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División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 1 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Nombre de la asignatura Matemáticas financieras 3º semestre Clave: LIC 07142314 / TSU 08142314 Interés simple y compuesto Contenido nuclear División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 2 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Índice Presentación de la unidad ............................................................................................................................................................... 3 Competencia específica ................................................................................................................................................................... 4 Problematización ............................................................................................................................................................................. 5 Metodología de trabajo .................................................................................................................................................................... 6 2.1. Conceptos básicos .................................................................................................................................................................... 8 2.1.1. Valor presente y futuro ....................................................................................................................................................... 9 2.1.2. Monto ............................................................................................................................................................................... 16 2.1.3. Interés simple ................................................................................................................................................................... 17 2.1.4. Plazo ................................................................................................................................................................................ 23 2.1.5. Descuento ........................................................................................................................................................................ 28 2.1.6. Interés compuesto y ecuaciones de valor cronológico derivadas ...................................................................................... 32 2.2. Aplicaciones ............................................................................................................................................................................ 56 2.2.1. Aplicaciones de interés simple ......................................................................................................................................... 57 2.2.2. Aplicaciones de interés compuesto .................................................................................................................................. 60 2.2.3. Aplicaciones de valor presente y futuro con interés simple y compuesto .......................................................................... 62 2.2.4. Tasa nominal, efectiva y equivalente ................................................................................................................................ 65 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 3 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Presentación de la unidad Desde la antigüedad, el ser humano se ha valido del intercambio de bienes para satisfacer necesidades. Con el paso del tiempo, las sociedades implementaron el uso del dinero para realizar estos intercambios. En esta unidad comprenderás que el dinero tiene un “costo”; es decir, utilizar o prescindir del dinero implica el pago o ingreso de una cantidad monetaria equivalente a un interés previamente establecido. El interés se expresa en porcentaje, pero su uso en las memorias de cálculo correspondientes es en números racionales o, bien, irracionales; y el empleo de un interés simple o compuesto, aunado a un plazo determinado, nos permite determinar equivalencias del dinero a un valor presente o a “x” tiempo hacia el futuro. Fuente: Freedigitalphotos.com División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 4 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Competencia específica Identifica la gama de ofertas de financiamiento, para seleccionar aquéllas que sean acordes a las condiciones de liquidez de la empresa y que contribuyan a los objetivos a corto, mediano y largo plazo, y a su crecimiento, a través de la recolección de datos y de la organización de información. Fuente: Freedigitalphotos.com División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 5 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Problematización Ante la globalización, las empresas PyME necesitan afrontar nuevos retos y requerimientos. Pero una realidad que las caracteriza es la falta de liquidez y la sobrevivencia es uno de sus objetivos fundamentales. Por ello, el seleccionar la oferta de financiamiento o, bien, de inversión coadyuvará a no comprometer la sustentabilidad de la empresa con pagos de intereses exorbitantes o, bien, con tiempos de espera largos para la recuperación de la inversión inicial con sus réditos. Fuente: Freedigitalphotos.com División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 6 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Metodología de trabajo Dada la naturaleza de la asignatura, la estrategia metodológica del proceso enseñanza–aprendizaje sobre la cual vas a desarrollar el curso es la resolución de un caso práctico. De esta manera, garantizarás el logro de la competencia planteada. Es imperativo que comprendas los conceptos y herramientas expuestas a lo largo del curso, ya que te permitirán adquirir las habilidades necesarias para resolver casos prácticos del tipo financiero, las cuales aplicarás en tu vida laboral o personal; por lo que la mecánica de trabajo se describe a continuación: Investigación Realización de actividades de aprendizaje Solución de casos prácticos (ejercicios) Vinculación del tema con la vida real La participación de tu docente en línea es fundamental, ya que planteará las estrategias que aseguren tu aprendizaje y el de tus compañeros(as), fomentará el trabajo en equipo, y estimulará la investigación y la discusión bajo un ambiente de respeto a la opinión para que el entorno de trabajo sea conveniente. Asimismo, despejará tus dudas y fomentará la retroalimentación para que tú y tus compañeros(as) aseguren el logro de la competencia. División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 7 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Ponemos a tu disposición un material didáctico complementario que se encuentra en la carpeta material de apoyo, con la finalidad de que conozcas de manera más cercana como se aplica el interés simple y compuesto en un contexto real. Fuente: Freedigitalphotos.com División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 8 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable 2.1. Conceptos básicos Para garantizar la comprensión al cien por ciento del material de esta unidad es necesario que realices una revisión de conceptos financieros que te proporcionaránbases fuertes para la utilización de las matemáticas financieras. Los conceptos que las personas y los microempresarios emplean cotidianamente son los siguientes: valor presente y futuro, monto, interés simple, interés compuesto, entre otros. Ahora, conocerás más a fondo estos conceptos. Las matemáticas financieras se caracterizan por manejar valores monetarios equivalentes en