background image

Prof. Piotr Chrzan 

 

MATEMATYKA FINANSOWA

 

 

Renty o ratach tworzących ciąg geometryczny 

 35

 

 

3.3. RENTY O RATACH TWORZĄCYCH CIĄG  

GEOMETRYCZNY 

 
 

R

1

, R

2

,  . . . , R

n

  - kolejne raty renty 

 {R

j

 } – ciąg geometryczny 

  

 

 

(66) 

   R

j

=

R

1

 

q

j-1

gdzie: 

q – iloraz ciągu,  R

1

>0 – pierwsza rata 

q > 1   – ciąg R

j

 rosnący, 

q=1   

– ciąg R

j

 stały 

0<q <1  – ciąg R

j

 malejący 

 

Wartość początkowa renty geometrycznej płatnej z dołu 

 R

(0)

= R

1

v+R

2

v

2

+R

3

v

3

 + ... +R

n

v

n

R

(0)

= R

1

v+ R

1

qv

2

+ R

1

q

2

v

3

+ ...+ R

1

q

n-1

v

n

 

 

R

(0)

=R

1

v(1+(qv)+ (qv)

2

+ ...+ (qv)

n-1

 

 

Dla q=1+i  

⇒  qv=1 

 
  

  

dla 

q=1+i 

(67) 

v

nR

R

1

)

0

(

=

  

 

background image

Prof. Piotr Chrzan 

 

MATEMATYKA FINANSOWA

 

 

Renty o ratach tworzących ciąg geometryczny 

 36

Dla q

≠1+v 

 

 

q

)

i

1

(

q

)

i

1

(

)

i

1

(

R

)

qv

(

1

)

qv

(

1

v

R

R

n

n

n

1

n

1

)

0

(

+

+

+

=

=

 

 

 

 

q

)

i

1

(

q

)

i

1

(

)

i

1

(

R

R

n

n

n

1

)

0

(

+

+

+

=

    dla q

≠1+i (68) 

 
gdzie: R

(0)

 - wartość początkowa renty geometrycznej 

 

Wartość końcowa renty geometrycznej płatnej z dołu 

R

(n)

 = R

1

(1+i)

n-1

 + R

2

(1+i)

n-2

 + ... + R

n

R

(n)

 = R

1

(1+i)

n-1

 + R

1

q(1+i)

n-2

 + R

1

q

2

(1+i)

n-3

+... + R

q

n-1 

+

+

+

+

+

+

+

+

=

1

n

2

1

n

1

)

n

(

i

1

q

...

i

1

q

i

1

q

1

)

i

1

(

R

R

 

Dla q=1+i 

  

 

 

(69) 

 

R

(n)

 = nR

1

(1+i)

n-1

 

 
Dla q

≠1+i 

 

 

q

i

1

q

)

i

1

(

R

i

1

q

1

i

1

q

1

)

i

1

(

R

R

n

n

1

n

1

n

1

)

n

(

+

+

=

+

+

+

=

 

background image

Prof. Piotr Chrzan 

 

MATEMATYKA FINANSOWA

 

 

Renty o ratach tworzących ciąg geometryczny 

 37

Dla q

≠1+i 

 

   

q

i

1

q

)

i

1

(

R

R

n

n

1

)

n

(

+

+

=

 (70) 

Wartość początkowa renty geometrycznej nieskończonej 

Założenie:  0<q<1+i 

1

i

1

q <

+

 

0

i

1

q

lim

n

n

=

+

 

 

 

q

i

1

q

)

i

1

(

)

i

1

(

R

lim

R

n

n

n

1

n

)

0

(

+

+

+

=

 

 

 

q

i

1

R

q

i

1

i

1

q

1

R

lim

R

1

n

1

n

)

0

(

+

=

+

+

=

 

 

 

   

q

i

1

R

R

1

)

0

(

+

=

 (71) 

q:= 1+r  gdzie r – stopa wzrostu renty geometrycznej 

 

   

r

i

R

R

1

)

0

(

=

 (72) 

gdzie:  q – iloraz renty geometrycznej nieskończonej 

 

  r – stopa wzrostu renty geometrycznej nieskończonej 

background image

Prof. Piotr Chrzan 

 

MATEMATYKA FINANSOWA

 

 

Renty o ratach tworzących ciąg geometryczny 

 38

Przykład 11. 

