货币的时间价值
- 终值
- FV = PV·(1 + i)n
- 现值
- PV = FV/(1 + i)n
- 每年多个计息期
- i = r/m, N = m·n
- 年金现值
- PV = PMT·[1 − (1 + i)−n]/i
- 年金终值
- FV = PMT·[(1 + i)n − 1]/i
方法
- 画出时间轴,标出每笔现金流及其发生时间。
- 利率要与计息期匹配:按月付款用月利率。
- 单笔金额用 FV = PV·(1 + i)ⁿ,等额付款用年金公式。
- 检查答案的符号和数量级。
公式表、每个专题的关键方法步骤和 20 道练习题,完整解答附在最后。
你在 4 年后需要 €40 000。某账户年利率 5%,按季度复利。今天需要存入多少?求现值 PV。
你在每年年初存入 €5 000,共 24 年,第一笔今天存入。账户年利率为 5%。第 24 年年末账户里有多少钱?求 FV。
一项 €75 000 的投资在第 1 年至第 4 年年末带来以下现金流:€18 000, €24 000, €33 000, €29 000。资本成本为 6%。求净现值 NPV。
某项目投入 €20 000,在第 1 年至第 3 年年末每年回收 €13 000, €9 500, €12 500。求其内部收益率 IRR(百分数)。
一张面值为 €1 000 的债券,年票面利率为 2%,每半年付息一次,10 年后到期。到期收益率为每年 6%。 求该债券的价格 P。
一张面值为 €1 000、年票面利率为 3% 的债券 10 年后到期,售价为 €1 190。求其到期收益率 YTM,以百分比表示。
一家公司的股权价值为 €6 000 000,债务价值为 €3 000 000。其 WACC 为 7.73%,税前债务成本为 4%,税率为 20%。求股权资本成本 re。
某公司有2 000 000 股、每股 €25.50 的股票,以及 40 000 张、每张市价 €1 020 的债券。税前债务成本为 6%,税率为 21%。股票的 β 系数为 1.1,无风险利率为 1.5%,市场回报率为 7.5%。求 WACC。
求数据的样本标准差 s:55, 43, 17, 50, 56。
某量服从正态分布,平均数为 500,标准差为 75。数值高于 410 的比例 P 是多少?
对图中的分布,求 X 的标准差 σ。
X 的分布如图所示,Y = 5X + 5。求 Y 的标准差 σY。
成年男性的身高服从正态分布,均值为 178 cm,标准差为 7 cm。介于 171.35 和 181.85 cm 之间的比例是多少?P 以小数表示。
1 号生产线产品的质量 X 与 2 号生产线产品的质量 Y相互独立且服从正态分布:X 的均值为 500 g,标准差为 8 g,Y 的均值为 490 g,标准差为 6 g。求 X 大于 Y 的概率 P。z 取两位小数。
比较两种手机型号的电池续航时间。型号 1:40 部手机,均值 88 h,已知标准差 5 h。型号 2:40 部手机,均值 85 h,已知标准差 9 h。 求 μ₁ − μ₂ 的 99% 置信区间的下限。
20 根机加工轴的直径样本标准差为 3.5 µm。假设直径服从正态分布,求总体标准差 95% 置信区间的下限 σ。df = 19 时,χ² 分布有 2.5% 位于 8.907 以下,2.5% 位于 32.852 以上。
比较两种教学方法。第 1 组:24 名学生,平均分 47,标准差 8。第 2 组:7 名学生,平均分 45.1,标准差 5.5。假设总体方差相等,使用合并方差的两样本 t 检验。取差值为 x̄₁ − x̄₂(第 1 组减第 2 组),求 H₀: μ₁ = μ₂ 的检验统计量 t。
在 α = 0.10 下,用容量为 25 的样本对 H₀: μ = 200 与 H₁: μ < 200 进行单侧 z 检验;已知标准差为 15。实际上均值为 197。 求该检验的功效 1 − β,以百分比表示。
表中给出 5 对观测值 x = 荷载 (kN) 和 y = 伸长量 (mm)。 求皮尔逊相关系数 r。
表中给出 6 对观测值 x = 车龄(年) 和 y = 价格 (k€)。 使用最小二乘直线 ŷ = a + b·x。 x 取何值 x 时,直线预测 ŷ = 16?