el tiempo y conceptos, tales como: valor presente y futuro, monto, interés simple, interés compuesto, entre otros. El papel que desempeña el tiempo en el valor del dinero es la idea general que integrará todos los conceptos. Fuente: Freedigitalphotos.com División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 9 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable 2.1.1. Valor presente y futuro El valor del dinero a través del tiempo es clave en las matemáticas financieras, en el sentido de que, si se posee cierta cantidad de efectivo, se puede tener la certeza del valor del dinero hoy; mientras que, en el futuro, el valor del efectivo es incierto. Una forma de analizar el dinero a través del tiempo es trasladar las diferentes equivalencias de una cantidad al valor presente. El dinero, dependiendo de muchos factores y del punto de vista de sus poseedores, puede tener diferentes valores. A saber: Valor intrínseco Valor extrínseco Valor nominal Valor sentimental Valor adquisitivo Concepto de equivalencia División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 10 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable El valor intrínseco del dinero se identifica de acuerdo con la cantidad de metal precioso (oro y plata) que contenga una moneda. Esta interpretación carece de valor práctico en el caso del papel moneda. En relación a los valores extrínseco y nominal se puede asentar que son equivalentes, ya que ambos calificativos se refieren al sello y a la denominación asignada a una moneda o billete durante un cierto periodo. El valor sentimental del dinero se origina en determinadas prácticas y actitudes que no persiguen de una manera directa un beneficio económico, sino que se presentan como una manifestación del arte o de la ciencia humanística; es decir, se trata de la actividad tendiente a coleccionar y clasificar monedas y billetes. El dinero por sí mismo, aislándolo de la presencia de los satisfactores, no constituye una riqueza, ya que solamente es un símbolo adoptado como una medida del valor para la realización de las operaciones de intercambio. Este valor o poder adquisitivo del dinero es el concepto que interesa maximizar, a través de los beneficios obtenidos, al decidir su aplicación. División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 11 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable En los estudios económicos es imprescindible considerar el valor cronológico del dinero y tratar de cuantificar, en el futuro, los efectos de una decisión adoptada. Puesto que en el futuro todo parece incierto, la preferencia del dinero en el momento presente es inobjetable. En términos cualitativos, esta preferencia se justifica a través de diferentes situaciones que se pueden sintetizar en las siguientes: La posesión de una determinada cantidad de dinero en el momento presente implica la posibilidad de invertirla, en cuyo caso, las alternativas se identifican desde una mínima aceptable que consiste en la conformidad de depositarla a plazo fijo, situación en la cual el ritmo de las tasas de rendimiento no superarán al incremento de la inflación y, por tanto, ni siquiera se conservará el poder adquisitivo del dinero. Los niveles correspondientes a las alternativas más ventajosas deberán ofrecer tasas de interés superiores al mayor interés bancario. Por lo general, todas las personas físicas o morales tienen necesidades insatisfechas, por cuya circunstancia se procede a la disposición de una cantidad de dinero en el presente, para la obtención del bien o servicio requerido. La inversión (ahorro) o el uso depende del escenario en que se encuentre el involucrado. Todos los agentes económicos individuos, empresas y gobiernos, en algún punto están en uno y otro lado de estas posibilidades, no todos piden prestado y no todos invierten. En el mercado existen intermediarios financieros (como los bancos), donde convergen agentes con excedentes económicos y otros con necesidades superiores a los recursos actuales que requieren algún tipo de crédito. Posibilidad de inversión Posibilidad de uso División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 12 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Argumentos importantes que se suman a la lista son la inflación y el riesgo, sobre todo en épocas de inestabilidad económica. En suma, el valor del dinero en el tiempo, en términos cuantitativos, se refiere al aumento o disminución (del valor) del dinero, según una escala de tiempo, ya sea que se contabilice hacia el horizonte (capitalización) o hacia atrás (operación de descuento). Aunado al concepto anterior, intervendría una tasa de interés por un periodo definido como es el costo del dinero. Inflación y riesgo Inflación •Es el aumento generalizado de los precios en los bienes y servicios en un periodo determinado, o bien, la disminución del valor adquisitivo del dinero. Esto último corresponde más al mercado de dinero e involucra el tipo de cambio, además de la inflación. Riesgo •Se manifiesta mediante la desconfianza y el desconocimiento que se posee acerca del acontecer de determinados eventos en el futuro. División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 13 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Para mayor información, te sugerimos revisar el siguiente apartado 3. Mercados financieros. http://www.banxico.org.mx/di vulgacion/sistema- financiero/sistema- financiero.html#Introduccionals istemafinanciero LECTURA El Sistema Financiero Mexicano se define como el conjunto de organismos e instituciones que captan, administran y canalizan a la inversión el ahorro, dentro del marco legal que corresponde al territorio nacional. El máximo órgano administrativo para el Sistema Financiero Mexicano es la Secretaría de Hacienda y Crédito Público, ésta es una dependencia gubernamental centralizada, integrante del Poder Ejecutivo Federal, cuyo titular es designado por el presidente de la República y tiene la función gubernamental orientada a obtener recursos monetarios de diversas fuentes para financiar el desarrollo del país. Además de la SHCP, existen otras seis instituciones públicas que tienen por objeto la supervisión y regulación de las entidades que forman parte del Sistema Financiero Mexicano, así como la protección de los usuarios de servicios financieros. Fuente: Freedigitalphotos.com http://www.banxico.org.mx/divulgacion/sistema-financiero/sistema-financiero.html#Introduccionalsistemafinanciero http://www.banxico.org.mx/divulgacion/sistema-financiero/sistema-financiero.html#Introduccionalsistemafinanciero http://www.banxico.org.mx/divulgacion/sistema-financiero/sistema-financiero.html#Introduccionalsistemafinanciero http://www.banxico.org.mx/divulgacion/sistema-financiero/sistema-financiero.html#Introduccionalsistemafinanciero http://www.banxico.org.mx/divulgacion/sistema-financiero/sistema-financiero.html#IntroduccionalsistemafinancieroDivisión de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 14 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Diferencia entre: Ahorro e Inversión http://www.condusef.gob.mx/i ndex.php/instituciones- financieras/bancos/ahorro/557 -diferencia-fundamental- ahorro-vs-inversion El crédito en México http://www.banxico.org.mx/di vulgacion/sistema- financiero/sistema- financiero.html#ElcreditoenMe xico Tasa de interés http://www.banxico.org.mx/di vulgacion/sistema- financiero/sistema- financiero.html#Tasadeinteres LECTURAS Cada organismo se ocupa de atender las funciones específicas que por Ley le son encomendadas. Estas instituciones son: 1. Banco de México 2. Comisión Nacional Bancaria y de Valores (CNBV) 3. Comisión Nacional de Seguros y Fianzas (CNSF) 4. Comisión Nacional de Sistemas