3  สมการเปรียบเทียบมูลค่าเงินในเวลาต่างกัน (Equations of Value)

Modified

30 พฤษภาคม 2568

Importantหมายเหตุ

ก่อนเริ่มการคำนวณเชิงสัญลักษณ์ด้วยซิมไพ ขอให้ผู้อ่านทำการเรียกใช้คำสั่งดังต่อไปนี้ก่อน

from sympy import symbols, Eq, solve

เพื่อจะได้ไม่ต้องเรียกใช้งานทุกครั้ง

3.1 การเปรียบเทียบมูลค่าต่างเวลา (Comparison of Values at Different Times)

แนวคิดหลัก

ในการเงิน มูลค่าของเงินเปลี่ยนแปลงตามเวลาเนื่องจากดอกเบี้ย ดังนั้นจึง ไม่สามารถเปรียบเทียบมูลค่าเงินที่เกิดขึ้นต่างเวลากันได้โดยตรง จำเป็นต้อง “แปลง” เงินทุกจำนวนให้มาอยู่ในช่วงเวลาเดียวกันก่อน

การเปรียบเทียบมูลค่าเงินจึงต้องอาศัย

  • การหามูลค่าในอนาคต (Future Value)

  • การหามูลค่าในปัจจุบัน (Present Value)

3.2 การเปรียบเทียบมูลค่าต่างเวลา โดยใช้ v=11+i

ความหมายของ v ในคณิตศาสตร์การเงิน เรานิยมเขียน v=11+i ซึ่งหมายถึง

  • ค่าปัจจุบันของเงิน 1 หน่วยที่จะได้รับในอีก 1 งวดข้างหน้า

  • หรือเรียกว่า discount factor

การแปลงมูลค่าเงินโดยใช้ v หากต้องการเปรียบเทียบมูลค่าเงินในเวลาต่างกัน ให้ใช้ vt สำหรับลดมูลค่าเงินจากอนาคตกลับมาสู่ปัจจุบัน Present Value of A at time t=Avt=A(1+i)t ตัวอย่างสมการของมูลค่า สมมุติว่ามีเงินสดจำนวนหลายก้อนในเวลาต่างกัน และต้องการเปรียบเทียบกับเงินก้อนเดียวที่จุดเวลาอื่น A1vt1+A2vt2++Anvtn=Xvt

ตัวอย่าง นายสมชายมีภาระหนี้ 5,000 บาทในปีที่ 1 และ 7,000 บาทในปีที่ 3 เขาเสนอว่าจะชำระหนี้ทั้งหมดด้วยก้อนเดียวในปีที่ 2 ถ้าอัตราดอกเบี้ยคือ 6% ต่อปี ควรชำระเท่าใด? เราต้องใช้สมการของมูลค่าที่ t=2
5,000v12+7,000v32=X 5,000v1+7,000v=X แทน v=11.06 แล้วคำนวณหาคำตอบ เพื่อความง่ายในการคำนวณจะใช้หลักการนี้

ผลรวมของมูลค่าปัจจุบันทั้งหมดของเงินรับเข้า(money inflow) เท่ากับ ผลรวมทั้งหมดของมูลค่าปัจจุบันของเงินไหลออก (money outflow)

3.2.1 การใช้ซิมไพช่วยแก้สมการ

v, X = symbols('v X', positive=True)
eq = Eq(5000 * v**-1 + 7000 * v, X)
result = eq.subs(v, 1/1.06)
solve(result, X)[0].evalf(7)

11903.77

ตัวอย่างการนำไปใช้ นายธนาได้ทำการฝากเงินเข้าบัญชีที่อัตราดอกเบี้ยทบต้น 6% ต่อปี โดยเขาฝากเงิน 3,000 บาทในปีที่ 1 และอีก 2,000 บาทในปีที่ 2 ต่อมาในปีที่ 5 นายธนาได้รับเงินคืนเป็นก้อนเดียวจำนวน 8,000 บาท

หากใช้อัตราดอกเบี้ยที่กำหนดนี้ ให้ตั้งสมการของมูลค่าโดยอ้างอิงที่เวลา t=0 และตรวจสอบว่าอัตราดอกเบี้ย 6% ต่อปีนั้นทำให้สมการสมดุลหรือไม่

