from sympy import symbols, Eq, solve
3 สมการเปรียบเทียบมูลค่าเงินในเวลาต่างกัน (Equations of Value)
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
ความหมายของ
ค่าปัจจุบันของเงิน 1 หน่วยที่จะได้รับในอีก 1 งวดข้างหน้า
หรือเรียกว่า discount factor
การแปลงมูลค่าเงินโดยใช้
ตัวอย่าง นายสมชายมีภาระหนี้ 5,000 บาทในปีที่ 1 และ 7,000 บาทในปีที่ 3 เขาเสนอว่าจะชำระหนี้ทั้งหมดด้วยก้อนเดียวในปีที่ 2 ถ้าอัตราดอกเบี้ยคือ 6% ต่อปี ควรชำระเท่าใด? เราต้องใช้สมการของมูลค่าที่
ผลรวมของมูลค่าปัจจุบันทั้งหมดของเงินรับเข้า(money inflow) เท่ากับ ผลรวมทั้งหมดของมูลค่าปัจจุบันของเงินไหลออก (money outflow)
3.2.1 การใช้ซิมไพช่วยแก้สมการ
= symbols('v X', positive=True)
v, X = Eq(5000 * v**-1 + 7000 * v, X)
eq = eq.subs(v, 1/1.06)
result 0].evalf(7) solve(result, X)[
ตัวอย่างการนำไปใช้ นายธนาได้ทำการฝากเงินเข้าบัญชีที่อัตราดอกเบี้ยทบต้น 6% ต่อปี โดยเขาฝากเงิน 3,000 บาทในปีที่ 1 และอีก 2,000 บาทในปีที่ 2 ต่อมาในปีที่ 5 นายธนาได้รับเงินคืนเป็นก้อนเดียวจำนวน 8,000 บาท
หากใช้อัตราดอกเบี้ยที่กำหนดนี้ ให้ตั้งสมการของมูลค่าโดยอ้างอิงที่เวลา
วาดกราฟ
เนื่องจากพิจารณาที่จุด
= symbols('v i', positive = True)
v, i = Eq(3000*v+2000*v**2, 8000*v**5)
eq # แก้สมการหา v
= solve(eq, v)
solutions # 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
2].evalf(4) solutions[
แก้สมการหาค่า
# จาก v =1/(1+i)
=Eq(v,1/(1+i))
eq2 = solve(eq2, i)
sol sol
[(1 - v)/v]
ดังนั้น
0].subs({v: solutions[2].evalf()}).evalf(4) sol[
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
สมการของมูลค่า ณ เวลา
:
= symbols('i v', positive=True)
i, v = 1/(1+i)
v = 4000*v**-1+6000*v**1
X X
0.05}).evalf(6) X.subs({i:
ตัวอย่างที่ 3 คุณนิตยาได้รับเงิน 2 ก้อน: 3,000 บาทในปีที่ 1 และ 2,000 บาทในปีที่ 2 ต่อมาเธอจ่ายคืน 9,000 บาทในปีที่ 5 จงหาอัตราดอกเบี้ยที่ทำให้การรับและการจ่ายมีมูลค่าเท่ากันเมื่ออ้างอิงที่เวลา 0
ตั้งสมการ
= symbols('i v', positive=True)
i, v = Eq(3000*v + 2000*v**2, 9000*v**5)
eq = solve(eq, v)
solutions
# 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
2].evalf(4) solutions[
แก้สมการหาค่า
# จาก v =1/(1+i)
=Eq(v,1/(1+i))
eq2 = solve(eq2, i)
sol sol
[(1 - v)/v]
ดังนั้น
0].subs({v: solutions[2]}).evalf(4) sol[
หรือจะแก้สมการหาค่าโดยตรงเลยก็สามารถทำได้
= symbols('i v', positive=True)
i, v = Eq(3000*v + 2000*v**2, 9000*v**5)
eq = 1/(1+i)
v = solve(eq, i)
solutions
# เนื่องจากมีสมการ polynomialดีกรี 5 จะมีทั้งหมด 5 คำตอบ
for sol in solutions:
print(sol.evalf(4))
คำตอบที่เป็นเลขจำนวนจริงบวก
ในบ้างครั้งปัญหาของการลงทุน คือเราไม่ทราบระยะเวลาที่แน่นอน เช่น
ตัวอย่างที่ 4 ฝากเงินวันนี้ เป็นจำนวน 10,000 บาท และเมื่อครบ 1 ปีฝากเพิ่มอีก 20,000 บาท ถ้าสถาบันการเงินให้ดอกเบี้ย 15% ต่อปี จะใช้เวลาเท่าไหร่ถึงจะมีเงินสะสมเท่ากับ 40,000 บาท
จากภาพเป็นการประมาณการเท่านั้นว่า
สมการค่าเงินคือ
= symbols('t', positive = True)
t =0.15
i = 1/(1+i)
v =Eq(10000+20000*v, 40000*v**t)
eq = solve(eq,t)
Sol 0].evalf(3) Sol[
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?