de Ahorro para el Retiro (CONSAR) 5. Comisión Nacional para la Protección y Defensa de los Usuarios de Servicios Financieros (CONDUSEF) 6. Instituto para la Protección al Ahorro Bancario (IPAB) Ahora pasemos a conceptos que son del dominio público, pero que deben ser aclarados oportunamente. Como podemos observar, las diferencia entre un concepto y otro es que el primero solo cumple una función de atesoramiento, el cual no genera una ganancia, que sí podemos obtener con la inversión si ese dinero lo ponemos a trabajar; por ejemplo, invirtiéndolo en fondos de inversión. Ahorro •Es guardar una parte de tu ingreso hoy, para utilizarla en el futuro. Inversión •Es la cantidad que tienes ahorrada y que, en vez de sólo ser guarda, se busca incrementar. http://www.condusef.gob.mx/index.php/instituciones-financieras/bancos/ahorro/557-diferencia-fundamental-ahorro-vs-inversion http://www.condusef.gob.mx/index.php/instituciones-financieras/bancos/ahorro/557-diferencia-fundamental-ahorro-vs-inversion http://www.condusef.gob.mx/index.php/instituciones-financieras/bancos/ahorro/557-diferencia-fundamental-ahorro-vs-inversion http://www.condusef.gob.mx/index.php/instituciones-financieras/bancos/ahorro/557-diferencia-fundamental-ahorro-vs-inversion http://www.condusef.gob.mx/index.php/instituciones-financieras/bancos/ahorro/557-diferencia-fundamental-ahorro-vs-inversion http://www.banxico.org.mx/divulgacion/sistema-financiero/sistema-financiero.html#ElcreditoenMexico http://www.banxico.org.mx/divulgacion/sistema-financiero/sistema-financiero.html#ElcreditoenMexico http://www.banxico.org.mx/divulgacion/sistema-financiero/sistema-financiero.html#ElcreditoenMexico http://www.banxico.org.mx/divulgacion/sistema-financiero/sistema-financiero.html#ElcreditoenMexico http://www.banxico.org.mx/divulgacion/sistema-financiero/sistema-financiero.html#ElcreditoenMexico http://www.banxico.org.mx/divulgacion/sistema-financiero/sistema-financiero.html#Tasadeinteres http://www.banxico.org.mx/divulgacion/sistema-financiero/sistema-financiero.html#Tasadeinteres http://www.banxico.org.mx/divulgacion/sistema-financiero/sistema-financiero.html#Tasadeinteres http://www.banxico.org.mx/divulgacion/sistema-financiero/sistema-financiero.html#Tasadeinteres División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 15 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Ahora bien, el crédito es un acto a través del cual una persona (acreedor) confía dinero a otra persona (llamada deudor) por un periodo determinado. Una vez trascurrido el plazo, la persona que recibió el dinero se lo devuelve al acreedor. Usualmente los créditos no son gratuitos, por lo que el deudor, al momento de devolverle el dinero al acreedor o antes, debe agregar un pago adicional o premio, el cual se le denomina interés y se expresa o se da a conocer, a través de la tasa de interés. Finalmente, las tasas de interés se aplican de diferentes formas, durante diferentes periodos, por esto es importante que sepas qué tipo de tasa te están cobrando y, también, si los intereses se liquidarán al principio o al final del crédito. Recomendación Siempre es mejor ahorrar a través de mecanismos formales, por lo que no es recomendable acudir a medios de ahorro, como a: las tandas, los prestamistas, los usureros o, bien, esconder el dinero en casa; ya que estos medios no generan intereses y riesgos para el deudor, debido a que no existen elementos jurídicos que protejan al usuario. Fuente: Freedigitalphotos.com División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 16 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable 2.1.2. Monto Capital o principal (𝑃). Se le denomina así al valor del dinero actual. Para ejemplificar lo anterior, supón que el señor Ramos pide un préstamo al banco, la cantidad prestada es el capital; al utilizar el crédito en esta institución bancaria, éste genera intereses (I) que es la cantidad de dinero extra a pagar por el uso del crédito; mientras que el monto (M) es la cantidad de dinero a pagar o que se recibe al finalizar un periodo determinado (plazo), es decir, se trata de la cantidad total a pagar y su expresión matemática es: 𝑴 = 𝑷 + 𝑰 Fuente: Freedigitalphotos.com División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 17 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable 2.1.3. Interés simple Para fines prácticos de la asignatura, se denominará tasa de interés al costo que genera hacer uso de recursos que no son propios. Se conocen dos tipos de interés: el interés simple y el interés compuesto. En el interés simple solamente se ganan intereses, a partir del capital o principal y éste se calcula multiplicando el capital por la tasa de interés. Si un banco presta 100 pesos ahora, al 10% por periodo, al final del primer periodo la deuda ascenderá a 100 + (100 × 0. 10) = 110. (100 × 0.10) representa los intereses a una tasa de interés simple, cuyo valor será uniforme desde el primer hasta el enésimo periodo. 2.1 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 18 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Un microempresario tomó prestado 120 pesos por 5 meses y se cargó el 9% de interés anual. ¿Cuánto interés pago? Para calcular la tasa de interés de este ejemplo se utiliza la siguiente fórmula: 𝑰 = 𝑷𝒓𝒕 En donde: 𝐼 (interés) = desconocido 𝑃(principal o capital) = al importe tomado prestado = 120 𝑟 (tasa) = al 9% anual. Por lo que se debe cambiar a 0. 09, antes de sustituir 𝑡 (tiempo) = 5 meses Interés (I) = 120 𝑥 0. 09 𝑥 5 12 = 120 𝑥 0. 09 𝑥 0. 4167 = 54 12 = 4. 492 = 4. 50 El cargo por intereses es 4. 50 pesos. Es importante recalcar que el periodo se dividió entre doce, debido a que es necesario unificar las medidas. En este caso, el interés es expresado anualmente y el periodo, mensualmente. 2.2 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 19 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Determinación del valor al vencimiento ¿Cuánto tendrá que liquidar al finalizar los 5 meses? 𝑴 = 𝑷 + 𝑰 𝑴 = 𝟏𝟐𝟎 + 𝟒. 𝟓𝟎 𝑴 = 𝟏𝟐𝟒. 𝟓𝟎 Comprobación: El monto del interés para un periodo corto debe ser pequeño con relación al capital, siempre y cuando el interés sea pequeño. Por lógica, el importe liquidado tiene que ser mayor que el capital. Determinación de la tasa Una deuda de 260 pesos se liquidó cuando finalizaron 3 meses con 5. 20 pesos adicionales por concepto de intereses. ¿Cuálfue la tasa de interés? 𝑀I= al importe del interés 5. 20 P= al importe tomado prestado = 260 r= desconocido 𝑡 = 3 meses o 3 12 , o 0.25 de un año 2.3 2.4 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 20 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable 𝐼 = 𝑃𝑟𝑡 5.20 = (260)𝑟 1 4 Multiplica 260 por ¼ para simplificar el coeficiente de r: 5.20 = 65𝑟 Divide ambos lados de la ecuación entre el coeficiente de r: 5.20 65 = 65𝑟 65 𝑟 = 0.08 = 8% La tasa es 8% anual. Dado que el tiempo se utilizó como parte de 1 año, la tasa también se basa en un año. División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 21 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Determinación del tiempo El tiempo es una “magnitud física que permite ordenar la secuencia de los sucesos, estableciendo un pasado, un presente y un futuro, y cuya unidad en el sistema internacional es el segundo” (RAE, 2014). Para fines prácticos, en esta asignatura, el tiempo será un periodo que puede durar un día, un mes, un bimestre, un trimestre, un semestre, un año, etcétera. Una deuda de 480 pesos se liquidó con un cheque por el importe de 498 pesos. Si la tasa de interés fue del 7. 5 %, ¿cuánto tiempo se tuvo prestado el dinero? 𝑃 = 480 𝑟 = 7. 5 % = 0. 075 𝑡 = desconocido 𝑀 = 498 Para determinar el interés, resta el valor al vencimiento del principal: 𝐼 = 498 − 480 = 18 𝐼 = 𝑃𝑟𝑡 18 = (480)(0. 