現值與未來值
以利率 \(r\) 為貼現率,時間價值可用離散/連續複利表示;年金、成長年金與永續年金皆有封閉解。
單筆金額的現值與未來值 (離散/連續)
離散複利 (每期利率 \(r\)、\(n\) 期) : $$ FV = PV\,(1+r)^n, \qquad PV = \frac{FV}{(1+r)^n}. $$ 連續複利 (連續利率 \(r\)、時間 \(t\)) : $$ FV = PV\,e^{rt}, \qquad PV = FV\,e^{-rt}. $$
等額年金與永續年金 (離散時間)
等額年金 (每期收 \(A\),共 \(N\) 期) : $$ PV_{\text{annuity}} = A\,\frac{1-(1+r)^{-N}}{r}, \qquad FV_{\text{annuity}} = A\,\frac{(1+r)^N-1}{r}. $$
成長年金 (首期 \(A_1\)、成長率 \(g\),\(r\neq g\)) : $$ PV_{\text{g-annuity}} = A_1\,\frac{1-\big(\tfrac{1+g}{1+r}\big)^N}{\,r-g\,}. $$
永續年金: $$ PV_{\text{perp}}=\frac{A}{r}, \qquad PV_{\text{g-perp}}=\frac{A_1}{\,r-g\,}\ \ (r>g). $$
NPV 與貼現因子:
- NPV:\(\text{NPV}=\sum_{t=0}^N \frac{C_t}{(1+r)^t}\)
- 設貼現因子 \(\beta=\dfrac{1}{1+r}\),則 \(\text{NPV}=\sum_{t=0}^N \beta^t C_t\)
- 連續時間:\(PV=\int_0^T f(t)e^{-rt}\,dt\)
年金與投資決策
- 給定 \(A=100\)、\(r=5\%\)、\(N=10\),求 \(PV_{\text{annuity}}\) 與 \(FV_{\text{annuity}}\)。
- 一專案現金流 \(C_0=-800,\ C_1=\cdots=C_5=200\);\(r=8\%\),計算 NPV 並判斷是否投資。
- 連續收入流 \(f(t)=\alpha e^{gt}\) (\(0\le t\le T\)) ,\(r>g\),求其現值。