连续现金流
连续现金流用一个随时间变化的流率描述款项的发生,再通过积分计算累计金额、现值或终值。流率的单位是“元/年”等金额除以时间的单位;它不是某一时点已经拥有的余额。
设一个合成的设备服务项目在五年内以每年 3,600 元的恒定流率产生净流入。为研究跨期换算,假设连续贴现率为 。这里先将频繁发生的小额款项理想化成连续流;若实际只有每月末付款,就应按照真实时点求和,二者的差别在后文计算。
金额和流率在图上怎样区分
用 表示时刻 的现金流率,单位为元/年。很短的一段 年内,若流率变化很小,净流入约为 元。把小段相加、令分割变细,就得到从零到 的未贴现总流入
本例 、,所以 元。图中的曲线高度是流率,曲线下的面积才是金额。 的单位也印证了这一点。
现值:每一小段都先贴现
在连续贴现率 下,时刻 的一元钱换算到时点零为 元。将小段流入 贴现,再相加:
若 在有限区间上连续或分段连续,该黎曼和随最大分段长度趋于零而收敛,给出
如果净流入可以为负,负值表示同一观察者的净流出,仍可按带符号的积分计算。指数中的 必须无量纲,不能将按月的 直接配给按年的 。Simon Fraser University:连续资金流与积分
本例的积分可直接算出:
这说明在给定贴现率下,未来五年的整条流入与时点零的约 16,314.23 元等值。它不自动等于项目的市场价格,也没有从数学公式中推断收入承诺一定实现。
终值:早来的钱有更长的累积时间
把评价时点改成第五年末。时刻 发生的金额需要增长 年,因此
将 提出积分,得到 。在本例中,
未贴现总流入 18,000 元、现值约 16,314 元、第五年终值约 19,926 元,分别回答三个问题。不能仅因它们都以元为单位就把它们当作同一个量。
还可从余额的微分方程核对。若初始余额为零,所有净流入继续按率 增长,则
乘以积分因子 ,左边成为乘积的导数:
从零积到 ,即得 。现金流积分与一阶线性微分方程因而连接起来。
月末结算与连续流有多少差别
仍取每年 3,600 元。如果实际每月末收到 300 元,共六十笔,并保持相同的连续贴现规则,则现值应为
按有限等比和计算, 元,比连续模型的现值少约 元。这一差额来自款项发生时点的改变,未改变五年收到的 18,000 元总额。
因为所有款项被放在各月的最末端,而连续模型中的流入分布在整个月内,正贴现率下月末方案的现值略小。一般将五年等分成 段、每段末支付 ,得到
这是对递减函数 的右端点和,因而 ,且 。利用每段上端点、下端点所夹面积,还能给出误差界:
连续现金流是一个能明确检验的近似,不是把“按月”在公式里悄悄改写成“每时每刻”。需要精确处理合同金额时,以实际时点和相应的计息、舍入规则为准。
流率增长、利率变化和无限期限
若合成项目的流率改为 ,增长率 与贴现率 采用相同时间单位,则
这里比较的是流入增加与贴现减少的合成作用。当 、期限趋于无限时,积分有限的条件是 ,现值才等于 。有限期限的积分即使 也可以存在;不能把无限期限的收敛条件误套到五年项目。
若连续贴现率本身随时间变化为 ,从零到 的贴现因子为
这一式子仍逐段贯彻同一原则:确定发生时点,确定跨期换算规则,再将所有款项换到共同的评价时点。
参考资料
- Simon Fraser University:Math 158,Applications to Business and Economics。
- University of British Columbia:Present and Future Values of a Continuous Income Stream。
- Ronald J. Harshbarger、James J. Reynolds,Mathematical Applications for the Management, Life, and Social Sciences,第 10 版,第 13 章。