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1 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor 1 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor IMPORTANTE: Esta apostila é utilizada exclusivamente com fins didáticos na Pós-Graduação do Senac em MG. Não deve ser considerada como base para consulta bibliográfica, mas como material orientativo. É proibida a reprodução total ou parcial, de qualquer forma ou por qualquer meio. A violação dos direitos de autor (Lei nº 9.610/98) é crime estabelecido pelo artigo 184 do Código Penal. 2 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor Minicurrículo do autor: Palestrante, Mestre em Matemática e Estatística, Coach Financeiro, Professional & Self Coach com Certificação Internacional pela Holos Desenvolvimento Humano, Educador Financeiro certificado DSOP, membro da Associação Brasileira de Educadores Financeiros – ABEFIN, especialista em educação financeira comportamental, Pós Graduado em Matemática e Estatística e Professor Universitário. Autor do livro Guia de Matemática Financeira com HP12C, integrante do quadro Economia Financeira da Rede Globo/TV Integração e autor do Curso Aprenda Tesouro Direto. Autor do canal no Youtube: Excelência no Bolso. www.youtube.com/ExcelenciaNoBolso Site: www.AndersonGoncalves.com.br E-mail: anderson@andersongoncalves.com.br fb.com/AndersonGoncalvesPalestrante fb.com/PalestranteAndersonGoncalves http://www.andersongoncalves.com.br/ mailto:anderson@andersongoncalves.com.br 3 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor Ementa Natureza e fundamentos da estatística, tabelas e gráficos, distribuição de frequências, estatística descritiva (medidas de posição, dispersão, assimetria e curtose). Conceitos básicos da Matemática Financeira, capitalização simples e composta, taxas proporcionais e equivalentes, desconto comercial e desconto composto; Valor Presente Líquido (VPL); Taxa Interna de Retorno (TIR), Sistemas de Amortização e Taxas Compostas. Aplicações com HP12C e Excel. 4 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor Sumário Capítulo 1 – Fundamentos da Estatística ....................................................... 5 Capítulo 2 – População, Amostra e Variáveis ................................................. 9 Capítulo 3 – Distribuição de Frequências ..................................................... 13 Capítulo 4 – Gráficos e Tabelas .................................................................... 14 Capítulo 5 – Medidas de Posição ................................................................. 17 Capítulo 6 -Medidas de Dispersão ............................................................... 19 Capítulo 7 – Introdução a Matemática Financeira ......................................... 21 Capítulo 8 – Juros Compostos ...................................................................... 26 Capítulo 9 - Taxa de Juros ........................................................................... 30 Capítulo 10 - Séries de Pagamentos ........................................................... 34 Capítulo 11 - VPL e TIR ............................................................................... 38 Capítulo 12 - Sistemas de Amortização ....................................................... 41 Referências ................................................................................................... 44 5 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor Capítulo 1 – Fundamentos da Estatística 1.1- OBJETIVO DO CAPÍTULO O objetivo neste capítulo apresentar os fundamentos e fases do método estatístico, conceitos básicos que serão estudados ao longo do curso, o método estatístico de pesquisa, coleta de dados, entre outros. 1.2- MÉTODO CIENTÍFICO - Relação entre o projeto de pesquisa e o papel da estatística A estatística tem tido uma longa e estreita relação com a filosofia da ciência e sua epistemologia, embora a estatística, frequentemente tem sido modesta na sua extensão e pragmática na sua atitude. A estatística é a tecnologia da ciência e, portanto, a estatística deve estar presente desde o início da pesquisa. Roda do conhecimento científico. O papel da estatística. 