[Versione PDF] Formulario di Matematica Finanziaria PDF

Title [Versione PDF] Formulario di Matematica Finanziaria
Course Matematica Finanziaria Ed Attuariale
Institution Università degli Studi di Pavia
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Summary

formulario utile allo studio...


Description

Formulario di Matematica Finanziaria Legenda Orizzonte temporale:  

Posticipato = nell’orizzonte temporale si conta partendo da 1 (anno/periodo), incluso l’ultimo periodo Anticipato = nell’orizzonte temporale si conta partendo da 0 (inizio), escluso l’ultimo periodo

 =   󰇛,  ,  󰇜;

 =   󰇛,  ,   󰇜

𝐼 = ;  = ;

 = 𝐴,     ;  =    ;  =  󰇛, ℎ󰇜;

 =         󰇛󰇜󰇛   󰇜; 󰇛 ,  󰇜 =   ;  = à   ;  = à   ;

󰇛 ,  󰇜 =   ;

𝜂 =   ;

𝜅 =   ;

𝐴  󰇛 󰇜 =   ; 𝐴  =   ;

Scomporre il tempo in anni, mesi e giorni:

1. 𝐴 =    ; 2.  = 󰇛  − 󰇜 ⋅ ; 3.  = 󰇛   − 󰇜 ⋅ 

 = ,

𝛥 =  −   , =

−±√𝛥 



   =  → √  = √ →  =   

 −

  →( ) 

ln  =  →  ln  =   →  =  

 →  󰇛󰇜

1

 =  +𝐼

𝐼=−

 = 󰇛 +  ⋅ 󰇜  =



󰇛+⋅󰇜

dove:

𝐼=⋅⋅

 = =

REGIMI FINANZIARI

 =−

󰇛 ,  󰇜 =

 

 =  −𝐼

 =  −

󰇛 ,  󰇜 =

=







+

 = − 

Regime dell’interesse semplice (RIS)

dove: 󰇛 +  ⋅ 󰇜 =    󰇛𝐼󰇜 

󰇛+⋅󰇜

=    󰇛𝐼󰇜

𝐼 ⋅

𝐼 ⋅

N.B. In particolare per le precedenti grandezze se viene richiesto il periodale (giornaliero): si esclude il tempo 󰇛󰇜.

=

=

𝜂=





𝜅=

 

𝐼



 

1. Variazione delle componenti (RIS)

 Se non varia il capitale o il montante:  = 󰇛 +  ⋅  +  ⋅  + ⋯ 󰇜  =



 󰇛 +  ⋅  +  ⋅  + ⋯ 󰇜

Se varia il capitale o il montante:

 =  󰇛 +  ⋅  󰇜 +  󰇛 +  ⋅  󰇜 + ⋯  =

  + +⋯ 󰇛 +  ⋅  󰇜 󰇛 +  ⋅  󰇜

2. Tassi effettivi di interesse equivalenti infrannuali (RIS)

 =  ⋅   =  ; 

 = =  ; 





 = =  ; 





 = =  ; 6





 = =  ; 





 = 

 

=  ;

2

 =

Regime dell’interesse anticipato (RIA) (Sconto commerciale)



󰇛−⋅ 󰇜

 = 󰇛 −  ⋅ 󰇜  =⋅⋅ = =

 ⋅

dove: 󰇛−⋅󰇜 =    󰇛𝐼𝐴󰇜 

dove: 󰇛 −  ⋅ 󰇜 =    󰇛𝐼𝐴󰇜

 ⋅

N.B. In particolare per le precedenti grandezze se viene richiesto il periodale (giornaliero): si esclude il tempo 󰇛󰇜.

1. Variazione delle componenti (RIA)

 Se non varia il capitale o il montante:  =

 󰇛 −  ⋅  −  ⋅  − ⋯ 󰇜

 = 󰇛 −  ⋅  −  ⋅  − ⋯ 󰇜

 Se varia il capitale o il montante:  =

  + +⋯ 󰇛 −  ⋅  󰇜 󰇛 −  ⋅  󰇜

 =  󰇛 −  ⋅  󰇜 +  󰇛 −  ⋅  󰇜 + ⋯

2. Tassi effettivi di sconto equivalenti infrannuali (RIA)

 =  ⋅   =  ;  =  = 









 

=  ;  =

=  ;  = 6







 