สมการแห่งมูลค่าคือ
= symbols('t', positive = True)
t =0.10
i = 1/(1+i)
v =Eq(8000+12000*v**3, 30000*v**t)
eq = solve(eq,t)
Sol 0].evalf(3) Sol[
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
สมการมูลค่า คือ
# ให้ i^(2) คือ i2
= symbols('i^{(2)} v', positive = True)
i2, v = (1/(1+i2/2))**2
v v
= Eq(50000, 56136.25*v**2)
eq = solve(eq,i2)
Sol 0].evalf(4) Sol[
ดังนั้น
ตัวอย่างที่ 7 คุณต้องการมีเงิน 100,000 บาทในอีก 3 ปีหากธนาคารให้ดอกเบี้ยแบบ nominal ร้อยละ 8 ต่อปี ทบปีละ 4 ครั้ง (quarterly) คุณควรลงทุนเป็นจำนวนเท่าใดในวันนี้?
วาดรูป
สมการมูลค่า คือ
= symbols('v X', positive = True)
v, X = (1/(1+.08/4))**4
v v
0.9238454260265141
จากสมการ
= Eq(X, 1e5*v**3)
eq = solve(eq,X)
Sol 0].evalf(7) Sol[
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
สมการมูลค่า คือ
= symbols('v X', positive = True)
v, X= (1/(1+0.06/12))**12
v v
0.9419053396659195
แก้สมการ
= Eq(7.5e4, X*v**4)
eq = solve(eq,X)
Sol 0].evalf(7) Sol[
ดังนั้น เมื่อครบ 4 ปีจะเงินสะสมเท่ากับ
ตัวอย่างที่ 9 คุณมีเงินในวันนี้ 20,000 บาท และต้องการให้กลายเป็น 30,000 บาท ถ้าดอกเบี้ยแบบ nominal ร้อยละ 10 ต่อปี ทบปีละ 2 ครั้ง (semiannually) ต้องใช้เวลากี่ปี?
วาดรูป
สมการมูลค่า คือ
# ให้ i^(2) คือ i2
= symbols('t v', positive = True)
t, v = (1/(1+.10/2))**2
v v
0.9070294784580498
= Eq(20000, 30000*v**t)
eq = solve(eq,t)
Sol 0].evalf(3) Sol[
จะใช้เวลา 4.16 ปี เงินสะสมจะมีมูลค่า
3.4 กฎ 72 (Rule of 72)
ในทางการเงินมีกฎที่เรียกว่า “กฎ 72” (Rule of 72) ซึ่งเป็น กฎประมาณการ ที่นิยมใช้กันมากในการคำนวณว่า “จะใช้เวลากี่ปีในการทำให้เงินลงทุนเติบโตเป็น 2 เท่า” ด้วย ดอกเบี้ยทบต้น (compound interest)
สูตร
คือ อัตราดอกเบี้ยต่อปี (เป็นเปอร์เซ็นต์ เช่น 6, 8, 12)ผลลัพธ์คือ จำนวนปีโดยประมาณ ที่เงินจะเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า
ตัวอย่าง ถ้าลงทุนที่อัตราดอกเบี้ย
3.5 แบบฝึกหัดท้ายบท ให้วาดรูปและใช้ซิมไพในการหาคำตอบ
บริษัทแห่งหนึ่งมีแผนจะขยายโรงงานในอีก 4 ปีข้างหน้า และจะต้องใช้เงินลงทุนจำนวน 2,000,000 บาท ถ้าต้องการเริ่มสะสมเงินตั้งแต่วันนี้โดยฝากเงินครั้งเดียว อัตราดอกเบี้ยร้อยละ 6 ต่อปี ต้องฝากเงินวันนี้เป็นจำนวนเท่าใด?
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?
คุณสมชายต้องการมีเงิน 1,000,000 บาทไว้ใช้หลังเกษียณในอีก 10 ปี โดยจะฝากเงินปีละ 70,000 บาท เริ่มจากสิ้นปีนี้ไปจนถึงครบ 10 ปี จงหาว่าเขาต้องได้รับดอกเบี้ยต่อปีเท่าใด?
ร้านค้าแห่งหนึ่งต้องการซื้อเครื่องจักรราคา 300,000 บาทในอีก 3 ปี หากมีเงินในวันนี้ 240,000 บาท จงคำนวณว่าอัตราดอกเบี้ยแบบ nominal ที่จำเป็นต้องได้รับคือเท่าใด (ทบปีละ 2 ครั้ง)
คุณศิริวางแผนเก็บเงินสำหรับค่าเรียนบุตรจำนวน 500,000 บาทในอีก 8 ปี โดยจะฝากปีละ 50,000 บาท เริ่มตั้งแต่สิ้นปีนี้ อัตราดอกเบี้ยควรเป็นเท่าใด?