วาดกราฟ

แผนภาพสมการแห่งมูลค่า

แผนภาพสมการแห่งมูลค่า

เนื่องจากพิจารณาที่จุด t=0 สมการของมูลค่า 3000v+2000v2=8000v5 หรือ เช็คสมการทางซ้ายมือ

v, i = symbols('v i', positive = True)
eq = Eq(3000*v+2000*v**2, 8000*v**5)
# แก้สมการหา v
solutions = solve(eq, v)
# เนื่องจากมีสมการ polynomialดีกรี 5  จะมีทั้งหมด 5 คำตอบ
for sol in solutions:
    print(sol.evalf(4))
-0.102 - 0.7894*I
-0.102 + 0.7894*I
0.8781
-0.6741

คำตอบที่ต้องการคือ ลำดับที่ 3

# python เริ่่มตั้นจาก 0
solutions[2].evalf(4)

0.8781

แก้สมการหาค่า i จะได้

# จาก v =1/(1+i) 
eq2 =Eq(v,1/(1+i))
sol = solve(eq2, i)
sol
[(1 - v)/v]

ดังนั้น

sol[0].subs({v: solutions[2].evalf()}).evalf(4)

0.1388

อัตราดอกเบี้ยที่ได้ไม่ใช่ 6% ต่อปีแต่เป็นประมาณ 13.88% ต่อปี

ตัวอย่างที่ 2 นายศราวุธวางแผนการชำระหนี้โดยจะจ่ายเงิน 4,000 บาทในปีที่ 2 และอีก 6,000 บาทในปีที่ 4 เขาต้องการจ่ายแทนด้วยเงินก้อนเดียวในปีที่ 3 ถ้าใช้อัตราดอกเบี้ย 5% ต่อปี จงหาเงินที่ควรจ่ายในปีที่ 3

วาดรูปจากคำสั่งที่สร้างไว้ โดยเลือกจุดพิจารณาคือ t=3

แผนภาพสมการแห่งมูลค่า

แผนภาพสมการแห่งมูลค่า
  • v=11.05

  • สมการของมูลค่า ณ เวลา t=3: 4000v1+6000v1=X

4000v1+6000v=X ใช้ซิมไพหาคำตอบ

i, v = symbols('i v', positive=True)
v = 1/(1+i)
X = 4000*v**-1+6000*v**1
X

4000i+4000+6000i+1

X.subs({i: 0.05}).evalf(6)

9914.29

ตัวอย่างที่ 3 คุณนิตยาได้รับเงิน 2 ก้อน: 3,000 บาทในปีที่ 1 และ 2,000 บาทในปีที่ 2 ต่อมาเธอจ่ายคืน 9,000 บาทในปีที่ 5 จงหาอัตราดอกเบี้ยที่ทำให้การรับและการจ่ายมีมูลค่าเท่ากันเมื่ออ้างอิงที่เวลา 0

แผนภาพสมการแห่งมูลค่า

แผนภาพสมการแห่งมูลค่า

ตั้งสมการ 3000v1+2000v2=9000v5 จากนั้นใช้ซิมไพ แก้หา v แล้วคำนวณ i จาก:

i, v = symbols('i v', positive=True)
eq = Eq(3000*v + 2000*v**2, 9000*v**5)
solutions = solve(eq, v)

# เนื่องจากมีสมการ polynomialดีกรี 5  จะมีทั้งหมด 5 คำตอบ
for sol in solutions:
    print(sol.evalf(4))
-0.09618 - 0.7661*I
-0.09618 + 0.7661*I
0.8501
-0.6577

คำตอบที่ต้่องการคือ ลำดับที่ 3

# python เริ่มต้นจาก 0
solutions[2].evalf(4)

0.8501

แก้สมการหาค่า i จะได้

# จาก v =1/(1+i) 
eq2 =Eq(v,1/(1+i))
sol = solve(eq2, i)
sol
[(1 - v)/v]

ดังนั้น

sol[0].subs({v: solutions[2]}).evalf(4)