=  ;

=  ;   = 





=  ;

3

Regime dell’interesse composto (RIC)

dove: 󰇛 + 󰇜 =    󰇛𝐼󰇜

 =  󰇛 + 󰇜

 = 󰇛 +  󰇜−

dove: 󰇛 + 󰇜− =    󰇛𝐼󰇜

𝐼 =  [󰇛 +  󰇜 − ] 

   = ( ) −  

  = 󰇛 + 󰇜 

1. Variazione delle componenti (RIC)

 Se non varia il capitale o il montante:  =  󰇛 +  󰇜 ⋅ 󰇛 +  󰇜 ⋅ …

 = 󰇛 +  󰇜− ⋅ 󰇛 +  󰇜− ⋅ …

 Se varia il capitale o il montante:

 =  󰇛 +  󰇜 +  󰇛 +  󰇜 + ⋯

 =  󰇛 +  󰇜− +  󰇛 +  󰇜− + ⋯ N.B. Quando durante l’operazione finanziaria avvengono dei prelievi al capitale, nella formula viene considerata la parte rimanente (e non quella prelevata).

2. Tassi effettivi di intersse equivalenti infrannuali (RIC) 

 = ( +   ) −  =  ; 

 = 󰇛 + 󰇜 −  =  ; 



 = 󰇛 + 󰇜  −  =  ; 

 = 󰇛 + 󰇜  −  =  ; 



  = 󰇛 + 󰇜  −  =  ;

 = 󰇛 + 󰇜 −  =  ; 6



 6





3. Tassi effettivi di sconto equivalenti infrannuali (RIC)  =  − ( −   ) 



=  ;

 =  − 󰇛 −  󰇜  =  ; 



4





 =  ;    =  ;  =  − 󰇛 −  󰇜 =  − 󰇛 −  󰇜  =  − 󰇛 −  󰇜6 =  ;  =  − 󰇛 −  󰇜  =  ; 6



4. Tassi nominali di interesse (RIC)

 = à       ;

󰇛󰇜 = 𝐴,    󰇛󰇜;  = ln󰇛 + 󰇜   =  𝛿 − 

 Tasso nominale di interesse 󰇛󰇜:

1.   =    

2. 󰇛󰇜 =  ⋅  

1.   =



 Tasso effettivo annuo equivalente 

󰇛󰇜 



2.  = ( +   ) −  

5. Tassi nominali di sconto (RIC)

𝜌 = à       ; 𝜌󰇛󰇜 =     󰇛󰇜; 𝜌 = − ln󰇛 − 󰇜   =  −  −𝜌  Tasso nominale di sconto 𝜌󰇛󰇜: 1.   =    

2. 𝜌󰇛󰇜 =  ⋅  



5

Proprietà delle leggi finanziarie Legenda Le funzioni possono essere di due tipologie:



o Ad un tempo, ovvero , (𝐼 e 𝐼𝐴);

o A due tempi, ovvero 󰇛, 󰇜, (𝐼 ed altri) dove:  =  ;  =  ;

𝜕 = ;



La ,, resta;



∀=   ;

 =   ;

1. Regole della derivata

𝜕 = dove:  = / 𝜕  = ;

𝜕   =  − ;

𝜕   =   ⋅ ln ;

𝜕   =  ;

𝜕 = 

𝜕  ln  = ;

𝜕  =  ⋅   ;



[󰇛𝜕󰇜⋅󰇛 󰇜]−[󰇛󰇜⋅󰇛𝜕 󰇜] ; 󰇛 󰇜

𝜕  ln󰇛x + y󰇜 =  ⋅

𝜕 + +

𝜕  󰇛󰇜 = 𝜕󰇛󰇜 ⋅  󰇛󰇜 ;

;

a. Per una funzione ad un tempo 󰇛󰇜, devono sussistere le condizioni:

2. Legge/funzione di capitalizzazione

󰇛󰇜 =  { 𝜕󰇛󰇜   La seconda condizione va verificata normalmente rispetto a , tuttavia se la traccia lo richiede va verificata rispetto ad  󰇛, 󰇜.

b. Per una funzione a due tempi 󰇛, 󰇜, devono sussistere le condizioni: 󰇛, 󰇜 =  →          ;

{

𝜕󰇛, 󰇜 > 𝜕

→     

      .

La seconda condizione va verificata rispetto ad  󰇛,󰇜.