答案: PV = 32790 €
货币的时间价值:今天的钱比日后同样数额的钱更值钱,因为它能赚取利息。每期利率为 i 时,金额按 FV = PV·(1 + i)n 增长。一系列等额付款(年金)的价值是把每笔付款加起来,由此得到年金公式。
答案: FV = 233635 €
货币的时间价值:今天的钱比日后同样数额的钱更值钱,因为它能赚取利息。每期利率为 i 时,金额按 FV = PV·(1 + i)n 增长。一系列等额付款(年金)的价值是把每笔付款加起来,由此得到年金公式。
每笔存款都多投资一年。
答案: NPV = 14019 €
净现值:以要求回报率 r 把每笔现金流折现到今天,然后相加:NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ。NPV > 0 的项目收益高于 r,创造价值。内部收益率(IRR)是使 NPV = 0 的利率。
NPV 为正,因此项目收益高于要求回报率。
答案: IRR = 34.71 %
净现值:以要求回报率 r 把每笔现金流折现到今天,然后相加:NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ。NPV > 0 的项目收益高于 r,创造价值。内部收益率(IRR)是使 NPV = 0 的利率。
利率上升时 NPV 下降,所以 IRR 介于 NPV 为正的利率和 NPV 为负的利率之间。
线性插值给出初步估计;反复插值(或使用计算器的 IRR 功能)可得到精确利率。
答案: P = 702.5 €
债券定价:债券价格是其现金流按到期收益率(YTM)折现后的现值:各期票息构成一笔年金,面值在到期时偿还。P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ。收益率高于票面利率时,债券以低于面值的价格交易;反之则高于面值。
收益率高于票面利率,所以债券折价出售。
答案: YTM = 0.9945 %
债券定价:债券价格是其现金流按到期收益率(YTM)折现后的现值:各期票息构成一笔年金,面值在到期时偿还。P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ。收益率高于票面利率时,债券以低于面值的价格交易;反之则高于面值。
答案: re = 9.995 %
资本成本:CAPM 给出股东要求的回报率:re = rf + β·(rm − rf)。加权平均资本成本按市场价值对股权和债务加权:WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T),其中 V = E + D。利息可在税前扣除,因此有 (1 − T)。
答案: WACC = 6.607 %
资本成本:CAPM 给出股东要求的回报率:re = rf + β·(rm − rf)。加权平均资本成本按市场价值对股权和债务加权:WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T),其中 V = E + D。利息可在税前扣除,因此有 (1 − T)。
答案: s = 16.05
描述统计:平均数是总和除以 n;中位数是排序后数据的中间值(n 为偶数时取中间两个数的平均)。样本标准差 s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))。z 分数 z = (x − μ)/σ 表示某个值离平均数多少个标准差。
答案: P = 0.8849
描述统计:平均数是总和除以 n;中位数是排序后数据的中间值(n 为偶数时取中间两个数的平均)。样本标准差 s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))。z 分数 z = (x − μ)/σ 表示某个值离平均数多少个标准差。
答案: σ = 1.117
离散随机变量:概率分布列出变量能取的每个值 x 及其概率 p(x);概率介于 0 和 1 之间,且总和为 1。期望值(均值)是 E(X) = Σx·p(x),即长期平均值。方差为 Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ²,标准差为 σ = √Var(X)。对线性变换 Y = aX + b:E(Y) = a·E(X) + b,Var(Y) = a²·Var(X),σY = |a|·σX;加上常数不会改变离散程度。
答案: σY = 7.681
