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Disciplina: Matemática Financeira Capítulo 7 - Séries uniformes de pagamento – Anuidades - Parcelamentos Professora: Magda Leyser – magda.leyser@gmail.com 7. Anuidades – Séries uniformes de pagamento ou recebimentos Iniciamos apresentando a ideia de representar o pagamento realizado na forma de um Diagrama de fluxo de caixa associado a uma linha de tempo. Definimos fluxo de caixa representa uma série de pagamentos ou recebimentos que ocorre num determinado intervalo de tempo, assim trata-se da movimentação de recursos financeiros (entradas e saídas de caixa) ao longo de um período de tempo. Isto é, as entradas e saídas de dinheiro do caixa servem para apresentar graficamente as transações financeiras num período de tempo. O tempo é representado por uma linha horizontal dividida pelo número de períodos em análise. As entradas ou recebimentos são representados por setas verticais apontadas para cima, e as saídas ou pagamentos são representados por setas verticais apontadas para baixo. Até o momento estudamos situações onde foi realizado um pagamento, agora verificaremos o que ocorre quando é efetuado mais de um pagamento/ recebimentos. Chamaremos de anuidades, rendas certas, prestações ou séries de pagamentos são sucessões de pagamentos ou recebimentos exigíveis em épocas predeterminadas, destinadas a extinguir uma dívida ou construir um capital. Trataremos como séries de pagamentos todas as operações financeiras que envolvem pagamentos ou recebimentos parcelados, os quais chamaremos de PMT1, PMT2, PMT3, ... e que poderão ocorrer em datas pré-estabelecidas n1, n2, n3, ... em um fluxo de caixa. Exemplo 1: Para ilustrar o raciocínio que envolve o cálculo do juros nesta modalidade de pagamento de um empréstimo em mais de um momento sugerimos analisar como se forma o VP (valor presente ou valor financiado) que se constitui da descapitalização de cada uma das parcelas pagas ao longo de um período de tempo. E também analisar como ficariam corrigidas no futuro, que chamaremos de FV (valor futuro) do acumulado de todas as parcelas pagas. Assim considerando os valores das parcelas de cada exemplo abaixo, a taxa indicada no exemplo e o número de parcelas, calcule o PV e FV do acumulado de cada exemplo. a) 4 pagamentos mensais de iguais de R$100,00 a taxa de juros efetiva de 5%am. Determine o valor do financiamento (PV) que é retirar das parcelas o juros referente ao momento de pagamento, ou seja: 2 Determine o valor futuro do acumulado das parcelas (FV) que é calcular o valor futuro de cada parcelas capitalizando o juros conforme o momento de pagamento, ou seja: b) 4 pagamentos mensais iguais de R$100,00 a taxa de juros efetiva de 5%am. Determine o valor do financiamento (PV) que é retirar das parcelas o juros referente ao momento de pagamento, ou seja: Determine o valor futuro do acumulado das parcelas (FV) que é calcular o valor futuro de cada parcelas capitalizando o juros conforme o momento de pagamento, ou seja: 3 c) 4 pagamentos bimestrais iguais de R$100,00 a taxa de juros efetiva de 10,25%ab Determine o valor do financiamento (PV) que é retirar das parcelas o juro referente ao momento de pagamento, ou seja: Determine o valor futuro do acumulado das parcelas (FV) que é calcular o valor futuro de cada parcelas capitalizando o juros conforme o momento de pagamento, ou seja: 4 Quando estudamos um sequencia de pagamentos devemos considerar as seguintes situações: Séries de pagamentos certas ou determinísticas São aquelas cuja duração e pagamentos são pré- determinados, não dependendo de condições externas. Os diversos parâmetros, como o valor dos termos (parcelas), prazos de duração, taxas de juros são fixos e imutáveis. Esse tipo de