075)𝑡 18 = 36 𝑡 18 36 = 36𝑡 36 Fuente: Freedigitalphotos.com El tiempo es 1 2⁄ año o 0. 5 año. Como la tasa es una tasa anual, el tiempo también es parte de un año. 2.5 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 22 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable 0. 5 = 𝑡 ó 1 2⁄ = 𝑡 Comprobación: 𝐼 = (480)(0. 075)(0. 5) = 18 𝑀 = 𝑃 + 𝐼 = 480 + 18 = 498 Determinación del principal o capital ¿Cuánto se tomó prestado si el interés es 27 pesos, la tasa es 9% y el tiempo 2 meses? 𝐼 = 27 𝑃 = desconocido 𝑟 = 9% = 0.09 𝑡 = 2 meses o 2 12 de un año 2.6 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 23 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Se utilizará el quebrado 2/12 en lugar del decimal repetitivo equivalente, es decir, 0. 16666666, ya que el quebrado es exacto. 𝐼 = 𝑃𝑟𝑡 27 = (𝑃)(0. 09) ( 2 12 ) Multiplica 0. 09 por 2 y divide el resultado entre 12: 27 = 𝑃 (0. 015) Divide ambos lados entre el coeficiente de 𝑃: 27 0. 015 = 𝑃(0. 015) 0. 015 1, 800 = 𝑃 El capital (principal) es de 1, 800 pesos Comprobación: 𝐼 = 𝑃𝑟𝑡 𝐼 = (1, 800) (0. 09) 2 12 𝐼 = 27 pesos División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 24 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable 2.1.4. Plazo El plazo es el intervalo regular establecido que puede ser anual, semestral, trimestral, mediante el cual se calcula el interés y que después se añade al principal o capital (𝑃). ¿En cuánto tiempo se duplica un capital invertido al 49% de interés anual simple, si 𝑀 = 2 y 𝑃 = 1? Para calcular el problema anterior se utiliza la siguiente fórmula: 𝑴 = 𝑷(𝟏 + 𝒊𝒕) 2 = 1[1 + (0. 49)𝑡] 1 + 0. 49𝑡 = 2 0. 49𝑡 = 2 − 1 = 1 𝑡 = 1 / 0. 49 𝑡 = 2. 04 años 0. 04 𝑎ñ𝑜𝑠 = 365 (0. 040)𝑑í𝑎𝑠 = 14. 89 𝑑í𝑎𝑠 𝑡 = 2 años y 15 días aproximadamente Para que no parezca un truco algebraico, sólo se necesita suponer un monto del doble de cualquier capital. Utilizando 𝑀 = 30 𝑃 = 15. 30 = 15(1 + 0. 49𝑡) 30 15 = 1 + 0. 49𝑡 2 = 1 + 0. 49 𝑡, que es la misma expresión anterior. 2.7 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 25 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable ¿En cuánto tiempo se acumularían 5, 000 pesos si se depositaran hoy 3, 000 pesos en un fondo que paga 4% simple anual? 𝑀 = 5, 000 𝑃 = 3, 000 𝐼 = 0. 04 anual 5, 000 = 3, 000(1 + 0. 04𝑡) 5, 000 3, 000 = 1 + 0. 04𝑡 1. 666667 = 1 + 0. 04𝑡 0. 04𝑡 = 0. 666667 𝑡 = 0. 666667/0. 04 𝑡 = 16. 67 años Como la tasa 𝑖 estaba dada en años, el resultado que se obtiene en 𝑡 también está en años. Pero tenemos 0. 67 de año= 0. 67(365) días = 244. 55 días; entonces, se acumulan 5, 000 pesos si se depositan hoy 3, 000 pesos a 4% anual simple en 16 años y 244. 55 días, aproximadamente. Existen situaciones en las que el plazo de una operación se especifica en fechas, en lugar de mencionar un número de meses o años. 2.8 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 26 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable ¿Cuál será el monto el 24 de diciembre de un capital de 10, 000 pesos, depositado en una cuenta de ahorros que paga 49% de interés anual simple desde el 15 de mayo del mismo año? 𝑃 = 10,000 𝑖 = 0.49 𝑡 =? a) Para calcular el tiempo real es necesario determinar el número de días que transcurren entre las dos fechas (obsérvese que el 15 de mayo no se incluye, ya que si se deposita o se retira una cantidad el mismo día, no se pagan intereses). 16 días de mayo 30 días de junio 31 días de julio 31 días de agosto 30 días de septiembre 31 días de octubre 30 días de noviembre 24 días de diciembre 2.9 El total de días es de 223 y 𝑡 = 223 /365= 0. 6109 𝑀 = 10, 000 [1 + (0. 49)( 223 365 )] 𝑀 = 10, 000(1. 299369863) 𝑀 = 12, 993. 69 pesos División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 27 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable b) En muchos casos se calcula el tiempo en forma aproximada, contando meses enteros de 30 días y años de 360 días: Del 16 de mayo al 15 de diciembre hay 7 meses, más 9 días del 16 de diciembre al 24 de diciembre: 7(30) + 9 = 219 𝑑í𝑎𝑠 𝑡 = 219 360 𝑀 = 10,000.00 [1 + 0.49 ( 219 360 )] = 𝑀 = 10,000(1.298083333) 𝑀 = 12,980.83 Aunque ocasiona diferencias en los valores que se obtienen, se utiliza el cálculo aproximado del tiempo debido a que es más sencillo. División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 28 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable 2.1.5. Descuento En matemáticas financieras, el descuento no se refiere a que el precio de un bien sea menor en un determinado porcentaje, sino a la bonificación que se recibe por pagar anticipadamente una deuda. En ocasiones, se adquieren documentos en los que el deudor se compromete a pagar cierta cantidad en una fecha determinada. Si se presenta la oportunidad de saldar deudas de manera prematura, se está llevando a cabo una operación de descuento. 𝐷 = 𝑃𝑑𝑡 1 − 𝑑𝑡 Existen básicamente dos formas de calcular el descuento: Comercial •En este caso, la cantidad que se descuenta se calcula sobre el valor nominal del documento Real o justo •A diferencia del descuento comercial, el descuento justo se calcula sobre el valor real que se anticipa y no sobre el valor nominal. Fuente: Freedigitalphotos.com División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 29 Matemáticas financierasUnidad 2. Interés simple y compuesto Descargable A continuación se presenta un ejemplo de descuento comercial: Recuerda que la cantidad que se descuenta, se calcula sobre el valor nominal del documento. Una PyME adeudaba un documento con un plazo de un año; sin embargo, liquidó dicho documento 4 meses antes de su vencimiento y, por así realizarlo, recibió un descuento del 30% y el importe final quedó en 166, 666. 67 pesos. ¿Cuál era el valor nominal del documento en la fecha límite de pago? Solución: 𝑃 = 166, 666. 67 𝐷 = descuento = 30% = 0. 30 𝑡 = 4 / 12 = 1 / 3 Tomar en cuenta que el descuento (𝐷) = 𝑀𝑑𝑡 𝑦 𝑀 = 𝑃 + 𝐷 𝐷 = (𝑃 + 𝐷)𝑑𝑡 = 𝑃𝑑𝑡 + 𝐷𝑑𝑡 𝐷 − 𝐷𝑑𝑡 = 𝑃𝑑𝑡 𝐷(1 − 𝑑𝑡) = 𝑃𝑑𝑡 𝐷 = 𝑃𝑑𝑡 1 − 𝑑𝑡 𝐷 = 166, 666. 67(0. 30)(1/3) 1 − (0. 30)(1 / 3) = 166, 666. 67(0.10) 1 − 0. 10 = 16, 666. 67 0. 90 = 𝐷 = 18, 518. 52 2.10 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 30 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Y el valor del pagaré en su fecha de vencimiento era de: 166, 666. 67 + 18, 518. 52 = 185, 185. 19 Ahora revisa un ejemplo de descuento real o justo: Recuerda que el descuento justo se calcula sobre el valor real que se anticipa y no sobre el valor nominal. División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 31 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Una empresa descontó en un banco un pagaré. Recibió 166, 666. 67 pesos. Si el tipo de descuento es de 30% y el vencimiento del pagaré era 4 meses después de su descuento, ¿cuál era el valor nominal del documento en la fecha de su vencimiento? Se sabe que: 𝑃 = 166, 666. 67 𝑑 = 0. 30 𝑡 = 4 / 12 = 1 / 3 Solución: 𝑀 = 166, 666. 67[1 + 0. 3(1 3⁄ )] 𝑀 = 166, 666. 67(1. 10) 𝑀 = 183, 333. 34 Si la operación se hubiera llevado a cabo bajo un descuento real, el valor nominal del pagaré habría sido de 183,333.34 pesos. 2.11 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 32 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable 2.1.6. Interés compuesto y ecuaciones de valor cronológico derivadas Si se toma en consideración la simbología que más adelante se describe, del interés compuesto y del número de periodos en un horizonte dado se derivará una serie de expresiones que arrojará como resultado diferentes equivalencias del dinero a través del tiempo. En este apartado se explicarán ampliamente los conceptos antes mencionados. a) Simbología y diagramas de flujo monetario para interés simple y compuesto, y para el concepto de equivalencia Antes de abordar el concepto de equivalencia y las expresiones algebraicas que te llevarán a comprenderlo, es necesario considerar el uso de la siguiente simbología: 𝟎 = Al momento presente. 