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年金:等额付款、终值与现值

年金是指每隔相同的时间、付出相同金额的一系列款项,比如每月存钱或每月还贷。每笔款项都会产生复利,所以这些款项构成一个等比数列。普通年金(每期期末付款)的终值:FV = P[(1+i)ⁿ − 1]/i。现值(这些款项今天值多少钱):PV = P[1 − (1+i)⁻ⁿ]/i。贷款用现值来算:贷款金额等于所有分期还款的现值。

🎬 分步故事

  1. 每年年底,你往储蓄账户存 1,000。金额相同,间隔相同。这就是年金。
  2. 账户年利率 5%,按复利计算。第一笔钱生息 4 年,最后一笔不生息。所以第一叠钱长得最高。
  3. 把长大后的几叠钱加起来:1,000 + 1,050 + 1,102.50 + …… 它们是公比为 1.05 的等比数列。总和就是终值,约 5,526。
  4. 再问:这 5 笔钱今天值多少?把每笔都折回到时间 0。越晚的那笔,缩得越小。总和就是现值,约 4,329。
  5. 贷款也是同样的道理。银行今天借给你 10,000,利率 5%。能还清它的每年等额还款,就是现值等于 10,000 的那个金额,约 2,310。
  6. 轮到你了。改变每期付款、利率和期数,看看终值和现值怎样变化。

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🤔 常见疑问,一次讲清

为什么每笔付款必须相等?

付款相等,长大后的金额才能构成整齐的等比数列,一个公式就能加起来。付款不等的话,就得一笔一笔分别计算。

为什么第一笔款项长得最多?

它在账户里放得最久,在 n − 1 期里一直利滚利。看第 2 步最左边的那一叠。

这个公式是怎么来的?

来自等比数列求和公式 a(rⁿ − 1)/(r − 1),其中 a = P,r = 1 + i。3D 里把各叠钱加起来,就是绿色的总和。

为什么现值比付出的总额小?

以后的钱今天不值那么多,因为今天的钱可以生息。越晚的款项折现后缩得越多。

为什么我还的钱比借的多?

每一期银行都要对没还的余额收利息。贷款等于各期还款的现值,但它们直接相加的总数更大。

利率为 0 时会怎样?

没有增长,也没有折现:FV = PV = n × P。把利率滑块拉到 0,就能看到所有的叠都一样高。

什么是年金?

年金是每隔相同的时间(每月、每年)付出的一组等额款项。

符号:P = 每期付款,i = 每期利率(用小数),n = 付款次数。如果每月付款、年利率是 r:i = r/12,n = 12 × 年数。

终值:一个等比数列

如果每期期末付款,第一笔生息 n − 1 期,最后一笔生息 0 期。所以

FV = P + P(1+i) + P(1+i)² + … + P(1+i)ⁿ⁻¹

这是首项为 P、公比为 (1+i)、共 n 项的等比数列。用 Sn = a(rⁿ − 1)/(r − 1):

FV = P · [(1+i)ⁿ − 1] / i

对于先付年金,每笔款项多生息一期:FV先付 = FV × (1+i)。

偿债基金则是反过来问:要达到目标 FV,每期应付多少 P?P = FV · i / [(1+i)ⁿ − 1]。

年金的现值

今天的钱比以后的同样数目的钱更值钱,因为今天的钱可以生息。要把 k 期以后的一笔款项折回今天,就除以 (1+i)k。这叫折现。

PV = P/(1+i) + P/(1+i)² + … + P/(1+i)ⁿ,仍然是等比数列(公比 1/(1+i)):

PV = P · [1 − (1+i)⁻ⁿ] / i

检验:PV × (1+i)ⁿ = FV。对于永续年金,n → ∞,(1+i)⁻ⁿ → 0,所以 PV = P / i。

贷款与分期还款(月供)

你今天借 L,分 n 期等额还款,银行会这样定还款额:所有分期还款的现值恰好等于 L:

P = L · i / [1 − (1+i)⁻ⁿ]

每期还款先付清剩余本金产生的利息,剩下的才用来减少贷款。前期大部分是利息,后期大部分是本金。总还款 = n × P,总利息 = nP − L。

要求需要多少期,就用对数解 (1+i)ⁿ 中的 n:n = log(……) / log(1+i),结果要向上取整。

重点公式和概念

例题讲解

1. 每年年末存 1,000,共 5 年,年利率 5%,按年复利。求终值。

FV = 1000 × (1.05⁵ − 1)/0.05。第 1 步:1.05⁵ = 1.27628。第 2 步:1.27628 − 1 = 0.27628。第 3 步:÷ 0.05 = 5.5256。第 4 步:× 1000 = 5,525.63。

2. 付款相同。求现值。

PV = 1000 × (1 − 1.05⁻⁵)/0.05。1.05⁻⁵ = 0.78353。1 − 0.78353 = 0.21647。÷ 0.05 = 4.3295。PV = 4,329.48。检验:4,329.48 × 1.27628 = 5,525.63 ✓。

3. 每月月末存 500,共 1 年,年利率 12%,按月复利。求 FV。

i = 0.12/12 = 0.01,n = 12。FV = 500 × (1.01¹² − 1)/0.01 = 500 × 12.6825 = 6,341.25。

4. 贷款 10,000,年利率 5%,分 5 年等额还款(每年一次)。求每期还款额。

P = 10000 × 0.05/(1 − 1.05⁻⁵) = 500/0.21647 = 2,309.75。总还款 = 11,548.74,利息 = 1,548.74。

5. 贷款 200,000,年利率 9%,期限 3 年,按月还款。求月供。

i = 0.09/12 = 0.0075,n = 36。1.0075⁻³⁶ = 0.76415。P = 200000 × 0.0075/(1 − 0.76415) = 1500/0.23585 = 6,359.95。

6. 每年年末存 1,000,利率 5%。基金至少要多少年才第一次超过 10,000?

1000(1.05ⁿ − 1)/0.05 ≥ 10000 → 1.05ⁿ ≥ 1.5 → n ≥ log 1.5 / log 1.05 = 8.31。所以需要 9 年。

7. 一项奖学金每年发 5,000,永远发下去。资金年利率 4%。今天要投入多少钱?

永续年金:PV = P/i = 5000/0.04 = 125,000。

常见错误

练习测验

1. 年金的各笔款项(加上利息之后)构成哪种数列?
2. 普通年金的 FV 是:
3. 每期期初付款的年金叫:
4. 贷款金额等于各期还款的___。
5. 每年 600、利率 6% 的永续年金,现值是:

练习:自己动手回答

输入或选择你的答案,然后点“检查”。卡住了就看提示;回答后会显示完整解答。

常见问题

用简单的话说,年金是什么?

每隔相同的时间付出相同金额的计划,比如每月存钱或每月还贷。

普通年金和先付年金有什么区别?

普通年金在每期期末付款;先付年金在每期期初付款,所以每笔款项多生息一期。

月供是怎么算的?

月供 = L × i / [1 − (1+i)⁻ⁿ],其中 L 是贷款额,i 是月利率,n 是月数。这样所有月供的现值正好等于贷款额。

哪里会学到

CBSE (India)Class 11Basics of Financial Mathematics
CBSE (India)Class 12Financial Mathematics
South Korea고등학교 2학년Numbers and the economy
South Korea고등학교 3학년Sequences and finance

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