6

3. Traslabilità  

Il 𝐼 ed il 𝐼 sono regimi traslabili; La verifica della traslabilità si attua solo per le funzioni a due tempi 󰇛, 󰇜, poiché una funzione ad un tempo 󰇛󰇜 è già di per sé traslabile.

1. Sostituire  −  con  2. Se la sostituzione precedente è possibile allora si dice che la funzione è traslabile. Esempi:

󰇛 −  󰇜 →   → ; 󰇛  −  󰇜 →  ;

󰇛  +   − 󰇜 → 󰇛 −  󰇜 →  → ;

√󰇛 −  󰇜 → √ → ;

5. Scindibilità

Il 𝐼 ed il 𝐼𝐴 non sono scindibili. Il 𝐼 è il solo regime scindibile. 1. Si imposta: a. Per una funzione ad un tempo 󰇛󰇜:    𝜕󰇛󰇜 = = 󰇛, 󰇜 

b. Per una funzione a due tempi 󰇛, 󰇜:

𝜕󰇛, 󰇜     𝜕 = =  󰇛, 󰇜

2. Se si riesce a semplificare e quindi eliminare la  (o la  in una funzione a due tempi), allora la funzione è scindibile; N.B.: 󰇛, 󰇜 =



+⋅󰇛−󰇜

= 𝐼 󰇛, 󰇜 =



−⋅󰇛−󰇜

= 𝐼𝐴 󰇛, 󰇜 = ln󰇛 + 󰇜 = 𝐼

N.B. Per verificare una legge di attualizzazione: 󰇛󰇜 = 

{ 𝜕󰇛󰇜   7

6. Tasso unitario di interesse, di sconto, ed il capitale

Solo per funzioni ad un tempo 󰇛󰇜:

 Tasso unitario di interesse:  =

 Tasso unitario di sconto:  = 

󰇛󰇜−󰇛󰇜 󰇛󰇜

 󰇛󰇜−󰇛󰇜 󰇛󰇜

Capitale (procedimento): o In quanto tempo  un capitale  impiegato con la legge di capitalizzazione 󰇛󰇜 produce il proprio valore? Si pone la funzione della traccia = 1, e si risolve. o In quanto tempo  un capitale  , invece, raddoppia il proprio valore? Si pone la funzione della traccia = 2, e si risolve.

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RENDITE Legenda

𝐴 =   󰇛  ,  , , , );  = 󰇛  󰇜;  =    󰇛󰇜;  = ;

 =  ;

 = ;

 =    󰇛,   󰇜;  =     ;  = ;

 = 𝐴,     ;  = ,   ; Tipologie di rendita:     

Periodica =  − − →  Costante =  =  Limitata = numero limitato di  rate Perpetua = numero illimitato di rate Differita = di  periodi

 ¬ =

󰇘  ¬ =

 ¬ =

 − 󰇛 + 󰇜− 

 − 󰇛 + 󰇜− 

󰇛 + 󰇜 −  

⋅ 󰇛 + 󰇜

󰇛 + 󰇜 −  ⋅ 󰇛 + 󰇜 󰇘 ¬ = 

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1. Rendite nel regime dell’interesse semplice 

Se la rendita è periodica di periodo o con rata posticipata:  =  ⋅  ⋅ [ + 

󰇛 − 󰇜 ] 





di anno, di rata costante 󰇛󰇜:

o con rata anticipata:  =  ⋅  ⋅ [ + 

󰇛 + 󰇜 ] 

2. Rendite nel regime dello sconto commerciale 

Se la rendita è periodica di periodo o con rata posticipata: 𝐴 =  ⋅  ⋅ [ − 

󰇛 + 󰇜 ] 

 

di anno, di rata costante 󰇛󰇜:

o con rata anticipata: 𝐴 =  ⋅  ⋅ [ − 

󰇛 − 󰇜 ] 

3. Rendite nel regime dell’interesse composto 

Con tasso effettivo di interesse:

𝐴 = ∑ ⋅ 󰇛 + 󰇜−󰇛− 󰇜

 = ∑ ⋅ 󰇛 +  󰇜󰇛 −󰇜



4. Rendite periodiche costanti

Determinare la rata conoscendo 𝐴: o Posticipata: =

𝐴  ¬

o Anticipata: =

𝐴 󰇘  ¬

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Determinare la rata conoscendo : o Posticipata:   =  ¬

o Anticipata: = 

 󰇘 ¬

Determinare il numero delle rate 󰇛󰇜 conoscendo 𝐴 o , e la rata  :