𝒏 = Al número de periodos. 𝑷 = Al valor actual o presente del capital. Se le representa en el momento presente (0). 𝑭 = Al valor futuro de una cantidad de dinero. Éste se indica en un periodo (𝑛). 𝑨 = Al valor de cada componente en una serie de pagos o ingresos iguales. Se representa a partir del periodo 1 hasta 𝑛, dentro de un diagrama de flujo monetario. 𝒊 = La tasa de interés compuesto por periodo. 𝑮 = Al valor en que se incrementa, en cada periodo, la magnitud de cada componente 𝐴. El valor de 𝐺 se representa a partir del periodo número 2 hasta 𝑛. División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 33 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Diagrama de flujo monetario Con el propósito de tener una idea más concreta acerca de la interpretación de la simbología anterior, vas a utilizar un diagrama de flujo monetario. Dicha figura es una representación diagramática que consiste en una línea horizontal delimitada por el cero (0) y 𝑛. En esta representación se indicarán los ingresos (hacia arriba) y los egresos (hacia abajo), con referencia a la línea horizontal. La simbología descrita anteriormente se ubica en el diagrama de la siguiente forma: División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 34 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Un diagrama de flujo de efectivo lo constituiría el siguiente ejemplo: En el cual: 𝑃 = Inversión 𝐴1 = Ingresos anuales 𝐴2 = Egresos anuales 𝐹 = Valor futuro Es conveniente aclarar que tanto los ingresos, como los egresos no se comportan de una manera uniforme a través del tiempo. Al respecto, es precisamente mediante el concepto de equivalencia que se obtiene el empleo de los factores de interés compuesto, lo que te permitirá representar como una serie uniforme los flujos monetarios para un horizonte de tiempo dado. Por otra parte, al tratar de esta manera los datos de un problema, se simplifican los cálculos relativos a su evaluación. División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 35 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Por lo general, el interés compuesto es el concepto que mejor representa el valor del dinero a través del tiempo, ya sea capitalización o descuento. Si inviertes 100 pesos ahora al 10% de interés, dentro de 3 años poseerás 133. 10 pesos. En términos de poder adquisitivo, 100 pesos de ahora serían equivalentes a 133. 10 pesos dentro de 3 años si los 100 pesos referidos se invirtieran al 10% anual de interés compuesto. En términos concretos, el concepto de equivalencia se puede enunciar de la siguiente manera: Este concepto se aclarará cuando analices, al menos, los primeros 2 factores de interés compuesto, es decir, 𝐹 / 𝑃 y 𝑃 / 𝐹 . 2.12 Si dos cantidades (100 pesos de ahora y 133. 10 pesos de 3 años después) se refieren o se trasladan a un mismo punto o periodo, en dicho punto las cantidades resultarían iguales. Fuente: Freedigitalphotos.com División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 36 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable b) Concepto de interés compuesto y su comparación con el interés simple Recuerda el concepto de tasa de interés simple: cantidad a pagar o a recibirse por la utilización del dinero. Esta renta o cantidad es uniforme por periodo, ya que se calcula tomando como base el préstamo o depósito original. Por su parte, en el interés compuesto: se ganan o se pagan intereses sobre capital e intereses, es decir, en el primer periodo se ganarán determinados intereses (𝑃. 𝑖), de tal manera que al final del periodo 1 adeudarán 𝑃 + (𝑃. 𝑖). A esto se le conoce como capitalizar los intereses, es decir, los intereses forman parte del capital. Para el segundo periodo, los intereses ganados serán igual a 𝑃 + (𝑃. 𝑖) 𝑖 y así sucesivamente, hasta un periodo 𝑛. Fuente: Freedigitalphotos.com División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 37 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Lo anterior pudiera prestarse a confusiones. Para no abrigar ninguna duda, observa el siguiente problema, en el cual se compararán los resultados utilizando interés simple e interés compuesto: Ahora, prestas 100 pesos a un interés de 10% por periodo. ¿A cuánto asciende la deuda al final de cada periodo? Realizando cálculos, tenemos: n Interés simple Interés compuesto 1 110 1102 120 121 3 130 133. 1 4 140 146. 41 5 150 161. 05 Periodo 1 𝐼𝑆 = 𝐹1 = 100 + (100 x 0. 1) = 110 𝐼𝐶 = 𝐹1 = 100 + (100 x 0. 1) = 110 Periodo 2 𝐼𝑆 = 𝐹2 = 110 + (100 x 0. 1) = 120 𝐼𝐶 = 𝐹2 = 110 + (110 x 0. 1) = 121 Periodo 3 𝐼𝑆 = 𝐹3 = 120 + (100 x 0. 1) = 130 𝐼𝐶 = 𝐹3 = 121 + (121 x 0. 1) = 133. 1 Periodo 4 𝐼𝑆 = 𝐹4 = 130 + (100 x 0. 1) = 140 𝐼𝐶 = 𝐹4 = 133. 1 + (133.1 x 0. 1) = 146. 41 Periodo 5 𝐼𝑆 = 𝐹5 = 140 + (100 x 0. 1) = 150 𝐼𝐶 = 𝐹5 = 146. 41 + (146. 41 x 0. 1) = 161. 05 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 38 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Quizás el ejemplo anterior no sea representativo por el monto y la tasa de interés utilizada, por ello se realizan los siguientes ejemplos: Importe: $100, 000.00 Interés: 20% IS IC Periodo 1 $120, 000.00 $120, 000.00 Periodo 2 $140, 000.00 $144, 000.00 Periodo 3 $160, 000.00 $172, 800.00 Periodo 4 $180, 000.00 $207, 360.00 Periodo 5 $200, 000.00 $248, 832.00 Importe: $100, 000.00 Interés: 33% IS IC Periodo 1 $133, 000.00 $133, 000.00 Periodo 2 $166, 000.00 $176, 890.00 Periodo 3 $199, 000.00 $235, 263.70 Periodo 4 $232, 000.00 $312, 900.72 Periodo 5 $265, 000.00 $416, 157.96 Importe: $100, 000.00 Interés: 50% IS IC Periodo 1 $150, 000.00 $150, 000.00 Periodo 2 $200, 000.00 $225, 000.00 Periodo 3 $250, 000.00 $337, 500.00 Periodo 4 $300, 000.00 $506, 250.00 Periodo 5 $350, 000.00 $759, 375.00 La fórmula general para un valor futuro en interés compuesto es 𝑭𝒏 = 𝑭 (𝟏 + 𝒊) 𝒏. División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 39 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable c) Fórmula para obtener el valor futuro (𝐹) de un capital presente (𝑃), (𝐹 / 𝑃) Ahora prestas 100 pesos a un interés de 10% compuesto por periodo, durante 5 periodos. ¿A cuánto asciende la deuda al final de cada periodo? n Interés compuesto 1 110 2 121 3 133. 1 4 146. 41 5 161. 05 Tomando como referencia los datos de esta tabla, se deriva el siguiente diagrama: Para los ingresos (entrada de dinero) Para los egresos (salida de dinero) División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 40 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Si analizas con detenimiento el diagrama, podrás observar que de éste resulta la expresión 2.1, la cual te permitirá calcular un valor futuro en cualquier periodo, utilizando un interés compuesto. 𝑭𝒏 = 𝑭 = 𝑷 (𝟏 + 𝒊) 𝒏 El factor de valor futuro o de capitalización de un solo flujo está representado por (1 + 𝑖)𝑛, que en lo sucesivo se indicará como (𝐹 / 𝑃), de tal manera que la expresión general se indicará así: 𝑭 = 𝑷 (𝑭 / 𝑷, 𝒊, 𝒏) En esta expresión, los símbolos del paréntesis corresponden al valor del factor (𝐹 / 𝑃 ) a una tasa de interés (𝑖), para un periodo (𝑛) determinado. Ahora bien, en este punto es conveniente mencionar que para facilitar el cálculo de valores en el tiempo se hace uso de tablas de factores de interés, en las cuales se presentan los valores para los factores en diferentes periodos y con diferentes tasas de interés. Sin embargo, para lograr las competencias marcadas en el programa de esta asignatura es importante que te familiarices con las expresiones algebraicas, para esto es recomendable que todos los cálculos los realices manipulando las fórmulas (expresiones) que se presentan. Para fines prácticos, en el contenido de la asignatura se hará uso indistinto de las fórmulas (expresiones) y de los factores. Expresión 2.1 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 41 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable d) Fórmula para obtener el valor presente (𝑃) a partir de un valor futuro (𝐹), (𝑃 / 𝐹) El factor (𝑭 / 𝑷, 𝒊, 𝒏) es el inverso de la expresión 2. 