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。
一处房产预计明年获得 €8 000 的净租金。租金预计每年永久增长 1%。要求回报率为每年 5%。求该房产今天的价值 PV。
一笔 €20 000 的贷款在 5 年内以等额月供偿还。年利率 4.2%,按月复利。求月供 A。
一台机器今天花费 €60 000,使用 7 年,每年运行费用为 €3 000(每年年末支付)。资本成本为 5%。求其等值年成本 EAC。
某项目投入 €40 000,在第 1 年至第 3 年年末每年回收 €27 500, €28 500, €20 500。求其内部收益率 IRR(百分数)。
一只面值为 €1 000 的债券每年支付 4% 的票息,7 年后到期。其到期收益率从 9% 变为 9.5%。债券价格变化多少 ΔP?
一只面值为 €1 000 的债券每年支付 2% 的票息,4 年后到期。到期收益率为 6%。求麦考利久期 D,以年表示。
某公司有价值 €3 000 000 的股权和价值 €2 000 000 的债务。其股权成本为 10%,税前债务成本为 6%,税率为 25%。求 WACC。
某公司有2 500 000 股、每股 €46.50 的股票,以及 5 000 张、每张市价 €960 的债券。税前债务成本为 6%,税率为 28%。股票的 β 系数为 0.6,无风险利率为 3%,市场回报率为 7.5%。求 WACC。
求数据的样本标准差 s:26, 21, 54, 58, 49, 21, 38。
考试成绩服从正态分布,平均数为 70,标准差为 10。求成绩 85 的 z 分数 z。
从 12 人中选出 3 人组成委员会,有多少种选法 N?顺序无关。
测试 8 个元件,每个独立地以概率 0.25 失效。至多一个失效的概率 P 是多少?
带行李的乘客的质量相互独立,服从均值 85 kg、标准差 12 kg 的正态分布。求其中 10 个的总质量超过 887.9 kg 的概率 P。z 取两位小数。
袋装重量服从正态分布,均值为 250 g,标准差为 5 g。求数值 x,使得有 25% 的数据低于它(第 25 百分位数)。
比较两种手机型号的电池续航时间。型号 1:80 部手机,均值 120.5 h,已知标准差 19 h。型号 2:40 部手机,均值 125 h,已知标准差 17 h。 求 μ₁ − μ₂ 的 90% 置信区间的误差范围 E。
总体标准差为 37。样本量 n 至少要多大,才能使均值的 99% 置信区间的误差范围不超过 2?
100 名学生的样本平均分为 203.5,样本标准差为 12。求 H₀: μ = 200 的检验统计量 t。
在一项试验中,接受治疗 A 的 200 名患者中有 80 人康复,接受治疗 B 的 250 名患者中有 125 人康复。用合并比例求 H₀: p₁ = p₂ 的检验统计量 z。
表中给出 5 对观测值 x = 广告支出 (k€) 和 y = 销售额 (k€)。 求最小二乘直线的决定系数 r²。
表中给出 6 对观测值 x = 荷载 (kN) 和 y = 伸长量 (mm)。 使用最小二乘直线 ŷ = a + b·x。 新得到一个观测值 (9, 29)。求其残差 e = y − ŷ。
答案: PV = 200000 €
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: A = 370.1 €
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。
N 笔等额付款 A 的现值为 A·(1 − (1 + i)⁻ᴺ)/i。令其等于贷款额,解出 A。
答案: EAC = 13369 €
等值年成本:把所有成本的现值在寿命期内分摊为每年相等的金额(一份年金):EAC = PV·r/(1 − (1 + r)⁻ⁿ)。它可以用来比较寿命不同的机器。
答案: IRR = 43.38 %
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: ΔP = −20.58 €
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: D = 3.873 年
久期:麦考利久期是债券支付各笔现金流的加权平均时间,以各笔现金流的现值为权重:D = Σ t·PVₜ/P。修正久期 D/(1 + y) 用于估计收益率小幅变化时价格变化的百分比:%ΔP ≈ −Dmod·Δy。
答案: WACC = 7.8 %
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 = 5.645 %
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 = 15.81
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: z = 1.5
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: N = 220
概率:在等可能结果下,P(A) = 有利结果数/总数。独立事件相乘:P(A 且 B) = P(A)·P(B)。补事件常常有用:P(至少一个) = 1 − P(一个都没有)。二项分布:在 n 次独立试验中,成功概率为 p,P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ。
答案: P = 0.3671
概率:在等可能结果下,P(A) = 有利结果数/总数。独立事件相乘:P(A 且 B) = P(A)·P(B)。补事件常常有用:P(至少一个) = 1 − P(一个都没有)。二项分布:在 n 次独立试验中,成功概率为 p,P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ。
答案: P = 0.1587
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: x = 246.6 g
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: E = 5.636 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: n = 2272
均值的置信区间:x̄ ± 误差范围。总体 σ 已知时,误差范围为 z·σ/√n;只有样本标准差 s 时,用自由度为 n − 1 的 t:t·s/√n。临界值:z = 1.645(90%)、1.96(95%)、2.576(99%)。要使误差范围不超过 E,需要 n ≥ (z·σ/E)²,并向上取整。
样本量是整数,向下取整会使误差范围过大。
答案: t = 2.917
均值检验:检验统计量衡量样本均值离 H₀ 所声称的值有多少个标准误:σ 已知时 z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n),由样本估计时 t = (x̄ − μ₀)/(s/√n)。置信区间为 x̄ ±(临界值)·(标准误)。
|t| > 1.984,所以在 5% 水平下拒绝 H₀(双侧)。
答案: z = −2.117
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.
|z| > 1.96,所以在 5% 水平下拒绝 H₀(双侧)。
答案: r² = 0.88
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。
y 的变异中约有 88% 可由该直线解释。
答案: e = −5.005
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。
该点位于直线下方。
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