(Model stałego wzrostu dywidendy– model Gordona – Shapiro)

 

Rozważmy akcję zwykłą, którą inwestor zamierza trzymać 

bezterminowo.  Rynkowa stopa zwrotu wynosi 20%. Spólka 

wypłaciła dywidendę w wysokości 100zł. Zakładamy, że spół-

ka będzie się rozwijać w stałym tempie, co spowoduje wzrost 

dywidendy w stałym tempie 10% rocznie. Wycenić akcje spół-

ki. 

 

R

1

 = 100(1+0,1) = 110 zł 

 

1100

1

,

0

110

1

,

0

2

,

0

)

1

,

0

1

(

100

R

)

0

(

=

=

+

=

zł 

 

 

   

r

i

)

r

1

(

D

P

+

=

 (73) 

gdzie:  P – cena akcji 

 D 

– 

wypłacona dywidenda 

 

r – zakładana stopa wzrostu dywidendy 

 

i – wymagana stopa zwrotu inwestora 

☺☺☺☺☺☺☺☺

  

Stan funduszu emerytalnego dla renty geometrycznej (q

≠1+i) 

 

  E

n

 = E(1+i)

n

 – R

(n)

   

background image

Prof. Piotr Chrzan 

 

MATEMATYKA FINANSOWA

 

 

Renty o ratach tworzących ciąg geometryczny 

 39

 

   

q

i

1

q

)

i

1

(

R

)

i

1

(

E

E

n

n

1

n

n

+

+

+

=

 (74) 

gdzie: E

n

 – stan funduszu po n wypłatach 

 

  R

1

– pierwsza rata renty geometrycznej 

 

  i  – tempo wzrostu wartości kapitału (stopa procentowa) 

 

  q – iloraz renty geometrycznej 

 

  n – liczba wypłaconych rat renty.

 

 

3.4. RENTA UOGÓLNIONA 

Niezgodność okresów: 

Stopy procentowej, kapitalizacji, renty (wpłat, wypłat) 

Uzgadniamy do okresu renty. 
 

Renta stała niezgodna (uogólniona) 

 

i

|

n

)

0

(

Ra

R

=

 

i

|

n

)

n

(

Rs

R

=

       (renta zgodna) 

a) okres renty = okres kapitalizacji 

 okresu stopy procentowej 

Uzgodnienie

 

renty 

polega na wprowadzaniu stopy względnej 

 

m

i

)

m

(

 - kapitalizacja w podokresach stopy procentowej 

background image

Prof. Piotr Chrzan 

 

MATEMATYKA FINANSOWA

 

 

Renta uogólniona 

 

40

 m 

i

(m)

 - kapitalizacja w nadokresach stopy procentowej 

Przykład 12. 

Wypłacana jest miesięczna renta płatna z dołu w wysokości 

500zł przez okres 5 lat. Zakładając miesięczną kapitalizację 

oraz roczną stopę procentową i = 0,24, obliczyć wartość po-

czątkową i końcową tej renty. 

 

02

,

0

12

24

,

0

12

i

=

=

  - dostosowana stopa procentowa 

 

R

(0)

= 500

=

⏐ 02

,

0

60

a

500

⋅34,76089 ≈ 17380,44zł 

 

R

(6)

= 500

=

⏐ 02

,

0

60

s

500

⋅114,05154 ≈ 57025,77zł 

☺☺☺☺☺☺☺☺

  

 

b) okres renty > okres kapitalizacji 

 okresu stopy procentowej 

Okres renty zawiera w sobie m okresów kapitalizacji. 