1.  =

ln −ln󰇛−𝐴⋅󰇜 ln󰇛+󰇜

=

ln󰇛+⋅ 󰇜−ln  ln󰇛+󰇜

2. [Facoltativo] Se il risultato non è un numero intero: a. Si pone  =  + , di cui: i.  =   ii.  =  + 

b. Si ricava una rata supplementare  ′ :

 − 󰇛 + 󰇜− ] ⋅ 󰇛 + 󰇜  = [𝐴 −  ⋅  ′



Rendita immediata e temporanea: o con rata posticipata: 𝐴 =  ⋅  ¬

 =  ⋅  ¬

o con rata anticipata: 𝐴 =  ⋅ 󰇘  ¬  =  ⋅ 󰇘 ¬

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Rendita differita (o con frazione temporale in più):

 =   /   ù; o con rata posticipata: =

𝐴  ¬ ⋅ 󰇛 + 󰇜−

𝐴 =  ⋅  ¬ ⋅ 󰇛 + 󰇜−  =  ⋅  ¬

o con rata anticipata: =

𝐴 󰇘  ¬ ⋅ 󰇛 +  󰇜−

𝐴 =  ⋅ 󰇘  ¬ ⋅ 󰇛 + 󰇜−  =  ⋅ 󰇘 ¬

4.1 Rata equivalente

 ′ =   󰇛   󰇜;

 ′′ =  ;

 =    ; 

[In caso c’è una sospensione] conoscendo 𝐴 (posticipata):  ′′ =

 ′ ⋅ + ¬ ⋅ 󰇛 +  󰇜  ¬

3. Rendite periodiche variabili 

Rendita immediata, con rate variabili posticipate, in progressione aritmetica:

𝐴 =  ⋅  ¬ + [ ⋅ (

 󰇘 − ¬ − 󰇛 − 󰇜 ⋅ 󰇛 +  󰇜−󰇛−󰇜 ] )⋅  +

dove:  =       = 𝐴 ⋅ 󰇛 +  󰇜

12

6. Rendite frazionate 

Se la rendita è immediata e temporanea, con rata costante infrannuale: o Con rata posticipata: 𝐴 =  ⋅  ¬ ⋅

 󰇛󰇜

o Con rata anticipata: 𝐴 =  ⋅ 󰇘  ¬ ⋅

 𝜌󰇛󰇜

4. Rendite perpetue a. Rendite periodiche costanti – perpetue



Con rata posticipata:

𝐴= 

Con rata anticipata:

𝐴= 

 

 

b. Rendite periodiche variabili – perpetue

Se la rendita è immediata, perpetua, con rate variabili, in progressione aritmetica: o Con rata posticipata: 𝐴=⋅

+ 

o Con rata anticipata: 𝐴=

 

5. Indici temporali di un flusso di importi



Scadenza media aritmetica (vita residua):



Scadenza media finanziaria:

∑󰇛 −  󰇜 ⋅  ∑

 = =



ln ∑ − ln ∑ ⋅ 󰇛 + 󰇜−󰇛− 󰇜 ln󰇛 + 󰇜

Durata media finanziaria (duration):

∑󰇛 −  󰇜 ⋅  ⋅ 󰇛 + 󰇜−󰇛− 󰇜 = ∑ ⋅ 󰇛 +  󰇜−󰇛− 󰇜

13

PRESTITI INDIVISI (AMMORTAMENTI) Legenda

𝐴 =   󰇛  ,  , , , 󰇜;  =    󰇛,   󰇜;  = ;

 = 𝐴,     ; Piano di ammortamento: 1. Definire il piano: a.  = ℎ; b.  = ; c.  = ,   ,          󰇛 󰇜     󰇛𝐼 󰇜; d.  =  ,        ; e. 𝐼 =  ,      󰇛 − ; 󰇜    − ; f.  =  ,         ′  ; g.  =  ,     à   ′   ; 2. Relazioni fondamentali: a. Condizioni iniziali. All’epoca iniziale deve valere:  = 𝐴  =  b. Condizioni di chiusura. All’epoca finale deve risultare:  =   = 𝐴