6 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor Esquema de um projeto de pesquisa e o papel da Estatística O papel da pesquisa O papel da Estatística Conceitualização do objeto de pesquisa 1. Definição do objeto de pesquisa 2. Situação dos conhecimentos 3. Modelo teórico e hipóteses ou questões da pesquisa A estatística ajuda a operacionalizar as hipóteses ou questões de pesquisa Escolha de uma estratégia de pesquisa 4.a) Modelo de pesquisa escolhido 4.b) Validade do modelo Por estratégia de pesquisa entende- se a integração e articulação do conjunto das decisões a serem tomadas, para apreender de maneira coerente a realidade empírica, a fim de testar de maneira rigorosa as hipóteses ou questões de pesquisa Planificação operacional da pesquisa 5) população estudada 6) definição das variáveis e coleta de dados 7) Análise de dados 8) Cronograma e orçamento 9) Pertinência da pesquisa 10) Respeito às regras éticas A estatística ajuda na definição da população a ser estudada, na definição das variáveis, na coleta de dados e na análise. Fonte: Elaborador pelo autor 7 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor 1.3 - FASES DO MÉTODO ESTATÍSTICO Fonte: Elaborado pelo autor Estatística descritiva a) Coleta dos dados: Após a definição do problema a ser estudado e o estabelecimento do planejamento da pesquisa, o passo seguinte é a coleta de dados. A coleta de dados pode ser direta ou indireta. A coleta é direta quando feita sobre elementos informativos de registros obrigatórios, como os nascimentos, casamentos e óbitos, a importação ou exportação de mercadorias etc. A coleta direta de dados pode ser classificada relativamente ao tempo em: • Contínua – quanto feita continuamente sem ser interrompido tal como a de nascimento e óbitos e outros • Periódica - quando feita em intervalos constantes de tempo, como os censos (de 10 em 10 anos), as avaliações mensais etc. • Ocasional – quando feita extemporaneamente, a fim de atender a uma conjuntura ou a uma emergência, como no caso de epidemias que assolam ou dizimam rebanhos inteiros. A coleta é indireta quando é inferida de elementos conhecidos (coleta direta) e/ou do conhecimento de outros fenômenos relacionados com o fenômeno estudado. Como exemplo, podemos citar a pesquisa sobre a mortalidade infantil, que é feita através de dados colhidos por uma coleta direta. Estatística Descritiva 1. Coleta de dados Direta (primária) Contínua Periódica Ocasional Indireta (secundária) 2. Organização dos dados Crítica dos dados Interna Externa Apuração dos dados Manual Eletrônica 3. Descrição dos dados Gráficos Tabelas Inferêncial Análise e interpretação dos dados 8 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor Crítica dos dados: Obtidos os dados, eles devem ser cuidadosamente criticados, à procura de possíveis falhas, imperfeições e erros, afim de não incorrermos em erros grosseiros ou de certo vulto, que possam influir sensivelmente nos resultados. A crítica é externa quando vida as causas dos erros por parte do informante, por distração ou má interpretação das perguntas que lhe foram feitas; é interna quando visa observar os elementos originais dos dados da coleta. b) Apresentação dos dados. Após a crítica dos dados convém organizá-los de maneira prática e racional, para melhor entendimento do fenômeno que se está estudando. A apresentação dos dados pode ser feita por meio de tabelas e/ou gráficos. c) Análisedos resultados O objetivo último da Estatística é tirar conclusões sobre o todo (população) a partir de informações fornecidas por parte representativa do todo (amostra). Assim, realizadas as fases anteriores, fazemos uma análise dos resultados obtidos, através dos métodos da Estatística Indutiva ou Inferencial, que tem por base a indução ou inferência, e tiramos desses resultados conclusões e previsões. 9 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor Capítulo 2 – População, Amostra e Variáveis 2.1- OBJETIVO DO CAPÍTULO O objetivo desse capítulo é de apresentar as primeiras noções de conceitos estatísticos. Inicialmente começaremos com o estudo de variáveis, população, amostra e amostragem. 