Renta półroczna, kapitalizacja miesięczna, stopa roczna 

Uzgodnienie renty 

Przejście na kapitalizację równoważną o okresie zgodnym z 

okresem renty 

  

 

 

(75) 

i

ef

 = (1+r)

m

 – 1 

background image

Prof. Piotr Chrzan 

 

MATEMATYKA FINANSOWA

 

 

Renta uogólniona 

 

41

gdzie: 

 

r – uzgodniona (względna) stopa procentowa o okresie 

zgodnym z okresem kapitalizacji 

 

m – liczba okresów kapitalizacji w okresie renty. 

 

Przykład13. 

Wypłacana jest kwartalna renta stała płatna z dołu w wysoko-

ści 500zł przez okres 5 lat. Zakładając kapitalizację miesięczną 

oraz roczną stopę procentową i = 0,24, obliczyć wartość po-

czątkową i końcową tej renty. 

 

02

,

0

12

24

,

0

r

=

=

  - miesięczna stopa procentowa 

 

m = 3 okresy kapitalizacji w jednym okresie renty 

 

efektywna kwartalna stopa procentowa 

 

i

ef

 = (1+0,02)

3

 – 1 

≈0,0612    (6,12%) 

 

n = 5

⋅4 =20 – liczba kwartałów 

 

R

(0)

= 500

=

⏐ 0612

,

0

20

a

500

⋅11,35901 ≈ 5679,51zł 

 

R

(20)

= 500

=

⏐ 0612

,

0

20

s

500

⋅37,26366 ≈ 18631,83zł 

☺☺☺☺☺☺☺☺  

background image

Prof. Piotr Chrzan 

 

MATEMATYKA FINANSOWA

 

 

Renta uogólniona 

 

42

 

c) okres renty < okres kapitalizacji 

 okresu stopy procentowej 

Renta miesięczna przy półrocznej kapitalizacji i rocznej stopie 

procentowej 

Uzgodnienie renty 

Przejście na kapitalizację równoważną w okresie zgodnym z 

okresem renty 

 

 

1

)

r

1

(

i

m

1

ef

+

=

 (76) 

gdzie: 

 

r – uzgodniona (względna) stopa procentowa o okresie 

zgodnym z okresem kapitalizacji 

 

m – liczba okresów renty w jednym okresie kapitalizacji. 

 

Przykład 14.

 

Wypłacana jest miesięczna renta stała płatna z dołu w wysoko-

ści 500zł przez okres 5 lat. Zakładając kapitalizację kwartalną 

oraz roczną stopę procentową i = 0,24, obliczyć wartość po-

czątkową i końcową tej renty. 

background image

Prof. Piotr Chrzan 

 

MATEMATYKA FINANSOWA

 

 

Renta uogólniona 

 

43

 

06

,

0

4

24

,

0

r

=

=

  - kwartalna stopa procentowa 

 

i

ef

 = (1+0,06)

 – 1 

≈0,0196    (1,96%) 

 

n = 5

⋅12 =60 

 

R

(0)

= 500

=

⏐ 0196

,

0

60

a

500

⋅35,09999 ≈ 17550zł 

 

R

(60)

= 500

=

⏐ 0196

,

0

60

s

500

⋅112,48553 ≈ 56242,77zł 

☺☺☺☺☺☺☺☺ 

Wartość renty na koniec pierwszego okresu kapitalizacji (ba-

zowego) 

 

  

    0 

m

1

 

m

2

  ...  

m

1

m

 1 

m

1

m

+

      ... 

2     ...  