14

Ammortamento generale nel regime dell’interesse composto Formule fondamentali: 𝐴 =  + 

 =  + 𝐼

 =  − 𝐼

𝐴 =  + 

 = − − 

 = 

𝐼 =  −  oppure:  

se il tempo è costante: 𝐼 = − ⋅   in particolare: 𝐼 = 𝐴 ⋅  se il tempo non è costante: 𝐼 = − ⋅ [󰇛 +  󰇜󰇛−− 󰇜 − ]

 = 𝐴 − 

 = − − 

 = 𝐴 − 

in caso di emergenza:  =

𝑒𝑟𝑧𝑖 



 −− 𝐼 𝑖󰇗 = ( − + ) −

Calcolo del valore attuale 󰇛𝐴󰇜:

I.

𝐴 = 𝛴 ⋅ 󰇛 + 󰇜−󰇛− 󰇜

Si può utilizzare anche per ricavare il tasso 󰇛𝑖󰇗󰇜

Debito residuo 󰇛 󰇜, metodo retrospettivo:

II.

 = [𝐴 ⋅ 󰇛

 󰇛 − 󰇜 + 󰇜 ] − [∑  ℎ=



⋅ 󰇛 + 󰇜󰇛−ℎ 󰇜 ]

Modalità di ammortamento nel regime dell’interesse composto 1. Rimborso del capitale e pagamento degli interessi periodici a. Debito residuo 󰇛 󰇜:

a.



 = ∑ ℎ ⋅ 󰇛 + 󰇜−󰇛ℎ −󰇜 ℎ=+

I.

Debito residuo 󰇛 󰇜: 

b.

Quando sono note le rate 󰇛󰇜

Quando sono note le quote capitali 󰇛󰇜

 = ∑ ℎ ℎ=+

15

Ammortamento con quote periodiche

= I.

ln −ln󰇛−𝐴⋅󰇜 ln󰇛+󰇜

1. Ammortamento francese (Le quote di ammortamento sono costanti) 𝐴 =  ⋅  ¬

[Facoltativo] Prima quota capitale 󰇛 󰇜:

 =

𝐴  ¬

𝐴=

   ¬

[Facoltativo] Valore attuale 󰇛𝐴󰇜 con prima quota capitale 󰇛 󰇜:

II.

Rata 󰇛󰇜:

III.

= IV.

𝐴  ¬

Debito residuo 󰇛 󰇜:

 =  ⋅ − ¬

Quote interessi 󰇛𝐼 󰇜: a. se il tempo è costante: 𝐼 = − ⋅   in particolare: 𝐼 = 𝐴 ⋅  b. se il tempo non è costante: 𝐼 = − ⋅ [󰇛 + 󰇜󰇛 −− 󰇜 − ]

V.

VI.

Quote capitali 󰇛 󰇜:

VII.

Debito estinto 󰇛 󰇜:

 =  − 𝐼

 = 𝐴 − 

16

𝐴 =

2. Ammortamento italiano (Le quote capitali sono costanti)

I.

[Facoltativo] Valore attuale 󰇛𝐴󰇜:

II.

[Facoltativo] Quota capitale 󰇛󰇜:

𝐴= ⋅

=󰇛 

− 󰇜

III.

=

𝐴



Debito residuo 󰇛 󰇜:

 =  ⋅ 󰇛 − 󰇜

IV.

V.

oppure

Quote interessi 󰇛𝐼 󰇜: a. se il tempo è costante: 𝐼 = − ⋅   in particolare: 𝐼 = 𝐴 ⋅  b. se il tempo non è costante: 𝐼 = − ⋅ [󰇛 +  󰇜󰇛 −− 󰇜 − ] Rate 󰇛 󰇜:

 =  + 𝐼

VI.

Debito estinto 󰇛 󰇜:

 = 𝐴 − 

17

3. Ammortamento americano (Ricostruzione, con quote costanti, del capitale e del pagamento periodico degli interessi sull’intera somma versata) Legenda

 =       󰇛󰇜; 



Definire il piano

∗

∗

𝐼∗



𝐼

Quota di ricostruzione del capitale 󰇛 ∗󰇜:

a) Procedimento

I.

∗ = II.

III.

𝐴  ¬

Quota interessi 󰇛𝐼∗󰇜:

𝐼∗ = 𝐴 ⋅ 


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