0.1763

หรือจะแก้สมการหาค่าโดยตรงเลยก็สามารถทำได้

i, v = symbols('i v', positive=True)
eq = Eq(3000*v + 2000*v**2, 9000*v**5)
v = 1/(1+i)
solutions = solve(eq, i)

# เนื่องจากมีสมการ polynomialดีกรี 5  จะมีทั้งหมด 5 คำตอบ
for sol in solutions:
    print(sol.evalf(4))

คำตอบที่เป็นเลขจำนวนจริงบวก i=0.1763

ในบ้างครั้งปัญหาของการลงทุน คือเราไม่ทราบระยะเวลาที่แน่นอน เช่น

ตัวอย่างที่ 4 ฝากเงินวันนี้ เป็นจำนวน 10,000 บาท และเมื่อครบ 1 ปีฝากเพิ่มอีก 20,000 บาท ถ้าสถาบันการเงินให้ดอกเบี้ย 15% ต่อปี จะใช้เวลาเท่าไหร่ถึงจะมีเงินสะสมเท่ากับ 40,000 บาท

แผนภาพสมการแห่งมูลค่า

แผนภาพสมการแห่งมูลค่า

จากภาพเป็นการประมาณการเท่านั้นว่า t อาจจะอยู่ระหว่าง

สมการค่าเงินคือ 10000+20000v=40000vt สามารถใช้ซิมไพ แก้สมการหาเวลา t ได้ดังนี้

t = symbols('t', positive = True)
i =0.15
v = 1/(1+i)
eq =Eq(10000+20000*v, 40000*v**t)
Sol = solve(eq,t)
Sol[0].evalf(3)

2.71

ใช้เวลาประมาณ 2.71 ปีจะได้เงินสะสมเท่ากับ 40,000 บาท

ตัวอย่างที่ 5 นาย B วางแผนเก็บเงินเพื่อซื้อรถในอนาคต โดยในวันนี้เขาฝากเงินจำนวน 8,000 บาท และอีก 3 ปีถัดไปจะฝากเพิ่มอีก 12,000 บาท หากธนาคารให้ดอกเบี้ย 10% ต่อปีแบบทบต้น และนาย B ต้องการมีเงินสะสมรวม 30,000 บาท จะต้องใช้เวลากี่ปี นับจากวันนี้จึงจะถึงเป้าหมาย?

แผนภาพสมการแห่งมูลค่า

แผนภาพสมการแห่งมูลค่า

สมการแห่งมูลค่าคือ 8000+12000v3=30000vt สามารถใช้ซิมไพ แก้สมการหาเวลา t ได้ดังนี้

t = symbols('t', positive = True)
i =0.10
v = 1/(1+i)
eq =Eq(8000+12000*v**3, 30000*v**t)
Sol = solve(eq,t)
Sol[0].evalf(3)

5.95

ใช้เวลาประมาณ 5.95 ปีจะได้เงินสะสมเท่ากับ 30,000 บาท

3.3 ตัวอย่างโจทย์: Equation of Value (Nominal Rate)

ตัวอย่างที่ 6 คุณฝากเงิน 50,000 บาทไว้ในธนาคาร และได้รับเงิน 56,136.25 บาทในอีก 2 ปี หากดอกเบี้ยถูกทบทุกครึ่งปี (2 ครั้งต่อปี) จงหาว่าอัตราดอกเบี้ยแบบ nominal ต่อปีคือเท่าใด

วาดรูป

แผนภาพสมการแห่งมูลค่า

แผนภาพสมการแห่งมูลค่า

สมการมูลค่า คือ 50000=56136.25v2, v=(11+i(2)2)2 สามารถใช้ซิมไพ หาคำตอบได้ดังนี้

# ให้ i^(2) คือ i2
i2, v = symbols('i^{(2)} v', positive = True)
v= (1/(1+i2/2))**2
v

1(i(2)2+1)2

eq = Eq(50000, 56136.25*v**2)
Sol = solve(eq,i2)
Sol[0].evalf(4)

0.05872

ดังนั้น i(2)=0.0587=5.87 ต่อปี ทบต้นทุก 6 เดือน

ตัวอย่างที่ 7 คุณต้องการมีเงิน 100,000 บาทในอีก 3 ปีหากธนาคารให้ดอกเบี้ยแบบ nominal ร้อยละ 8 ต่อปี ทบปีละ 4 ครั้ง (quarterly) คุณควรลงทุนเป็นจำนวนเท่าใดในวันนี้?