situação é estudado na matemática financeira. Séries de pagamentos aleatórios ou probabilísticos Os valores e/ou as datas de pagamentos ou de recebimentos podem ser variáveis aleatórias. É o que ocorre, por exemplo, no seguro de vida. Os valores dos pagamentos (mensalidades) são certos, sendo aleatórios o valor do seguro a receber e a data do recebimento. Esse tipo de situação é estudado na matemática atuarial. Durante nosso estudo abordaremos somente as séries certas ou anuidades, sob o regime de juros compostos, a menos que indicação ao contrário. As anuidades podem ser classificadas da seguinte maneira: Quanto a Periodicidade Periódicas (uniformes): quando o intervalo de tempo entre as parcelas é igual. não-periódicas: quando o intervalo entre as parcelas não é igual. ao prazo (tempo) temporárias: com duração limitada; tem um número finito de pagamentos/recebimentos Perpétuas (infinitas): com duração ilimitada, um número infinito de pagamentos/recebimentos Valor Constante (fixo ou uniforme): com todas as parcelas iguais. Variáveis:com parcelas de valores diferentes. forma de pagamento imediatas: primeiro pagamento no primeiro período postecipadas: quando as parcelas ocorrem no final do intervalo (sem entrada) antecipadas: quando as parcelas ocorrem no início do intervalo, no momento zero da série de parcelas (com entrada) diferidas: primeiro pagamento após o primeiro período (quando ocorre um prazo de carência) postecipadas: desprezada a carência, a prestação ocorre no final do intervalo. antecipadas: desprezada a carência, a prestação ocorre no início do intervalo. Legenda: PMT é a parcela, a prestação, o depósito ou qualquer outra expressão que possa ser utilizada para significar o valor pago ou recebido em cada momento. i é a taxa de juros paga ou cobrada. n é o número de prestações que compõe uma série. Quando temos período em que há pagamentos ou recebimentos, conhecido como carência, também representa este tempo. PV é o valor presente na primeira data considerada, data zero, no início da série, representa a soma de todas as parcelas descontando o juros pago. FV é o valor na última data considerada, no final da série futura do valor corrigido de todas as parcelas pelo juro. 5 Podemos representar graficamente as séries periódicas (uniformes) de pagamentos da seguinte forma: a) do ponto de vista de quem vai receber os pagamentos (PMT = pagamentos ou prestações) b) do ponto de vista de quem vai fazer os pagamentos ( PMT = pagamentos ou prestações) INFORMAÇÔES SOBRE AS TECLAS DE FUNCIONAMENTO DA HP-12C Tecla Característica N Calcula o prazo I Calcula a taxa PV Calcula o valor presente PMT Calcula a prestação FV Calcula o valor futuro CHS Troca um sinal de um número g <END> Calculo de séries uniformes de pagamento postecipadas g <BEG> Calculo de séries uniformes de pagamento antecipadas f <FIN> Limpa as funções financeiras f <REG> Limpa todas as funções Para efetuarmos os cálculos na calculadora HP 12-C de uma série uniforme de pagamentos postecipadas será necessário introduzir no visor da calculadora a função END, para isso deve-se pressionar as teclas g <END>. Para o calculo antecipado será necessário pressionar as teclas g <BEG>. Observe no visor se aparecem essas funções. 7.1 Anuidades postecipadas (g end): série de pagamentos imediatos, certos, periódicos, limitados constantes. São os pagamentos parcelados (financiamentos) cujos pagamentos (PMT) ocorrem no final de cada período. Como exemplo, temos os empréstimos e financiamentos em pagamentos mensais. É normalmente a sistemática adotada pelo mercado (crediário sem entrada).Cálculo do principal (PV) Neste caso as prestações (PMT) estão relacionadas com o valor do financiamento (PV). 