2.2 - VARIÁVEIS: Quanto à sua origem, as variáveis ou observações podem ser obtidas de: • Respostas de Pesquisas. Quem aplica a pesquisa não tem nenhum controle intencional sobre os fatores que influenciaram as respostas: a contagem de habitantes de um país, o cadastro de clientes de um banco, a aceitação de um produto por um determinado tipo de consumidor, aplicação de testes psicológicos, avaliações, etc. • Respostas por Experimentos. Quem aplica o experimento tem controle intencional sobre os fatores que influenciam as respostas: o teste de estabilidade de produtos perecíveis frente a diferentes valores de temperatura e umidade, o desgaste de componentes de equipamentos mecânicos em condições especificadas, etc. Unidade elementar é qualquer pessoa, objeto ou coisa que faça parte de uma população. Dado é o resultado de investigação, cálculo ou pesquisa. Variável é toda característica que pode assumir diversos valores conforme a pessoa, objeto ou coisa. As respostas de uma pesquisa ou um experimento são a matéria-prima da análise estatística em que os dados ou observações são obtidos medindo as características de uma pessoa, objetos ou coisa. O conjunto dessas respostas ou observações forma uma unidade elementar, que em geral, está composta de uma ou mais características denominadas variáveis. a) Variável qualitativa: quando seus valores são expressos por atributos: sexo (masculino-feminino), cor da pele (branca, preta, amarela, vermelha, parda) etc.; b) Variável quantitativa: quando seus valores são expressos em números (salários dos operários, idade dos alunos de uma escola etc.). Uma variável quantitativa pode ser: 10 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor • Contínua: É aquela que pode assumir qualquer valor numa escala de valores e resulta frequentemente de uma medição sendo usada em geral, em alguma forma de medida, e se trata geralmente de valor aproximado. As medidas de comprimento, peso, altura, volume, etc. são exemplos típicos de variável contínua. • Discreta: é aquela que pode assumir apenas um conjunto limitado de valores em qualquer escala de medida e, em geral inteiros, sendo obtida mediante alguma forma de contagem. É uma variável cujos valores podem ser todos relacionados. Uma variável é discreta quando assume alguns valores dentro de certo intervalo. A produção diária de carros de uma fábrica de automóveis, é teoricamente um número inteiro de carros. O número de funcionários de uma empresa só pode ser um número inteiro, não pode ser fracionado. O número de filhos de um casal. O resultado de um sorteio. O número de habitantes de uma cidade. O número de alunos de uma sala de aula. O número de veículos faturados por uma empresa e quantidade vendida de um produto X, são exemplos de variáveis discretas. 2.3 - POPULAÇÃO É o conjunto de objetos, pessoas, coisas ou itens que apresentam certa característica em comum. A população não se limita, apenas às pessoas, mas sim a todos os conjuntos com características próprias: produção, vendas, salários, população de uma cidade, etc. O conjunto pode ser finito ou infinito conforme o número de seus elementos. a) População Finita: É aquela que se consegue enumerar todos os elementos que a formam. Refere-se a um universo limitado em uma dada unidade de tempo. Exemplificando pode-se dizer que a quantidade de automóveis produzidos por uma fábrica por mês, a população de uma cidade, o número de alunos de uma sala de aula são exemplos de uma população finita. b) População Infinita: É aquela cujos elementos não podem se contados. Refere-se a um universo não delimitado. Os resultados (cara ou coroa) obtidos em sucessivos lances de uma moeda, o conjunto de números inteiros, reais ou naturais são exemplos de populações infinitas. 2.4 - AMOSTRA Amostra é o subconjunto de unidades elementares selecionadas de uma população. 