离散随机变量:概率分布列出变量能取的每个值 x 及其概率 p(x);概率介于 0 和 1 之间,且总和为 1。期望值(均值)是 E(X) = Σx·p(x),即长期平均值。方差为 Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ²,标准差为 σ = √Var(X)。对线性变换 Y = aX + b:E(Y) = a·E(X) + b,Var(Y) = a²·Var(X),σY = |a|·σX;加上常数不会改变离散程度。
均值确实会改变:E(Y) = 5·3.2 + 5 = 21。
答案: P = 0.5378
正态分布:把数值 x 换算成 z 分数 z = (x − μ)/σ,它表示离均值有多少个标准差。z 表(或 Φ(z))给出 z 左侧的面积,即 P(X < x)。右侧面积为 1 − Φ(z),两个值之间的面积等于它们左侧面积之差。
答案: P = 0.8413
正态变量的和与差:若 X 和 Y 相互独立且服从正态分布,则 X + Y 与 X − Y 也服从正态分布。均值相加或相减:E(X ± Y) = μX ± μY。方差总是相加,差也是如此:Var(X ± Y) = σX² + σY²,所以 σ = √(σX² + σY²)。标准差从不直接相加。n 个独立同分布项的总和,均值为 n·μ,标准差为 σ·√n。然后照常标准化:z = (x − 均值)/σ,再查 Φ(z)。
答案: 下限 = −1.193 h
Interval for a difference: estimate ± critical value × standard error. For two independent means with known σ: SE = √(σ₁²/n₁ + σ₂²/n₂) and z. With equal unknown variances: pooled s_p and t with n₁ + n₂ − 2 degrees of freedom. For paired data, work with the differences: d̄ ± t·s_d/√n.
区间包含 0,所以数据没有显示出显著差异。
答案: σ = 2.662 µm
方差的区间:(n − 1)s²/σ² 服从自由度为 n − 1 的 χ² 分布。σ² 的 95% 区间从 (n − 1)s² 除以上侧 χ² 值(其上方占 2.5%)到 (n − 1)s² 除以下侧 χ² 值(其下方占 2.5%);σ 的区间是这两个限值的平方根。它关于 s 不对称。
σ 的 95% 区间:[2.662, 5.112] µm。
答案: t = 0.5858
Hypothesis test: the test statistic = (estimate − value under H₀)/(standard error under H₀). The p-value is the probability, assuming H₀ is true, of a statistic at least as extreme as the one observed: the area in one tail for a one-sided H₁, twice the tail area for a two-sided H₁. Reject H₀ when p ≤ α.
df = 29 时,双侧 5% 的临界值为 2.045;|t| 更小,所以不拒绝 H₀。
答案: 1 − β = 38.9 %
检验功效:功效 = 1 − β,是 H₀ 为假时拒绝 H₀ 的概率。由 μ₀ 和 z_α 求出临界值 x̄c,再用真实均值计算落在 x̄c 以外的概率:z = (x̄c − μ)/(σ/√n)。
答案: r = 0.9898
最小二乘回归:设 x̄ 和 ȳ 为均值,Sxx = Σ(x − x̄)²,Syy = Σ(y − ȳ)²,Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ),则直线 ŷ = a + b·x 的斜率 b = Sxy/Sxx,截距 a = ȳ − b·x̄,因此它总是通过 (x̄, ȳ)。皮尔逊相关系数 r = Sxy/√(Sxx·Syy) 介于 −1 与 1 之间;r² 是 y 的变异中能被该直线解释的比例。
答案: x = 5.398
最小二乘回归:设 x̄ 和 ȳ 为均值,Sxx = Σ(x − x̄)²,Syy = Σ(y − ȳ)²,Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ),则直线 ŷ = a + b·x 的斜率 b = Sxy/Sxx,截距 a = ȳ − b·x̄,因此它总是通过 (x̄, ȳ)。皮尔逊相关系数 r = Sxy/√(Sxx·Syy) 介于 −1 与 1 之间;r² 是 y 的变异中能被该直线解释的比例。
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