3

 

       

 

 

 

 

R . . . R 

R . . . R 

 

 

 

R

 

R R   R R R 

z dołu 
z góry 

czas 

 

   

  p

1

 

p

2

 

p

3

procent 

Rys. Renta płatna z dołu i z góry 
 
R

(1)

 – wartość renty na koniec pierwszego okresu 

 

R

(1)

 = mR +p

(1) 

 R

(1+)

 = mR +p

(1+)

m

i

 - względna stopa procentowa 

m – liczba wpłat (wypłat) 

R – stała wpłata 

background image

Prof. Piotr Chrzan 

 

MATEMATYKA FINANSOWA

 

 

Renta uogólniona 

 

44

 

 

R

)

2

m

(

m

i

R

)

1

m

(

m

i

R

p

)

1

(

+

+

+

=

L

 

 

 

+

=

)

1

m

(

2

1

1

m

m

i

R

p

)

1

(

 

 

   

2

1

m

m

i

R

p

)

1

(

=

 (77) 

 
 

m

i

R

)

1

m

(

m

i

R

m

m

i

R

p

)

1

(

+

+

+

=

+

L

 

 

+

=

+

m

2

1

m

m

i

R

p

)

1

(

 

 

 

   

2

1

m

i

R

p

)

1

(

+

=

+

 (78) 

 

 

2

1

m

i

R

R

m

R

2

1

m

i

R

R

m

R

)

1

(

)

1

(

+

+

=

+

=

+

 

 

 

   

⎟⎟

⎜⎜

+

=

i

2

1

m

m

R

R

)

1

(

 (79) 

 

 

   

⎟⎟

⎜⎜

+

+

=

+

i

2

1

m

m

R

R

)

1

(

 (80) 

 

background image

Prof. Piotr Chrzan 

 

MATEMATYKA FINANSOWA

 

 

Renta uogólniona 

 

45

 

  R

(2)

 = R

(1)

(1+i) + R

(1) 

 

  R

(3)

 = R

(2)

(1+i) + R

(1) 

= R

(1)

(1+i)

2

 + R

(1)

(1+i) + R

(1)

 

  R

(n)

 = R

(1)

(1+i)

n-1

 + R

(1) 

= R

(1)

(1+i)

(n-2)

 +  ... + R

(1)

 
 

   

i

|

n

)

1

(

)

n

(

s

R

R

=

 (81) 

 

   

i

|

n

)

1

(

)

n

(

s

R

R

+

+

=

 (82) 

 

 

   

i

|

n

)

n

(

s

i

2

1

m

m

R

R

+

=

 (83) 

 

 

   

i

|

n

)

n

(

s

i

2

1

m

m

R

R

+

+

=

+

 (84) 

 
Wartość początkowa renty stałej – mieszanej  

 

  R

(0)

 = R

(n)

(1+i)

-n

  

R

(0+)

 = R

(n+)

(1+i)

-n

 

 

i

|

n

)

1

(

)

0

(

a

R

R

=

 

i

|

n

)

1

(

)

0

(

a

R

R

+

+

=

 

 

   

i

|

n

)

0

(

a

i

2

1

m

m

R

R

+

=

 (85) 

 

   

i

|

n

)

0

(

a

i

2

1

m

m

R

R

+

+

=

+

 (86) 

background image

Prof. Piotr Chrzan 

 

MATEMATYKA FINANSOWA

 

 

Renta uogólniona 

 

46

Przykład 15.

 

Wyznaczyć wysokość maksymalnej renty kwartalnej wypłaca-

nej z dołu przez 10 lat z kapitału 100 tys. zł. Roczna stopa pro-

centowa wynosi 9%, a kapitalizacja jest roczna. 

 

Model oprocentowania mieszanego

 

 

   E

n

 = E(1+i)

n

 – R

(n)

 = 0 

 

 

0

s

i

2

1

m

m

R

)

i

1

(

E

E

i

|

n

n

n

=

+

+

=

 

 

 

0

09

,

0

1

)

09

,

0

1

(

09

,

0

2

1

4

4

R

)

09

,

0

1

(

100

10

=

+

+

+

 

Stąd  R = 3768,30zł 

☺☺☺☺☺☺☺☺