2.5 - AMOSTRAGEM A amostragem é uma ferramenta que permite a você analisar um subconjunto de uma população, objetivando levantar informações sobre fatos relativos a esse subconjunto, com a intenção de inferir o comportamento da população. A amostra é 11 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor uma parte, um subconjunto de um espaço amostral. Uma amostra deve reunir características básicas de uma população. A amostragem permite recolher amostras, e ainda garante, tanto quanto possível, o acaso na escolha. Desta forma, cada elemento da população passa a ter a mesma chance de ser escolhido, o que garante à amostra o caráter de representatividade, e isto é muito importante, pois, como vimos, nossas conclusões relativas à população vão estar baseadas nos resultados obtidos nas amostras dessa população. A importância de uma amostra está na avaliação de grandezas desconhecidas de uma população e a qualidade desta avaliação depende basicamente da representatividade da amostra e a representatividade de uma amostra depende de sua capacidade de reproduzir as características básicas de sua população. Muito provavelmente você não será capaz de entrevistar toda uma população de pessoas ou examinar todo um conjunto de objetos, então você se orienta por um pequeno grupo retirado de uma população / conjunto. Você vai inferir o comportamento da população com base nos resultados descritos da amostra. Uma amostra é uma parte integrante de uma população e a diferença básica entre os conceitos de amostra e população é que a amostra representa parte do todo, enquanto a população representa o todo. Mas à medida que o tamanho da amostra for crescendo, tais informações vão se tornando cada vez mais verdadeiras. Diversos fatores justificam os trabalhos com amostras, no lugar de estudar a respectiva população, entre os quais, destacam-se: • Custo: as despesas com operacionalização estatística da população são geralmente bem maiores que com a averiguação de uma amostra. • Velocidade: as pesquisas realizadas com amostras são mais rápidas, em virtude de conter um menor número de unidades. • Praticidade: conforme o próprio conceito, às vezes, a dimensão da população tornas as pesquisas impraticáveis. 2.5.1 - Amostragem casual ou aleatória simples: É o processo mais elementar e frequentemente utilizado. É equivalente a um sorteio lotérico. Pode ser realizada numerando-se a população de 1 a n e sorteando-se, a seguir, por meio de um dispositivo aleatório qualquer, x números dessa sequência, os quais corresponderão aos elementos pertencentes à amostra. 2.5.2 - Amostragem proporcional estratificada: Muitas vezes a população se divide em estratos (sub-populações). Como é provável que a variável em estudo apresente, de estrato em estrato, um comportamento heterogêneo e, dentro de cada estrato, um comportamento homogêneo, convém que o sorteio dos elementos da amostra leve em consideração tais estratos. É exatamente isso que fazemos quando empregamos a amostragem proporcional estratificada, que, além de considerar a existência dos estratos, obtém os elementos da amostra proporcional ao número de elementos dos mesmos.12 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor 2.5.3 – Amostragem sistemática: Quando os elementos da população já se acham ordenados, não há necessidade de construir o sistema de referência. São exemplos os prontuários médicos de um hospital, as casas de uma rua, as linhas de produção etc. Nestes casos, a seleção dos elementos que constituirão a amostra pode ser feita por um sistema imposto pelo pesquisador. Assim, no caso de uma linha de produção, podemos, a cada dez itens produzidos, retirar um para pertencer a uma amostra da produção diária. Neste caso, estaríamos fixando o tamanho da amostra em 10 % da população. 2.5.4 – Amostragem por conglomerados (ou agrupamentos): Algumas populações não permitem, ou tornam extremamente difícil que se identifiquem seus elementos. Não obstante isso pode ser relativamente fácil identificar alguns subgrupos da população. Em tais casos, uma amostra aleatória simples desses subgrupos (conglomerados) pode ser colhida, e uma contagem completa deve ser feita para o conglomerado sorteado. Agrupamentos típicos são quarteirões, famílias, organizações, agências, edifícios etc. 2.5.5 – Amostragem Acidental: Trata-se de uma amostra formada por aqueles elementos que vão aparecendo, que são possíveis de se obter até completar o número de elementos da amostra. Geralmente utilizada em pesquisas de opinião, em que os entrevistados são acidentalmente escolhidos. 