1 y, por tanto, se encuentra despejando 𝑃 de la expresión citada. Observa: 𝐹𝑛 = 𝐹 = 𝑃(1 + 𝑖) 𝑛 𝑃 = 𝐹 [ 1 (1 + 𝑖)𝑛 ] El factor en referencia está expresado por 1 (1+𝑖)𝑛 y, en lo sucesivo, se identificará como (𝑃 / 𝐹), de tal manera que la representación de la expresión 2. 2 será: 𝑷 = 𝑭 (𝑷/𝑭, 𝒊, 𝒏) Al igual que el factor ( 𝐹 𝑃 ) anterior y que los correspondientes factores que más adelante se determinan, los símbolos dentro del paréntesis implican que hay que encontrar el valor del factor empleado a una tasa de interés (𝑖) y a un periodo (𝑛). El factor de valor presente o de descuento de un solo flujo se emplea para encontrar la cantidad actual equivalente de un monto futuro (𝐹). Expresión 2.2 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 42 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Calcular el valor presente de una inversión que originó un flujo de efectivo de 16, 105. 10 pesos en el periodo 5 a una tasa de interés compuesto de 10%. 𝑃 = desconocido 𝐹 = 16,105.10 𝑖 = 10% 𝑛 = 5 𝑃 = 𝐹 [ 1 (1 + 𝑖)𝑛 ] Sustituye: 𝑃 = 16, 105. 10 [ 1 (1 + .10)5 ] 𝑃 = 10, 000. 00 2.13 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 43 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable e) Fórmula para obtener el valor futuro (𝐹) a partir de una serie uniforme (anual) de flujos monetarios (𝐹 / 𝐴) La determinación del factor (𝑭 / 𝑨, 𝒊, 𝒏) proviene de las modalidades económicas y financieras existentes en las relaciones de intercambio dentro del ámbito del comercio, la banca y la industria. Específicamente, en una gran cantidad de operaciones se ha generalizado la forma de cubrir el valor de un bien o de un servicio, a través de una serie de pagos iguales que se deben efectuar al final de cada periodo, para un horizonte de tiempo previamente fijado y a una tasa de interés por periodo. Con el fin de obtener el factor en mención, supón que tratas de acumular o capitalizar una cantidad futura 𝐹, mediante la acción de depositar una cantidad 𝐴, a partir del periodo 1 hasta 𝑛; es decir: Bajo estas condiciones, la cantidad futura acumulada 𝐹, a un interés compuesto (𝑖) por periodo (𝑛), se determina con la expresión 2. 3: 𝐹 = 𝐴[ (1 + 𝑖)𝑛 − 1 𝑖 ] El factor de valor futuro o de capitalización de una serie de flujos o depósitos iguales está asentado por la expresión: [ (1 + 𝑖)𝑛 − 1 𝑖 ] Y se simboliza por (𝐹 / 𝐴), de tal manera que la expresión general correspondiente se representará por: 𝐹 = 𝐴(𝐹 / 𝐴, 𝑖, 𝑛) Expresión 2.3 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 44 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Se trata de una inversión que consiste en una serie de depósitos de mil pesos a fin de periodo durante 3 años, a una tasa de interés anual de 50%, de la cual se desea conocer el monto acumulado 𝐹. 𝐴 = 1, 000 𝑛 = 3 𝑖 = 50% 𝐹 = desconocido Fórmula: 𝑭 = 𝑨 [ (𝟏 + 𝒊)𝒏 – 𝟏 𝒊 ] Sustituye: 𝐹 = 1, 000 [ (1 + 0. 50)3 – 1 0. 50 ] 𝐹 = 4, 750 2.14 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 45 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable f) Fórmula paraobtener una serie uniforme (𝐴) a partir de un valor futuro (𝐹) en un periodo enésimo (𝑛), (𝐴 / 𝐹) El factor (𝑨 𝑭⁄ , 𝒊, 𝒏) en referencia es el inverso del factor del valor futuro para una serie de depósitos iguales y, por tanto, se encuentra despejando 𝐹 de la expresión 2.3, es decir: 𝐹 = 𝐴[ (1 + 𝑖)𝑛 − 1 𝑖 ] 𝐴 = 𝐹[ 𝑖 (1 + 𝑖)𝑛 − 1 ] El factor de pago o amortización constante, a través de series iguales, está representado por la expresión: [ 𝑖 (1 + 𝑖)𝑛 − 1 ] Esto queda simbolizado por (𝐴/𝐹) y la expresión general, por 𝐴 = 𝐹(𝐴 / 𝐹, 𝑖, 𝑛). Se obtiene una cantidad futura 𝐹 = 4,750 pesos a partir de una serie uniforme de 3 depósitos de mil pesos a una tasa de 50% anual. Ahora, a partir de 𝐹 = 4,750 calcula la magnitud de los depósitos. 𝐴 = 𝐹 [ 𝑖 (1 + 𝑖)𝑛 − 1 ] 𝐴 = 4,750 [ 0.50 (1 + 0.50)3 − 1 ] 𝐴 = 4,750 (0.21053) 𝐴 = 1,000.00 Expresión 2.4 2.15 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 46 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable g) Fórmula para obtener el valor presente (𝑃) derivado de una serie de depósitos iguales (𝑃 / 𝐴) La obtención de este factor (𝑷 𝑨⁄ , 𝒊, 𝒏) se deriva de las expresiones 2.1 y 2.3: 𝐹𝑛 = 𝐹 = 𝑃 (1 + 𝑖) 𝑛 𝐹 = 𝐴[ (1 + 𝑖)𝑛 − 1 𝑖 ] Las cuales, a una misma tasa de interés (𝑖) y al mismo número de periodos 𝑛, son equivalentes. Por tanto: 𝑃 (1 + 𝑖)𝑛 = 𝐴[ (1 + 𝑖)𝑛 − 1 𝑖 ] 𝑃 = 𝐴[ (1 + 𝑖)𝑛 − 1 𝑖 (1 + 𝑖)𝑛 ] La expresión algebraica que representa al factor de valor presente de una serie de depósitos iguales, corresponde a: [ (𝟏 + 𝒊)𝒏 − 𝟏 𝒊 (𝟏 + 𝒊)𝒏 ] En lo sucesivo se empleará la notación (𝑃/𝐴), de tal manera que la expresión 2.5 se indicará también como: 𝑃 = 𝐴 (𝑃/𝐴, 𝑖, 𝑛) La utilidad el factor (𝑃/𝐴) consiste en calcular el valor presente o actual (𝑃) de una serie de depósitos iguales (𝐴). Expresión 2.5 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 47 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Si se trata de una serie de 5 pagos iguales de 1, 000 pesos al 10% de interés compuesto anual, el valor de 𝑃 está dado por: 𝑃 = 𝐴[ (1 + 𝑖)𝑛 − 1 𝑖 (1 + 𝑖)𝑛 ] Sustituye: 𝑃 = 1,000 [ (1 + .10)5 − 1 . 10 (1 + .10)5 ] 𝑃 = 1,000 (3.7908) 𝑃 = 3790.80 2.16 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 48 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable h) Fórmula para obtener el valor uniforme (𝐴) a partir de un valor presente (𝑃), (𝐴 / 𝑃 ) Factor de recuperación de un capital presente Este factor es el inverso del factor de valor presente de una serie de depósitos iguales, por tanto, se deduce despejando 𝐴 de la expresión 2.5: 𝑃 = 𝐴 [ (1 + 𝑖)𝑛 − 1 𝑖(1 + 𝑖)𝑛 ] 𝐴 = 𝑃 [ 𝑖(1 + 𝑖)𝑛 (1 + 𝑖)𝑛 − 1 ] El factor de recuperación de capital corresponde a la siguiente expresión: [ 𝑖(1 + 𝑖)𝑛 (1 + 𝑖)𝑛 − 1 ] Y se simboliza por (𝐴 𝑃⁄ ), y la expresión 2.6 se simboliza como: 𝐴 = 𝑃(𝐴 𝑃⁄ , 𝑖, 𝑛) Expresión 2.6 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 49 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Para ejemplificar la utilización del factor (𝐴 𝑃⁄ ), encuentra el valor equivalente anual durante 5 años, a una tasa de interés de 10%, para un valor presente de 3, 970. 80. Es decir: 𝐴 = 𝑃(𝐴/𝑃, 𝑖, 𝑛) Fórmula: 𝐴 = 𝑃 [ 𝑖(1 + 𝑖)𝑛 (1 + 𝑖)𝑛 − 1 ] Sustituye: 𝐴 = 3,970.80 [ . 10(1 + .10)5 (1 + .10)5 − 1 ] 𝐴 = 3,790.80(0.2638) 𝐴 = 1,000 i) Concepto de gradiente y fórmulas respectivas para determinar un valor futuro (𝐹) a partir de (𝐺), (𝐹 / 𝐺); un valor uniforme (𝐴) a partir de un gradiente (𝐺), (𝐴 / 𝐺), y un valor presente (𝑃) a partir de un valor gradiente (𝐺), (𝑃 / 𝐺) Es importante esclarecer el concepto de gradiente, el cual lo definiremos como una serie de flujo de caja que puede disminuir o aumentar de manera uniforme y constante; es decir que los ingresos o, bien, los egresos varían en la misma cantidad año con año. 2.17 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 50 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Por ejemplo, un maquilador de cosméticos determinó que las utilidades por la venta de un producto nuevo equivaldrían en el primer año a un monto de 50, 000. 00 pesos, pero no se pueden detener los efectos de una competencia floreciente y se estima que en los próximos 7 años la utilidad disminuya uniformemente a un nivel de 32, 000. 