6 Exemplo 2: Seja um financiamento em 4 parcelas iguais e mensais de $300,00 sendo a primeira prestação paga 1 mês após a compra (postecipado). Sabendo que a taxa de juros do financiamento é de 4,5%a.m. Determine: a) o valor a vista de uma mercadoria. PV=PV1+PV2+PV3+PV4 4321 )1( 4 )1( 3 )1( 2 )1( 1 i PMT i PMT i PMT i PMT PV 4321 )045,01( 300 )045,01( 300 )045,01( 300 )045,01( 300 PV 4321 )045,01( 300 )045,01( 300 )045,01( 300 )045,01( 300 PV 26,076.1257,1076 567,251...888,262...718,274...08,287 PV PV A partir dos resultados acima podemos generalizar uma fórmula que resumo a progressão geométrica que as equações que determinam o PV e FV através das seguintes fórmulas: n n ii i PMTPV 1 11 11 1 n n i ii PVPMT Observe que o desenvolvimento desse problema trata de uma progressão geométrica, assim o cálculo acima pode ser resolvido pela fórmula da soma das parcelas de uma progressão geométrica que é determinado por: n n ii i PMTPV 1 11 4 4 045,01 1045,01 300 i PV 4 4 045,1045,0 1045,1 300PV ...19251,1045,0 1...19251,1 300PV 2577,1076...587525,3300 ..0536633,0 ...19251,0 300 PV b) O valor futuro (corrigido) das prestações no momento do pagamento da última prestação que liquida o parcelamento. FV=FV1+FV2+FV3+FV4 4)1(3)1(2)1(1 123 PMTiPMTiPMTiPMTFV 300)045,01(300)045,01(300)045,01(300 123 FV 7 300045,1300092025,1300...141166,1300 FV 3005,3136075,3273498375,342 FV FV= 1.283,457≈≈R$1.283,46 A partir dos resultados acima podemos generalizar uma fórmula que resumo a progressão geométrica que as equações que determinam o PV e FV através das seguintes fórmulas: i i PMTFV n 11 11 n i i FVPMT No exemplo acima teremos o mesmo resultado calculando i i PMTFV n 11 045,0 1045,01 300 4 FV 045,0 1045,1 300 4 FV 045,0 1...1925186,1 300FV 045,0 ...1925186,0 300FV ...27819,4300FV FV= 1.283,457≈≈R$1.283,46 Quando a prestação é paga no final do período, estamos diante de uma série de pagamentos postecipados. A HP-12 possui recurso para calcular nessas condições. O módulo de pagamento antecipado é representado pelas teclas g END (END=final=fim). O módulo de pagamento antecipado, g END pode ser acionado a qualquer momento. Antes da digitação das variáveis conhecidas, entre os dados ou no final. Cálculo do prazo (n) Lembrete Como estudado no cálculo do prazo do juro composto precisaremos efetuar o cálculo usando logaritmo neperiano, na calculadora HP12-C <g> LN. )1( 1 iLN i PMT PV LN n )1( 1 iLN PMT iFV LN n Essas fórmulas são obtidas pela interpretação da equação equivalente onde isolamos a variável n a partir de: n n ii i PMTPV 1 11 8 n n ii i PMT PV 1 11 n n i i i PMT PV 1 11 nn n ii i i PMT PV 1 1 1 1 n i i PMT PV 1 1 1 i PMT PV i n 1 1 1 i PMT PV i n 11 i PMT PV i n 1ln1ln i PMT PV in 1ln1ln i i PMT PV n 1ln 1ln i i PMT PV n 1ln 1ln Exemplo 3: calcular o valor de um financiamento a ser quitado através de seis pagamentos mensais de $1.500,00, vencendo a primeira parcela a 30 dias da liberação dos recursos, sendo de 3,5%a.m. a taxa de juros negociada na operação. 9 PV=? PMT=1.500,00 MENSAIS i=3,5%ao mês n= 6 prestações n n ii i PMTPV 1 11 6 6 035,01035,0 1035,01 00,500.1PV 6 6 035,1035,0 1035,1 00,500.1PV 229255,1035,0 1229255,1 00,500.1PV 043023936,0 229255,0 00,500.1PV 32855301,500,500.1 PV 83,992.7PV <f > REG <g > END 1500 <CHS> <PMT> 6 <n> 3,5 < i > <PV> 7.992,83 Exemplo 4: Um produto é comercializado à vista por $500,00. Qual deve ser o valor da prestação se o comprador resolver financiar em cinco prestações mensais iguais e sem entrada, considerando que a taxa de juros cobrada pelo comerciante é de 5%ao mês? PV=500,00 PMT=? MENSAL i=5%ao mês n= 5 prestações MENSAIS 11 1 n n i ii PVPMT 105,01 05,0105,0 500 5 5 PMT 105,1 05,105,0 500 5 5 PMT 127628,1 27628,105,0 500 PMT 27628,0 06381407,0 500PMT 2309747,0500PMT 49,115PMT <f > REG <g > END 500 <PV> 5 <n> 5 < i > <PMT> 115,49 1 0 Exemplo 5: Calcular o valor dos pagamentos realizados durante 7 meses a uma taxa de 4%ao mês que produz o montante de $5.000,00 pelo regime de juros compostos. FV=5.000,00 PMT=? i=4%ao mês n= 7 prestações 11 n i i FVPMT 104,01 04,0 00,000.5 7 PMT 104,1 04,0 00,000.5 7 PMT 13159317,1 04,0 00,000.5 PMT 3159317,0 04,0 00,000.5PMT 126689,000,000.5 PMT 05,633PMT <f > REG <g > END 5000 <PF> 7 <n> 4 < i > <PMT> 633,05Exemplo 6: Um produto é comercializado à vista por $1.750,00. Alternativa, seria financiar esse produto a uma taxa de 3%ao mês gerando uma prestação de $175,81. Considerando que o comprador escolha a segunda alternativa, determinar a quantidade de prestações deste financiamento sabendo que a 1ª parcela vence após 30 dias da compra. Resposta: 12 meses PV=$1.750,00 PMT=$175,81 i=3%ao mês n=? )1( 1 iLN i PMT PV LN n )03,01( 03,0 8,175 00,1750 1 LN LN n )03,01( 03,0...954493,91 LN LN n )03,01( ...29863481,01 LN LN n )03,1( 7137013651887,0 LN LN n 2410295588002,0 ...3547265,0 n 30007008695,12n 12n <f > REG 1750 <PV> 3 < i > 175,81 <CHS> <PMT> n Exemplo 7: Um poupador deposita $150,00 por mês numa caderneta de poupança, após um determinado tempo observa-se que o saldo da conta era de $ 30.032,62. Considerando que a taxa média da poupança de 0,8%ao mês, determine a quantidade de depósitos efetuados pelo poupador. 1 1 FV= PMT= i= n=? )1( 1 iLN PMT iFV LN n 30.032,62 <enter> 0,008 x 150 / 1+ <enter> g <LN> 0,008 + g <LN> / Outra opção : <f > REG 30.032,62 <FV> 0,8 < i > 150,00 <PMT> n 120 meses Somatório das prestações Observe que em finanças a soma das parcelas não tem significado, uma vez que esses valores se alteram ao longo do tempo, assim só fazem sentido quando a taxa de juros é zero ou quando os valores coincidirem numa mesma data. 7.2 Anuidades antecipadas (g BEG) (constantes imediatas antecipadas, parcelamento sem entrada) São aquelas cujos pagamentos (PMT) ocorrem no início de cada período. É o caso de sucessivos depósitos mensais de mesmo valor em uma caderneta de poupança, por exemplo. Anuidades antecipadas são conhecidas no comércio como sistema de prestações com entrada, ou seja, a primeira prestação é paga no ato do empréstimo. Exemplo 8: Seja um financiamento em 4 parcelas iguais e mensais de $300,00 sendo a primeira prestação paga no ato da compra (antecipado). Sabendo que a taxa de juros do financiamento é de 4,5%a.m. Determine: a) o valor a vista de uma mercadoria. PV=PV1+PV2+PV3+PV4 321 )1( 4 )1( 3 )1( 2 1 i PMT i PMT i PMT PMTPV 321 )045,01( 300 )045,01( 300 )045,01( 300 300 PV 141166125,1 300 092025,1 300 045,1 300 300 PV 69,124.1...6893,124.1 ...888,262...718,274...08,28700,300 PV PV Esse valor pode ser substituído por: Cálculo do principal (PV) 1 2 )1( 1 11 i ii i PMTPV n n que pode ser representado por 1 1 11 n n ii i PMTPV ...141166,1045,0 1..192518,1 300 045,1045,0 1045,1 300 045,01045,0 1045,01 300 1 11 3 4 14 4 1n n ii i PMTPV ....689,1124...748964,3300 ...05135247,0 ..192518,0 300 PV No caso de calcularmos o montante (valor futuro) dessas parcelas teremos: 4)1(3)1(2)1(1 123 PMTiPMTiPMTiPMTFV 300)045,01(300)045,01(300)045,01(300 123 FV 300045,1300092025,1300...141166,1300 FV 46,283.14573375,283.13005,3136075,3273498375,342 FV Cálculo do montante (FV) pode ser obtido interpretando o raciocínio acima como o somatório de uma progressão geométrica, assim, obtemos que: i i PMTFV n 11 Aplicando ao exemplo acima teremos: 045,0 ...1925186,0 300 045,0 1...1925186,1 300 045,0 1045,1 300 045,0 1045,01 300 44 FV 46,283.1...457,1283...2781911,4300 FV Cálculo da prestação PMT 11 1 1 n n i ii PVPMT )1(1)1( ii iFV PMT n Cálculo do prazo n temos que isolar a variável n da expressão: )1( )1( 1 iLN iPMT iPV LN n )1( 1 )1( iLN