2.5.6 – Amostragem Intencional: De acordo com determinado critério, é escolhido intencionalmente um grupo de elementos que irão compor a amostra. O investigador se dirige intencionalmente a grupos de elementos dos quais deseja saber a opinião. 2.5.7 – Amostragem por Quotas: Um dos métodos de amostragem mais comumente usados em levantamentos de mercado e em prévias eleitorais. Ele abrange três fases: 1ª - classificação da população em termos de propriedades que se sabe, ou presume, serem relevantes para a característica a ser estudada; 2ª - determinação da proporção da população para cada característica, com base na constituição conhecida, presumida ou estimada, da população; 3ª - fixação das quotas para cada entrevistador a quem tocará a responsabilidade de selecionar entrevistados, de modo que a amostra total observada ou entrevistada contenha a proporção e cada classe tal como determinada na 2ª fase. 13 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor Capítulo 3 – Distribuição de Frequências 3.1 - OBJETIVO DO CAPÍTULO O objetivo deste capítulo é estudar a forma pela qual podemos descrever os dados estatísticos resultantes de variáveis quantitativas, como é o caso das notas obtidas pelos alunos de uma classe, estaturas de um conjunto de pessoas, salários recebidos pelos operários de uma fábrica etc. 3.2 – TABELAS DE FREQÜÊNCIA DE DADOS QUANTITATIVOS DISCRETOS. Iniciamos este tema com a construção de tabelas de frequência de uma amostra de dados quantitativos discretos que, em geral, medem contagens representadas por números positivos 0,1,2,3,...,n, por exemplo o número de pessoas atendidas em um determinado período de tempo, o número de transações financeiras realizadas pela internet em um determinado banco, a quantidade de peças defeituosa de um lote de produção, etc. Depois será tratada a construção de uma tabela de distribuição de frequência com dados contínuos que podem assumir qualquer valor do conjunto de números reais, por exemplo, o peso dos alunos de uma sala do curso primário, vendas diárias de uma empresa, o consumo mensal de energia elétrica, a rentabilidade diária das ações mais negociadas na Bolsa de Valores. Embora essa classificação dados quantitativos pareça fácil, a separação entre discretas e contínuas nem sempre é clara. 3.2.1-Tabelas de frequências absolutas A frequência do valor de uma variável é o número de repetições desse valor. A tabela de frequências absolutas de uma variável é uma função formada pelos valores da variável e suas respectivas frequências; conhecidas também pelo nome de distribuição de frequências absolutas. 3.2.2-Tabelas de frequências relativas A frequência relativa do valor de uma variável é o resultado de dividir sua frequência absoluta pelo tamanho da amostra. A tabela de frequências relativas de uma variável é uma função formada pelos valores da variável e suas respectivas frequências relativas; conhecidas como distribuição de frequências relativas. 14 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor Capítulo 4 – Gráficos e Tabelas 4.1 - OBJETIVO DO CAPÍTULO Um dos objetivos da Estatística é sintetizar os valores que uma ou mais variáveis podem assumir, para que tenhamos uma visão global da variação dessa ou dessas variáveis. E isso ela consegue, inicialmente, apresentando esses valores em tabelas e gráficos. Veremos nesse capítulo os gráficos estatísticos mais comuns e utilizados para representar uma amostra de dados coletados de uma determinada população. 4.2 - APRESENTAÇÃO GRÁFICA DOS DADOS. Além de utilizar tabelas para resumir um conjunto de dados, os gráficos fornecem um impacto visual alternativo. Ao construir qualquer tipo de gráfico, é importante garantir que (assim como as tabelas) o gráfico receba um título adequado, cada um dos eixos sendo rotulado e uma escala sensata utilizada. Isso para que um gráfico faça sentido e seja facilmente compreensível, se nenhum dado acompanhá-lo. Neste capítulo, serão consideradas as formas mais comuns de representação gráfica utilizadas. Isso será feito, inicialmente, considerando-se um único conjunto de dados e fazendo-se a correspondência do gráfico mais apropriado aos tipos de dados (isto é, nominais, ordinais, discretos, contínuos). 