00 pesos. Determine el gradiente y construya el diagrama de flujo de caja. Cantidad base: $50, 000. 00 Pérdida de rentabilidad en 7 años: $50, 000 - $32, 000 = $18, 000 Gradiente: Pérdida / (n-1) = $18, 000 / (7-1) = $18, 000 / 6 = $3, 000 por año $50, 000 $47, 000 $44, 000 $41, 000 $38, 000 $35, 000 $32, 000 0 1 2 3 4 5 6 7 Fuente: Freedigitalphotos.com En este apartado, observarás que existen tres fórmulas para calcular gradientes, éstas van en función de la equivalencia que se esté usando, es decir, 𝑃, 𝐴 𝑜 𝐹. División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 51 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Factor de valor futuro de una serie aritmética (𝑭/𝑮) La deducción de los factores anteriores se sustentó en la consideración de cantidades simples y series uniformes. Sin embargo, el comportamiento real de determinados flujos de efectivo no es uniforme a través del tiempo, sobre todo en las inversiones relativas a los proyectos industriales. Con el propósito de facilitar la determinación de los factores de los que se ha hecho referencia, considera que los gastos mencionados crecen en forma aritmética. En la escala de tiempo, el primer incremento ocurrirá en el periodo dos y para el tercer periodo se tendrán dos incrementos y así sucesivamente hasta el periodo enésimo. Bajo estas circunstancias, el diagrama de flujo monetario es el siguiente: (𝑛 − 1)𝐺 0 1 2 3 4 𝑛 − 1 𝑛 (𝑛 − 2)𝐺 3 G 2 G G Serie 1 Serie 2 Serie 3 Serie penúltima Serie última . . . . . . División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 52 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable La ecuación que te permitirá calcular un valor futuro a partir de un gradiente es: 𝑉𝑓 = 𝐹 = 𝐴1 [ (1 + 𝑖)𝑛 − 1 𝑖 ] + 𝐺 𝑖 [ (1 + 𝑖)𝑛 − 1 𝑖 − 𝑖] El factor (𝐹 𝐺)⁄ está representado por la expresión: 𝑭 = 𝑮 (𝑭/𝑮, 𝒊 , 𝒏) Esta ecuación, independientemente de su representación, se emplea para simplificar el cálculo de un valor futuro (𝐹) correspondiente a una serie aritmética. Expresión 2.7 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 53 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Considera una máquina, cuyos gastos de operación y mantenimiento anuales experimentan un incremento aritmético de 500 pesos, en un horizonte de 10 años y a una tasa de interés anual de 50%. ¿Cuál es el valor futuro equivalente de 𝐹?Es decir: Valor del factor (𝐹 𝐺)⁄ 𝐹 = desconocido 𝐹 = 𝐴1 [ (1 + 𝑖)𝑛 − 1 𝑖 ] + 𝐺 𝑖 [ (1 + 𝑖)𝑛 − 1 𝑖 − 𝑖] Si: 𝐺 = 500. 00 𝑛 = 10 𝑎ñ𝑜𝑠 A1 = 0 dado que no hay pago inicial 𝑖 = 50% Sustituir: 𝐹 𝐺⁄ = (0) [ (1 + 0. 5)𝑛 − 1 0. 5 ] + 500 0. 5 [ (1 + 0. 5)𝑛 − 1 0. 5 − 0. 5] 𝐹 = $103, 330. 0781 2.18 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 54 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Para el caso de la serie uniforme (𝐴), sería despejando A1: 𝐴 = 𝐺(𝐴/𝐺, 𝑖%, 𝑛) = 𝐺 [ 1 𝑖 − 𝑛 (1 + 𝑖)𝑛 − 1 ] 𝐴 = 500 [ 1 0.5 − 10 (1.5)10 − 1 ] 𝐴 = 911.76 Factor de valor presente de una serie aritmética (𝑷/𝑮) Si lo que requieres es encontrar un valor presente dado un gradiente, la expresión que emplearás es: 𝑽𝒑 = 𝑷 = 𝑨𝟏 [ 𝟏 − (𝟏 + 𝒊)𝒏 𝒊 ] + 𝑮 𝒊 [ 𝟏 − (𝟏 + 𝒊)𝒏 𝒊 − 𝒏 (𝟏 + 𝒊)𝒏 ] Una pareja de socios desea ahorrar dinero, dentro de un año, depositando 500 pesos en su cuenta. Calculan que los depósitos aumentarán cien pesos por año durante 9 años, a partir del periodo 1. ¿Cuál es el valor presente de tal inversión si la tasa de interés es de 5% anual? Expresión 2.8 Expresión 2.9 2.19 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 55 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Sintetiza el problema: 𝐴 = 500 en el periodo 1 𝐺 = 100 a partir del periodo 2 hasta el periodo 10 𝑖 = 5% 𝑃 = desconocido El diagrama de flujo monetario para este problema es el siguiente: Solución: Primeramente, es necesario llevar al momento presente el flujo uniforme de efectivo desde el 1 hasta el 10, es decir 500 pesos (esta cantidad está representada por una línea punteada); posteriormente, a esta cifra se le suma el gradiente que es de 100 pesos a partir del periodo 2. Esto es: 𝑉𝑝 = 𝑃 = 𝐴1 [ 1 − (1 + 𝑖)𝑛 𝑖 ] + 𝐺 𝑖 [ 1 − (1 + 𝑖)𝑛 𝑖 − 𝑛 (1 + 𝑖)𝑛 ] 𝑃 = 500 [ 1 − (1.05)10 0.05 ] + 100 0.05 [ 1 − (1.05)10 0.05 − 10 (1.05)10 ] 𝑃 = $357.10 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 56 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable 2.2. Aplicaciones Si observas detenidamente a tu alrededor, notarás que cotidianamente banqueros, amas de casa, estudiantes, inversionistas, empresarios, prestamistas, contadores, consultores, microempresarios y, en general, todas las personas que manejen capital, se enfrentan ante situaciones que les exige tomar decisiones; por ejemplo, se deben considerar opciones de inversión, de ahorro, de crédito, de tasas de interés, de descuentos al saldar una deuda anticipadamente, etcétera. Este dilema surge de la escasez de recursos y de las necesidades ilimitadas que todo ser humano o empresa posee. Entonces, se debe tomar en cuenta esta situación para elegir la opción que optimice el uso de tales recursos. Por lo que en este apartado verás en acción el empleo del interés simple y del interés compuesto. También conocerás las tasas nominales y efectivas, así como algunos ejemplos de la aplicación de éstas. Todas estas herramientas proveerán una visión más amplia para la toma de decisiones en el ámbito financiero. Sin más preámbulos, entra de lleno a estas aplicaciones tan interesantes. Fuente: Freedigitalphotos.com División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 57 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable 2.2.1. Aplicaciones de interés simple Con la finalidad de que complementes la información concerniente a la tasa de interés simple, es necesario que observes el ejemplo que se presenta a continuación. Un banco presta a un comerciante 10, 000 pesos, y el acuerdo fue que la deuda se pagaría después de 3 meses y se entregarían 13, 000 pesos. Este caso permite ejemplificar una operación en la que interviene el interés simple. El supuesto fundamental del que se parte es que el dinero aumenta su valor con el tiempo: 2.20 El comerciante obtuvo inicialmente 10, 000 pesos y 3 meses después pagó 13, 000 pesos; los 10, 000 pesos que obtuvo inicialmente más 3, 000 pesos de interés, de acuerdo con el supuesto básico, es la cantidad que aumentó el valor del préstamo original en 3 meses. Desde el punto de vista del banco, esos intereses son su ganancia al haber invertido su dinero en el préstamo y desde el punto de vista del comerciante, son el costo de haber utilizado los 10, 000 pesos durante los 3 meses. División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 58 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Los elementos que intervienen en una operación de interés simple son: 𝑃 = Al capital que se invierte = 10,000 𝑡 = Al tiempo o plazo = 3 meses 𝐼 = Al interés simple = 3, 000 𝑀 = Al monto = a capital más intereses = 13, 000 𝑖 = La tasa de interés La tasa de interés refleja la relación que existe entre los intereses y el capital; por ejemplo: 𝑖 = 3, 000 10, 000 = 0. 3 En el cociente de la operación anterior se indica, si se multiplica por 100, que el capital ganó 30% de interés en dos meses; 3, 000 pesos es el 30% de 10, 000 pesos. Luego, para convertir a la misma base, se acostumbra expresar tanto la tasa de interés (𝑖), como el tiempo (𝑡) en unidades de año, por lo que, según el ejemplo, 𝑡 = a 3 meses y si el año tiene 12 meses, el tiempo expresado en unidades de año es: 𝑡 = 3 12 = 1 4 La tasa de interés si es de 0. 3 por trimestre, en 4 trimestres será: 𝑖 = 0. 3(4) = 1. 2 o expresado en porcentaje : 1. 2 × 100 = 120% anual. División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 59 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable También se hace la diferenciación entre: a) La tasa de interés 1. 