วาดรูป

แผนภาพสมการแห่งมูลค่า

แผนภาพสมการแห่งมูลค่า

สมการมูลค่า คือ X=100000v3, v=(11+i(4)4)4 สามารถใช้ซิมไพ หาคำตอบได้ดังนี้

v, X = symbols('v X', positive = True)
v = (1/(1+.08/4))**4
v
0.9238454260265141

จากสมการ

eq = Eq(X, 1e5*v**3)
Sol = solve(eq,X)
Sol[0].evalf(7)

78849.32

ดังนั้นต้องฝากเงิน 78,749.32 บาท

ตัวอย่างที่ 8 ลงทุน 75,000 บาทในวันนี้ โดยได้อัตราดอกเบี้ยแบบ nominal ร้อยละ 6 ต่อปี ทบเดือนละ 1 ครั้ง (monthly) เมื่อครบ 4 ปี จะมีเงินสะสมเท่าใด?

วาดรูป

แผนภาพสมการแห่งมูลค่า

แผนภาพสมการแห่งมูลค่า

สมการมูลค่า คือ 75000=Xv4, v=(11+i(12)12)12 สามารถใช้ซิมไพ หาคำตอบได้ดังนี้

v, X= symbols('v X', positive = True)
v= (1/(1+0.06/12))**12
v
0.9419053396659195

แก้สมการ

eq = Eq(7.5e4, X*v**4)
Sol = solve(eq,X)
Sol[0].evalf(7)

95286.69

ดังนั้น เมื่อครบ 4 ปีจะเงินสะสมเท่ากับ 95,286.69 บาท

ตัวอย่างที่ 9 คุณมีเงินในวันนี้ 20,000 บาท และต้องการให้กลายเป็น 30,000 บาท ถ้าดอกเบี้ยแบบ nominal ร้อยละ 10 ต่อปี ทบปีละ 2 ครั้ง (semiannually) ต้องใช้เวลากี่ปี?

วาดรูป

แผนภาพสมการแห่งมูลค่า

แผนภาพสมการแห่งมูลค่า

สมการมูลค่า คือ 20000=30000vt, v=(11+i(2)2)2 สามารถใช้ซิมไพ หาคำตอบได้ดังนี้

# ให้ i^(2) คือ i2
t, v = symbols('t v', positive = True)
v= (1/(1+.10/2))**2
v
0.9070294784580498
eq = Eq(20000, 30000*v**t)
Sol = solve(eq,t)
Sol[0].evalf(3)

4.16

จะใช้เวลา 4.16 ปี เงินสะสมจะมีมูลค่า 30,0000 บาท

3.4 กฎ 72 (Rule of 72)

ในทางการเงินมีกฎที่เรียกว่า “กฎ 72” (Rule of 72) ซึ่งเป็น กฎประมาณการ ที่นิยมใช้กันมากในการคำนวณว่า “จะใช้เวลากี่ปีในการทำให้เงินลงทุนเติบโตเป็น 2 เท่า” ด้วย ดอกเบี้ยทบต้น (compound interest)

สูตร จำนวนปี72i โดยที่

  • i คือ อัตราดอกเบี้ยต่อปี (เป็นเปอร์เซ็นต์ เช่น 6, 8, 12)

  • ผลลัพธ์คือ จำนวนปีโดยประมาณ ที่เงินจะเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า

ตัวอย่าง ถ้าลงทุนที่อัตราดอกเบี้ย i=6% จำนวนปี726=12 ปี เงินลงทุนจะ เพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่าในประมาณ 12 ปี

Noteทำไมถึงใช้ 72?