4.3 – GRÁFICO DE BARRAS / COLUNAS Este tipo de gráfico mais normalmente utilizado. Cada categoria é representada por uma barra retangular distinta, sendo a frequência indicada pelo comprimento/altura da barra. Esse gráfico pode ser utilizado para todos os tipos de dados, exceto dados contínuos e dados ordinais na forma de uma série temporal. 15 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor 4.4 - GRÁFICO DE SETORES / “PIZZA” Aqui, todo conjunto de dados é representado por um círculo, e cada categoria é representada por uma parte desse círculo (isto é, um setor). A frequência é representada pelo ângulo e 360° representa o total de dados. De maneira análoga a um gráfico de barra/coluna, o gráfico de setores pode ser utilizado para a maioria dos tipos de dados. Entretanto, como um gráfico de setores é utilizado para mostrar que proporção todo é tomada por uma categoria, ele somente será útil se o número de categorias for pequena. 4.5 – GRÁFICO DE LINHAS Este gráfico normalmente é utilizado para um propósito específico, isto é, apresentar dados de uma série temporal. Ele simplesmente consiste na variável do tempo plotada no eixo horizontal (x) e na segunda variável (seja ela vendas, lucros, custos de produção etc.) plotada no eixo (y). 16 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor PONTOS CHAVES A SEMREM LEMBRADOS 1. Assim como as tabelas, certifique-se de que os gráficos possuam um título adequado e dê rótulos aos eixos. 2. Os gráficos devem ser compatíveis com seu tipo de dados: a) Gráfico de barra/coluna – adequado para todos, exceto dados contínuos ou de séries temporais. b) Gráfico de setores – como o anterior bom para enfatizar proporções. c) Histograma – para um único conjunto de dados contínuos. d) Ogiva – dados contínuos e) Gráfico de Linhas – dados de séries temporais. 3. Para categorias contínuas desiguais, utilize a densidade da frequência ao construir um histograma. 17 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor Capítulo 5 – Medidas de Posição 5.1 - OBJETIVO DO CAPÍTULO Este capítulo tem comoobjetivo considerar várias medidas estatísticas que fornecem uma medida de tendência central de um conjunto de dados. Interpretar essas medidas e utilizá-las para localizar a maior concentração de valores de uma distribuição, isto é, se ela se localiza no início, no meio ou no final, ou ainda se há uma distribuição por igual. 5.2 INTRODUÇÃO As medidas de posição são aquelas que podem ser identificadas no eixo das abscissas. As medidas de tendência central visam fornecer ao pesquisador informações representativas do núcleo das observações de um fenômeno relativo a qualquer campo da atividade administrativa, econômica, contábil, social e psicológica. Também é importante saber como os dados se espalham ou quão variadas são as observações e as estatísticas utilizadas para fazer isso; geralmente são chamadas de medidas de dispersão, que veremos no capítulo posterior. Pesquisadores em muitos campos têm usado o termos “média” em questões tais como qual a renda média de universitários já graduados? Quantos fumam em média, o adolescente? Qual a nota média de uma universitária? Em média, quantos são os acidentes automobilísticos que resultam diretamente da ingestão de bebidas alcoólicas, ou drogas? Uma forma útil de descrever um grupo como um todo consiste em encontrar um único número que represente o que é “médio” naquele conjunto particular de dados. Em pesquisa tal valor é conhecido por média de tendência central, uma vez que ela geralmente se localiza em torno do meio ou centro de uma distribuição, onde a maior parte dos dados tende a se concentrar. 