2 (expresada en decimales). b) El tipo de interés 120% (expresado en porcentaje). Es importante observar que ambas son solo expresiones distintas de lo mismo, sólo que la primera es la forma algebraica del planteamiento, mientras que su expresión porcentual es la que más se utiliza cuando se maneja verbalmente; también es de uso común hablar de tasas porcentuales de interés, por ejemplo: “con una tasa de 50% anual”. División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 60 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable 2.2.2. Aplicaciones de interés compuesto Con la finalidad de que complementes la información concerniente a la tasa de interés compuesto, es necesario que observes los ejemplos que se presentan a continuación. Si el costo de la gasolina aumentara 2. 10% mensual durante los próximos 12 meses, ¿de cuánto será el aumento total expresado en porcentaje? Se sabe que el costo de un litro de gasolina es de 9 pesos. 𝐹 = 9(1 + 0. 021)12 = 11. 5491 El incremento de la gasolina en el año será de 11. 5491 − 9 = 2.5491 pesos. Si 𝑥 representa el porcentaje total del aumento, entonces: 9(𝑥) = 2. 5491 𝑥 = 2. 5491 / 9 =. 2832 = 28. 32% 2.21 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 61 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Una persona, ahora, invierte 10, 000 pesos con un interés compuesto del 10% anual. ¿Cuánto acumulará o capitalizaráen el periodo 8? 𝐹5 = desconocido 𝑃 = 10, 000 𝑖 = 10% 𝑛 = 8 𝐹𝑛 = 𝐹 = 𝑃 (1 + 𝑖) 𝑛 Sustituye: 𝐹5 = 10000(1 + 0.10) 8 𝐹5 = 10, 000 (2. 1436) 𝐹5 = 21, 436 pesos 2.22 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 62 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable 2.2.3. Aplicaciones de valor presente y futuro con interés simple y compuesto Ahora, observa estos ejemplos en los cuales se elaboran cálculos de valores presentes y futuros, utilizando los diagramas de flujo monetarios y aplicando ambos tipos de interés, es decir, el interés simple y el interés compuesto. Si en una cuenta de ahorros que paga el 15% anual, se depositan 1, 000 pesos anuales durante 5 años, ¿qué cantidad se acumularía al final del año 10 si el primer deposito se hizo al final del año 1? 𝑖 = 15% 𝐴 = 1, 000 𝑛 = 10 𝐹 = desconocido Se realiza el diagrama de flujo y se establece la ecuación mediante los factores de interés compuesto. 5 0 1 2 3 4 𝑛 𝐹 = ? 𝑃 = ? 𝐴 = 1,000 𝐴ñ𝑜𝑠 2.23 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 63 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Se calcula el presente 𝑃 = 𝐴(𝑃 𝐴⁄ , 𝑖, 𝑛) 𝑃 = 𝐴(𝑃 𝐴⁄ , 15%, 5) Y se sustituye: 𝑃 = 1, 000(3. 3522) 𝑃 = 3, 352. 2 Después se calcula el valor futuro: 𝐹 = 𝑃(𝐹 𝑃⁄ , 𝑖, 𝑛) 𝐹 = 𝑃(𝐹 𝑃⁄ , 15%, 𝑛) Se sustituye: 𝐹 = 3, 352. 2(4. 0455) 𝐹 = 13, 561. 32 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 64 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Una persona desea recibir 1, 000 pesos al final de cada uno de los próximos cuatro trimestres. Si la cuenta de ahorros paga un 8% anual capital, en cada trimestre, ¿cuál es el depósito inicial requerido? 𝐴 = 1, 000 8% 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 𝑐𝑎𝑝𝑖𝑡𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑏𝑙𝑒 𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑟𝑖𝑚𝑒𝑠𝑡𝑟𝑒 𝑃 =? 𝑛 = 12 3 = 4 𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑎ñ𝑜 𝑖 = 8% 4 = 2% 𝑝𝑜𝑟 𝑡𝑟𝑖𝑚𝑒𝑠𝑡𝑟𝑒 𝑃 = 𝐴(𝑃 𝐴⁄ , 2%, 4) 𝑃 = 1000(3. 8077) 𝑃 = 3, 807.7 5 0 1 2 3 4 𝐴 = 1,000 𝑃 = ? 𝑇𝑟𝑖𝑚𝑒𝑠𝑡𝑟𝑒𝑠 2.24 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 65 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable 2.2.4. Tasa nominal, efectiva y equivalente La tasa de interés actual que se capitaliza 𝑚 veces en un año se conoce como tasa nominal. La tasa nominal es la tasa de interés convenida en cualquier operación de índole financiera y queda acordada en los contratos. Es 𝑖 la tasa de interés anual nominal capitalizable 𝑚 veces en un año y es 𝑖𝑒𝑞 la tasa de interés anual nominal equivalente capitalizable 𝑞 veces en un año. Si se invierte 𝑃 a la tasa de 𝑖%, el monto al cabo de 𝑡 años será: 𝐹1 = 𝑃(1 + 𝑖 𝑚 )𝑚𝑡 La misma cantidad 𝑃 invertida a 𝑖𝑒𝑞% proporcionará, al cabo de 𝑡 años, un monto de: 𝐹2 = 𝑃(1 + 𝑖𝑒𝑞 𝑞 )𝑞𝑡 Matemáticamente, la tasa equivalente se expresa: 𝐹1 = 𝐹2 Por tanto: 𝑃 (1 + 𝑖 𝑚 ) 𝑚𝑡 = 𝑃 (1 + 𝑖𝑒𝑞 𝑞 ) 𝑞𝑡 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 66 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Es decir: (1 + 𝑖 𝑚 ) 𝑚𝑡 = (1 + 𝑖𝑒𝑞 𝑞 ) 𝑞𝑡 Elevando ambos lados de la igualdad a la potencia 1 𝑞𝑡 , se tiene: (1 + 𝑖 𝑚 ) 𝑚𝑡/𝑞𝑡 = (1 + 𝑖𝑒𝑞 𝑞 ) Esto es: (1 + 𝑖 𝑚 ) 𝑚 𝑞 = (1 + 𝑖𝑒𝑞 𝑞 ) Por tanto: 𝑖𝑒𝑞 = [(1 + 𝑖 𝑚 ) 𝑚 𝑞 – 1]𝑞 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 67 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Encuentra la tasa de interés nominal con capitalización semestral que sea equivalente a la tasa del 20% capitalizable cada mes. Si 𝑖 = 20% anual, 𝑚 = 12 y 𝑞 = 2, entonces: 𝑖𝑒𝑞 = [(1 + 0. 20 12 ) 12 2 – 1]2 𝑖𝑒𝑞 = (1. 104260424 – 1)(2) = 0. 208520848 𝑖𝑒𝑞 = 20. 852085% anual capitalizable cada semestre Una tasa equivalente muy utilizada en diversas situaciones financieras es la tasa de interés anual efectiva o tasa efectiva, simbolizada como 𝑖𝑒. La tasa efectiva es la tasa de rendimiento que se obtiene al cabo de un periodo anual, debido a la capitalización de los intereses, es decir, la tasa efectiva refleja el efecto de la reinversión. A la tasa efectiva también se le llama rendimiento anual efectivo. Si un determinado capital se invierte a una tasa de interés capitalizable cada año, el monto compuesto al final del primer año es el mismo que el monto obtenido por interés simple a un año de plazo. Por tal motivo, la tasa efectiva anual puede también definirse como la tasa de interés simple, que produce el mismo interés en un año que la tasa nominal capitalizada 𝑚 veces al año. 2.25 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 68 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable La fórmula de la tasa efectiva se obtiene de la ecuación 𝑖𝑒𝑞 = [(1 + 𝑖 𝑚 ) 𝑚 𝑞 – 1]𝑞, haciendo que 𝑞 sea igual a uno. Esto es: 𝑖𝑒 = (1 + 𝑖 𝑚 ) 𝑚 – 1 ¿Cuál es la tasa efectiva del dinero invertido a la tasa nominal del 24. 7% capitalizable en forma semestral? 𝑖 = 24. 7% anual 𝑚 = 2 periodos de capitalización en el año Por tanto: 𝑖𝑒 = (1 + . 247 2 ) 2 – 1 = . 26225225 = 26. 225225 Si una persona invierte dinero al 24. 7% anual capitalizable semestralmente, la tasa de interés ganada realmente es de 26. 22% anual. 2.26 División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 69 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable Cierre de la Unidad ¡Felicidades! Has finalizado la segunda unidad de Matemáticas financieras, en la cual conociste los conceptos: valor presente, valor futuro, la equivalencia del dinero a través del tiempo, las fórmulas que permiten calcular estas equivalencias; así como la simbología que se utiliza para realizar operaciones financieras. Ahora estás listo(a) para explorar la Unidad 3. Amortización. ¡Adelante! Fuentes de consulta Díaz, A. y Aguilera, V. M. (1999). Matemáticas financieras (3ª ed.). México: Mc Graw Hill. Highland, E. H. y Rosenbaum, R. S. (1987). Matemáticas financieras. México: Prentice-Hall Hispanoamericana. Vidaurri, H. M. (2008). Matemáticas financieras (4ª ed.). México: Cengage Learning. Fuentes electrónicas Real Academia Española (2014). Diccionario de la lengua española. Recuperado de http://buscon.rae.es/draeI/SrvltConsulta?LEMA=tiempo División de Ciencias Sociales y Administrativas / Gestión y Administración de PyME 70 Matemáticas financieras Unidad 2. Interés simple y compuesto Descargable
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