เพราะจากสมการดอกเบี้ยทบต้น 2=(1+i)tt=ln(2)ln(1+i) สำหรับ i ขนาดเล็ก (5%–10%) เราสามารถประมาณ ln(1+i)i (เมื่อ i แปลงเป็นเลขทศนิยม เช่น 0.06) ดังนั้นโดยประมาณ: t0.693it69.3i ค่าจริงคือ 69.3 แต่ในทางปฏิบัติใช้ 72 เพราะ

  • หารง่ายกว่า (72 หารด้วยหลายตัวเลขลงตัว เช่น 6, 8, 9, 12)

  • ความแม่นยำยังอยู่ในช่วงยอมรับได้

Note

ในอดีตจนถึงปัจจุบัน ถ้าไม่ได้ใช้ซิมไพหรือโปรแกรมอื่นๆ เช่น R หรือ Excel ที่มีคำสั่งสำหรับการคำนวณทางการเงิน จะได้ต้องใช้เครื่องคิดเลขทางวิทยาศาสตร์หรือเครื่องคิดเลขทางการเงินช่วย และผู้อ่านจะต้องมีความรู้ในเครื่องการวิเคราะห์เชิงตัวเลขช่วยแก้ปัญหา เช่น วิธีแบ่งครึ่ง (bisection method) หรือ วิธีนิวตัน-ราฟสัน (Newton-Raphson method) ถ้าผู้อ่านเปิดหนังสือคณิตศาสตร์การเงินหรือทฤษฏีการเงินเล่มอื่นๆ ก็จะพบตารางอัตราดอกเบี้ยพร้อมสัญลักษณ์อื่นๆ สำหรับช่วยคำนวนที่เวลาต่างๆ

3.5 แบบฝึกหัดท้ายบท ให้วาดรูปและใช้ซิมไพในการหาคำตอบ

  1. บริษัทแห่งหนึ่งมีแผนจะขยายโรงงานในอีก 4 ปีข้างหน้า และจะต้องใช้เงินลงทุนจำนวน 2,000,000 บาท ถ้าต้องการเริ่มสะสมเงินตั้งแต่วันนี้โดยฝากเงินครั้งเดียว อัตราดอกเบี้ยร้อยละ 6 ต่อปี ต้องฝากเงินวันนี้เป็นจำนวนเท่าใด?

  2. นักศึกษาคนหนึ่งได้รับทุนการศึกษา 10,000 บาทในวันนี้ และนำเงินไปฝากธนาคารโดยไม่ถอนออก หากธนาคารให้ดอกเบี้ยแบบ nominal ร้อยละ 5 ต่อปี ทบปีละ 2 ครั้ง เมื่อครบ 5 ปี นักศึกษาจะมีเงินสะสมเท่าใด?

3.คุณยายของวิทย์ตั้งใจจะให้หลาน 50,000 บาทในวันเกิดปีที่ 18 ซึ่งเหลือเวลาอีก 6 ปี ถ้าคุณยายฝากเงินวันนี้ และได้ดอกเบี้ยแบบ nominal ร้อยละ 4 ต่อปี ทบปีละ 2 ครั้ง จะต้องฝากเงินเท่าใด?

  1. คุณสมชายต้องการมีเงิน 1,000,000 บาทไว้ใช้หลังเกษียณในอีก 10 ปี โดยจะฝากเงินปีละ 70,000 บาท เริ่มจากสิ้นปีนี้ไปจนถึงครบ 10 ปี จงหาว่าเขาต้องได้รับดอกเบี้ยต่อปีเท่าใด?

  2. ร้านค้าแห่งหนึ่งต้องการซื้อเครื่องจักรราคา 300,000 บาทในอีก 3 ปี หากมีเงินในวันนี้ 240,000 บาท จงคำนวณว่าอัตราดอกเบี้ยแบบ nominal ที่จำเป็นต้องได้รับคือเท่าใด (ทบปีละ 2 ครั้ง)

  3. คุณศิริวางแผนเก็บเงินสำหรับค่าเรียนบุตรจำนวน 500,000 บาทในอีก 8 ปี โดยจะฝากปีละ 50,000 บาท เริ่มตั้งแต่สิ้นปีนี้ อัตราดอกเบี้ยควรเป็นเท่าใด?

  4. คุณต้องการมีเงิน 200,000 บาทในอีก 5 ปี หากธนาคารให้ดอกเบี้ยร้อยละ 7 ต่อปีแบบทบต้น ต้องฝากเงินวันนี้เป็นจำนวนเท่าใด?