iPMT iFV LN n 1 3 Quando uma prestação é paga no ato da compra, estamos diante de uma série de pagamentos antecipados. A HP-12 possui recurso para calcular nessas condições. O módulo de pagamento antecipado é representado pelas teclas g BEG ( Begin= início=começo). Neste caso não vamos descontar a primeira prestação do PV e vamos considerar todas as prestações. O módulo de pagamento antecipado, g BEG pode ser acionado a qualquer momento. Antes da digitação das variáveis conhecidas, entre os dados ou no final. Exemplo 9: Uma mercadoria que custa $5.000,00 à vista será vendida em 8 prestações mensais, iguais, sendo que a primeira no ato da compra. Sabendo que a taxa de juros é de 15%a.m, qual o valor de cada prestação? Resposta $968,91 Antecipado (com entrada) PV=$5.000,00 N=8 prestações mensais I=15%am PMT=? )1(11 ii iPV PMT n )1( 1 1 1 i i iPV PMT n )1( 1 11 i i i iPV PMT n n )1(11 1 ii iPVi PMT n n 11 1 1 n n i iPVi PMT )15,1(...32690177,01 00,750 )15,1(15,11 00,750 )15,01(15,011 15,000,000.5 88 PMT ...913432,968 ....7740629,0 00,750 )15,1(...673098227,0 00,750 PMT Exemplo 10:Determine o valor presente de um empréstimo concedido por uma financeira, para ser liquidado em 7 prestações antecipadas, mensais, iguais e consecutivas de $2.500,00, a uma taxa de 220,76%a.a. Devemos iniciar calculando a taxa mensal equivalente, pois o pagamento será realizado mensalmente, logo essa é a forma de capitalização das parcelas, assim: 112 )1()1( am ii 112 )2076,21()1( mi 12 )2076,3()1( mi ...1020002,0)( mi Agora poderemos calcular o valor do empréstimo, ou seja, o valor presente. 17 7 1 102,01102,0 1102,01 00,500.21 11 n n ii i PMTPV ...79097738,1102,0 1...97365,1 00,500.2 102,1102,0 1102,1 00,500.2 6 7 PV 1 4 62446,13324...3298497,500,500.2 ...18268009,0 ...973657,0 00,500.2 PV Conclusão: o valor do empréstimo será de R$13.324,62. Exemplo 11: Para a taxa mensal de 7,2% , calcule o montante produzido pela aplicação de 5 parcelas mensais, iguais e consecutivas de $2.300,00, sendo a primeira feita no início do período (antecipado). i i iPMTFV n 11 )1( 072,0 1072,01 )072,01(00,300.2 5 FV ...7737333,560,465.2 072,0 1...415708,1 60,465.2 072,0 1072,1 )072,1(00,300.2 5 FV FV=14.235,7163656.... 7.3 Série de pagamentos periódicos temporários constantes com carência - Anuidades diferidas São aquelas situações onde ocorre um período de carência K. A carência é um prazo diferente do intervalo existente entre as parcelas, antes da primeira prestação quando a anuidade (prestação ou parcela) estiver relacionada com o valor atual e após a última parcela (depósito) quando a anuidade estiver relacionada com um valor futuro. Consideramos que as anuidades serão diferidas postecipadas, logo com pagamento no fim do período. Cálculo do principal PV k aspostecipad i PV PV )1( kn n ii i PMTPV 1 11 11 1 n kn i ii PVPMT Cálculo do montante (FV) k n i i i PMTFV 1 11 kn ii iFV PMT 111 Exemplo 12 : Calcule o valor da prestação de um cobertor de $700,00, financiado em 6 prestações mensais e iguais, a primeira vencendo 4 meses após a compra, a taxa de juros de 3,9 %ao mês. Resposta $149,29. Na HP 12-C pode ser resolvido em duas etapas: F FIN/700 CHS PV/3 n/ 3,9 i/ FV e depois F FIN CHS PV/ 6n/ 3,9 i/ PMT 1 5 Exemplo 13: Um refrigerador no valor de $12.000,00 adquirido em fevereiro/87, pode ser financiado em 8 prestações mensais iguais, a primeira a ser paga em agosto/87. Sabendo-se que a taxa utilizada é de 21,3%ao mês, calcule o valor da prestação. $8.532,75. Exemplo 14: Calcule o valor da prestação de um relógio de $8.000,00 financiado em 8 pagamentos mensais iguais, o primeiro vencendo 7 meses após a compra, a uma taxa de juros de 19,5% ao mês. Resposta $5.981,17
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