)息:只對(duì)本金計(jì)算利息

終值F=P(1+ni)

現(xiàn)值P=F/(1+ni)

2.2.2.復(fù)利的終值和現(xiàn)值

復(fù)利計(jì)息:既對(duì)本金計(jì)算利息,,也對(duì)前期的利息計(jì)算利息,“利滾利”,。

復(fù)利終值F=P(1+i)n=P(F/P,,i,n)

復(fù)利現(xiàn)值P=F/(1+i)n =F(1+i)-n=F(P/F,,i,,n)

2.年金現(xiàn)值和終值

2.2.1含義

年金是指等額、定期系列的收支,,可以說(shuō)年金是復(fù)利的產(chǎn)物,,是復(fù)利的一種特殊形式(等額收付) 。

年金現(xiàn)值:年金現(xiàn)值是指將在一定時(shí)期內(nèi)按相同時(shí)間間隔在每期期末收入或支付的相等金額折算到第一期初的現(xiàn)值之和,。

2.2.2類型:

普通年金(Ordinary Annuity)是指每期期末收付款項(xiàng)的年金 ,。

先付年金(Annuity Due)是指每期期初收付款項(xiàng)的年金。

遞延年金(Deferred Annuity)是指在預(yù)備計(jì)算時(shí)尚未發(fā)生收付,,但未來(lái)一定會(huì)發(fā)生若干期等額收付的年金 ,,一般是在金融理財(cái)和社保回饋方面會(huì)產(chǎn)生遞延年金,。遞延年金在做投資或其他資本預(yù)算時(shí)具有相當(dāng)可觀的作用,。

永續(xù)年金(Perpetual Annuity)即無(wú)限期連續(xù)收付款的年金 ,最典型的就是諾貝爾獎(jiǎng)金,。

2.2.3解釋

(1)普通年金

1)普通年金終值

含義:普通年金終值是每期期末等額收付款項(xiàng)A的復(fù)利終值之和,。

公式:

年金終值系數(shù)(Future value of an annuity factor)=F/A=(F/A,i,n)

  

這里F/A=(F/A,i,n)代表年金終值系數(shù),i代表利率,,n代表年數(shù),。

公式推導(dǎo):

該公式可由復(fù)利公式推導(dǎo)出來(lái),,推導(dǎo)過(guò)程如下:

第1年存入1元到第n年的本利和 = (1 + i)n ? 1

第2年存入1元到第n年的本利和 = (1 + i)n ? 2

......

第(n-1)年存入1元到第n年的本利和=(1+i)

第n年存入l元 = (1 + i)0

因此,各年本利和相加得:

F= A[(1 + i)n ? 1 + (1 + i)n ? 2...... + (1 + i) + 1]  (1)

兩邊乘以(1+i),,則

(1 + i)F= A[(1 + i)n + (1 + i)n ? 1 + ...... + (1 + i)]   (2)

(2)-(1)得iF = A(1 + i)n ? 1,,即


2)普通年金現(xiàn)值

年金現(xiàn)值就是在已知等額收付款金額未來(lái)本利(Future Value)、利率(interest)(默認(rèn)為年利率)和計(jì)息期數(shù)n時(shí),,考慮貨幣時(shí)間價(jià)值,,計(jì)算出的這些收付款到現(xiàn)在的等價(jià)票面金額Present Value,。

年金現(xiàn)值是年金終值的逆計(jì)算,。


計(jì)算公式:

年金現(xiàn)值因子:,是普通年金1元,、利率為i,、n期的年金現(xiàn)值,記作(P/A,,i,,n)。

推導(dǎo)過(guò)程:

假定每年年末存入年金A,,利率i,,期數(shù)n,則:

第1年末 存入 A,,現(xiàn)值P=A*(1+i)^-1

第2年末 存入 A,,現(xiàn)值P=A*(1+i)^-2

第n年末 存入 A,現(xiàn)值P=A*(1+i)^-n

年金現(xiàn)值總和:

P= A*(1+i)^-1 + A*(1+i)^-2 +... + A*(1+i)^-n.      ①

將①式乘以(1+i),,則: 

(1+i)P= A*(1+i)0+ A*(1+i)^-1 +... + A*(1+i)^-(n-1).      ②

②-①,,則:

(1 + i)P ? P = A ? A(1 + i) ? n

P(1 + i ? 1) = A[1 ? (1 + i) ? n]

年金現(xiàn)值與投資回收:

A=Pi/[1-(1+i)-n]=P/(P/A,i,n)=P(A/P,i,n)

總結(jié):

復(fù)利終值系數(shù)與復(fù)利現(xiàn)值系數(shù)互為倒數(shù)。

償債基金系數(shù)和普通年金終值系數(shù)互為倒數(shù),。

投資回收系數(shù)和普通年金現(xiàn)值系數(shù)互為倒數(shù),。

(2)預(yù)付年金

在普通年金的基礎(chǔ)上乘(1+i)


1)預(yù)付年金終值

預(yù)付年金是在每期期初收付的年金,,又稱即付年金,、期初年金,。預(yù)付年金形式如下:

公式:在普通年金的基礎(chǔ)上乘(1+i)

F=A{[(1+i)n+1]/I-1}=A(F/A,i,n+1)-A=A[(F/A,i,n+1)-1]=A(F/A,i,n)(1+i)

2)預(yù)付年金現(xiàn)值

P=A{[1-(1+i)-(n+1)]/I+1}=A[(P/A,i,n-1)+1]=A(P/A,i,n)(1+i)

(3)遞延年金

遞延年金是指第一次收支發(fā)生在第二期或第二期以后的年金,。


1)遞延年金終值(同普通年金終值)

2)遞延年金現(xiàn)值

方法一:把遞延年金視為n期普通年金,,求出遞延年金期末的現(xiàn)值,,然后再將現(xiàn)值調(diào)整到第一期期初,。P=A(P/A,i,n)(1+i)-m

方法二:是假設(shè)遞延期間也進(jìn)行收付,,先求出(m+n)期的年金現(xiàn)值,,然后,,扣除實(shí)際并未收付的遞延期間(m)的年金現(xiàn)值,即可得出最終結(jié)果,。用這種方式時(shí)需注意遞延期各期金額是否相等,,不等時(shí)需分別計(jì)算,。

P=A(P/A,i,m+n)-A(P/A,i,m)

(4)永續(xù)年金

無(wú)限期定額收付的年金,成為永續(xù)年金,。永續(xù)年金沒有終止的時(shí)間,,也沒有終值。

永續(xù)年金的現(xiàn)值可以通過(guò)普通年金現(xiàn)值的公式推導(dǎo)出:

P=A[(1+i)-n]/I

當(dāng)n??∞時(shí),,(1+i)-n的極限為零,,故上式可以寫成:

P=A/I

3.綜合應(yīng)用

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