  5. คุณมีเงินในวันนี้ 50,000 บาท และต้องการให้เติบโตเป็น 100,000 บาท ถ้าอัตราดอกเบี้ยแบบ nominal ร้อยละ 10 ต่อปี ทบปีละ 2 ครั้ง ต้องใช้เวลากี่ปี?

  6. คุณปัทมาฝากเงิน 10,000 บาททุกสิ้นปีเป็นเวลา 5 ปี หากธนาคารให้ดอกเบี้ยร้อยละ 8 ต่อปี เมื่อครบ 5 ปีจะมีเงินสะสมทั้งหมดเท่าใด?

  7. คุณลงทุน 30,000 บาทในวันนี้ และอีก 30,000 บาทในอีก 2 ปี ต้องการให้มีมูลค่ารวม 80,000 บาทในปีที่ 5 ถ้าอัตราดอกเบี้ยแบบ nominal ร้อยละ 6 ต่อปี ทบปีละ 2 ครั้ง การลงทุนเพียงพอหรือไม่?

  8. คุณธนาได้รับเงิน 15,000 บาททุกปีเป็นเวลา 4 ปี หากอัตราดอกเบี้ยแบบ nominal ร้อยละ 5 ต่อปี ทบปีละ 2 ครั้ง จงหามูลค่าปัจจุบันของเงินทั้งหมด

  9. คุณต้องการซื้อรถในอีก 2 ปีข้างหน้า และต้องการเงิน 500,000 บาท ถ้าธนาคารเสนออัตราดอกเบี้ยร้อยละ 3 ต่อปีแบบทบต้น ต้องมีเงินวันนี้เท่าใด?

  10. คุณวุฒิฝากเงิน 25,000 บาทในวันนี้ และจะได้รับดอกเบี้ยร้อยละ 4 ต่อปี เมื่อครบ 6 ปีจะมีเงินสะสมเท่าใด?

  11. นักลงทุนคนหนึ่งต้องการให้ผลตอบแทนรวมเป็น 200,000 บาทใน 5 ปี โดยลงทุนเริ่มต้น 120,000 บาทในวันนี้ อัตราดอกเบี้ยเฉลี่ยต่อปีที่ต้องได้รับคือเท่าใด?

  12. คุณอารีย์จะฝากเงิน 5,000 บาททุกปีเป็นเวลา 10 ปี เริ่มจากปีหน้า หากอัตราดอกเบี้ยแบบ nominal ร้อยละ 6 ต่อปี ทบปีละ 2 ครั้ง
    เมื่อครบ 10 ปี จะมีเงินสะสมเท่าใด?

  13. คุณลงทุนในพันธบัตรที่จะให้เงิน 10,000 บาทต่อปี เป็นเวลา 3 ปี ต้องการรู้มูลค่าปัจจุบันของกระแสเงินสดนี้ที่อัตราดอกเบี้ยร้อยละ 7 ต่อปี

  14. นายเอกจะฝากเงินปีละ 60,000 บาทเป็นเวลา 20 ปี เพื่อเก็บไว้ใช้ยามเกษียณ
    ถ้าอัตราดอกเบี้ยร้อยละ 5 ต่อปี เมื่อครบ 20 ปี เขาจะมีเงินเท่าใด?

  15. บริษัท ABC ต้องการให้เงินลงทุน 500,000 บาท เติบโตเป็น 1,000,000 บาทภายใน 7 ปี ถ้าลงทุนแบบดอกเบี้ยทบต้น อัตราผลตอบแทนต่อปีควรเป็นเท่าใด?

  16. คุณสุกัญญาต้องการมีเงิน 250,000 บาทในอีก 5 ปี แต่สามารถฝากเงินต้นได้เพียง 180,000 บาท ถ้าอัตราดอกเบี้ยแบบ nominal ร้อยละ 6 ต่อปี ทบปีละ 2 ครั้ง
    เงินออมนี้เพียงพอหรือไม่?

  17. คุณถอนเงินปีละ 20,000 บาทจากบัญชีเงินออมเป็นเวลา 4 ปี หากบัญชีให้ดอกเบี้ยแบบ nominal ร้อยละ 5 ต่อปี ทบปีละ 2 ครั้ง จงหามูลค่าปัจจุบันของการถอนทั้งหมด