คุณต้องการมีเงิน 200,000 บาทในอีก 5 ปี หากธนาคารให้ดอกเบี้ยร้อยละ 7 ต่อปีแบบทบต้น ต้องฝากเงินวันนี้เป็นจำนวนเท่าใด?
คุณมีเงินในวันนี้ 50,000 บาท และต้องการให้เติบโตเป็น 100,000 บาท ถ้าอัตราดอกเบี้ยแบบ nominal ร้อยละ 10 ต่อปี ทบปีละ 2 ครั้ง ต้องใช้เวลากี่ปี?
คุณปัทมาฝากเงิน 10,000 บาททุกสิ้นปีเป็นเวลา 5 ปี หากธนาคารให้ดอกเบี้ยร้อยละ 8 ต่อปี เมื่อครบ 5 ปีจะมีเงินสะสมทั้งหมดเท่าใด?
คุณลงทุน 30,000 บาทในวันนี้ และอีก 30,000 บาทในอีก 2 ปี ต้องการให้มีมูลค่ารวม 80,000 บาทในปีที่ 5 ถ้าอัตราดอกเบี้ยแบบ nominal ร้อยละ 6 ต่อปี ทบปีละ 2 ครั้ง การลงทุนเพียงพอหรือไม่?
คุณธนาได้รับเงิน 15,000 บาททุกปีเป็นเวลา 4 ปี หากอัตราดอกเบี้ยแบบ nominal ร้อยละ 5 ต่อปี ทบปีละ 2 ครั้ง จงหามูลค่าปัจจุบันของเงินทั้งหมด
คุณต้องการซื้อรถในอีก 2 ปีข้างหน้า และต้องการเงิน 500,000 บาท ถ้าธนาคารเสนออัตราดอกเบี้ยร้อยละ 3 ต่อปีแบบทบต้น ต้องมีเงินวันนี้เท่าใด?
คุณวุฒิฝากเงิน 25,000 บาทในวันนี้ และจะได้รับดอกเบี้ยร้อยละ 4 ต่อปี เมื่อครบ 6 ปีจะมีเงินสะสมเท่าใด?
นักลงทุนคนหนึ่งต้องการให้ผลตอบแทนรวมเป็น 200,000 บาทใน 5 ปี โดยลงทุนเริ่มต้น 120,000 บาทในวันนี้ อัตราดอกเบี้ยเฉลี่ยต่อปีที่ต้องได้รับคือเท่าใด?
คุณอารีย์จะฝากเงิน 5,000 บาททุกปีเป็นเวลา 10 ปี เริ่มจากปีหน้า หากอัตราดอกเบี้ยแบบ nominal ร้อยละ 6 ต่อปี ทบปีละ 2 ครั้ง
เมื่อครบ 10 ปี จะมีเงินสะสมเท่าใด?คุณลงทุนในพันธบัตรที่จะให้เงิน 10,000 บาทต่อปี เป็นเวลา 3 ปี ต้องการรู้มูลค่าปัจจุบันของกระแสเงินสดนี้ที่อัตราดอกเบี้ยร้อยละ 7 ต่อปี
นายเอกจะฝากเงินปีละ 60,000 บาทเป็นเวลา 20 ปี เพื่อเก็บไว้ใช้ยามเกษียณ
ถ้าอัตราดอกเบี้ยร้อยละ 5 ต่อปี เมื่อครบ 20 ปี เขาจะมีเงินเท่าใด?บริษัท ABC ต้องการให้เงินลงทุน 500,000 บาท เติบโตเป็น 1,000,000 บาทภายใน 7 ปี ถ้าลงทุนแบบดอกเบี้ยทบต้น อัตราผลตอบแทนต่อปีควรเป็นเท่าใด?
คุณสุกัญญาต้องการมีเงิน 250,000 บาทในอีก 5 ปี แต่สามารถฝากเงินต้นได้เพียง 180,000 บาท ถ้าอัตราดอกเบี้ยแบบ nominal ร้อยละ 6 ต่อปี ทบปีละ 2 ครั้ง
เงินออมนี้เพียงพอหรือไม่?คุณถอนเงินปีละ 20,000 บาทจากบัญชีเงินออมเป็นเวลา 4 ปี หากบัญชีให้ดอกเบี้ยแบบ nominal ร้อยละ 5 ต่อปี ทบปีละ 2 ครั้ง จงหามูลค่าปัจจุบันของการถอนทั้งหมด