5.3 - MEDIDAS SIMPLES DE TENDÊNCIA CENTRAL Média Aritmética: A média aritmética é o ponto de equilíbrio de um conjunto numérico. Ela é o ponto de sustentação de um conjunto, sendo definida, como o valor de melhor representatividade de um conjunto. Mediana: A mediana é uma medida de tendência central que determina um valor que divide um conjunto numérico, e duas partes iguais. Praticamente, é a posição abaixo ou acima da qual se situam 50% dos casos. Dividindo-se um conjunto em duas partes iguais, aquela parte central é denominada mediana. Moda: A moda é uma medida de tendência central definida como o valor de maior frequência. A moda é aquele valor que mais se repete dentre os diversos valores de um conjunto. A moda é o valor preponderante, o valor dominante de um conjunto. 18 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor Pode-se haver um rol que não possua moda como também pode haver um que possua mais de uma moda, mas toda a filosofia dos estatísticos está em conjuntos uni modais. 5.4 - ANÁLISE DAS MEDIDAS DE TENDÊNCIA CENTRAL. Embora a média, mediana e moda sejam medidas importantes de tendência central por serem fácies de serem obtidas e úteis para obter informações sobre uma amostra, elas devem ser utilizadas de acordo com a análise desejadas. Analisaremos primeiro, as principais vantagens e desvantagens dessas medidas. Vantagens Desvantagens MODA Fácil de calcular Pode ser afastada do centro dos dados. Não é afetada pelos dados extremos da amostra Difícil de incluir em funções Matemáticas Pode ser aplicada em qualquer escala: nominal, ordinal, intervalar e proporcional. Não utiliza todos os dados da amostra. MEDIANA Fácil de calcular. Difícil de incluir em funções matemáticas. Não é afetada pelos dados extremos da amostra. Não utiliza todos os dados da amostra. É um valor único. Pode ser aplicada nas escalas: ordinal, intervalar e proporcional. MÉDIA Fácil de compreender e aplicar. É a f e t a d a p e l o s d a d o s e x t r e m o s d a amostra. Utiliza todos os dados da amostra. É necessário conhecer todos os dados da amostra. É um valor único. Fácil de incluir em funções Matemáticas. Pode ser aplicada nas escalas: Intervalar e proporcional. Fonte: Elaborado pelo autor. 19 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor Capítulo 6 -Medidas de Dispersão 6.1 - OBJETIVO DO CAPÍTULO Este capítulo tem como objetivo considerar várias medidas estatísticas que fornecem uma medida de dispersão de um conjunto de dados. Interpretar essas medidas e saber como esses dados se espalham ou o quão são variadas as observações e as estatísticas utilizadas para fazer isso; geralmente são chamadas de medidas de dispersão ou de variabilidade. 6.2 – INTRODUÇÃO Quase nunca uma única medida é suficiente para descrever de modo satisfatório um conjunto de dados. Tomemos como exemplo a caso da média aritmética, que é uma medida de locação, ou seja, de tendência central, largamente empregada, e consideremos os dois conjuntos de observações dados por: A={25,28,31,34,37} B={17,23,30,39,46} Qual a média aritmética dos dois conjuntos? Observação: O conjunto B apresenta maior dispersão de dados que o conjunto A. Torna-se então necessário estabelecer medidas que indiquem o grau de dispersão ou variabilidade, em relação ao valor central. 6.3 – VARIÂNCIA - DESVIO PADRÃO A variância e o desvio-padrão são medidas de dispersão mais normalmente aplicadas e relacionam-se uma com a outra, já que a variância é o desvio padrão ao quadrado. A variância considera a posição de cada observação em relação ao valor médio do conjunto de dados, e define-se como a média do quadrado do desvio em relação à média. Como com a média, para certos cálculos, saber se os dados são provenientes de uma população ou de uma amostra é vital. 6.4 – SIGNIFICADO DO DESVIO PADRÃO O desvio padrão depende da soma dos quadrados dos desvios dos dados da variável com relação a sua média. Portanto, quanto menor for o desvio padrão, mais valores da variável se aproximarão da média. Analisando a expressão do desvio padrão, podemos chegar a conclusões importantes: • Qualquer dado da amostra ou variável com desvio menor dói que o desvio padrão da variável estará mais próximo da média do que qualquer outro valor com desvio maior; • Quanto mais dados se afastarem da média, maior serão os desvios e, consequentemente, maior será o desvio padrão da variável; 20 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor • Duas variáveis com média iguais e desvios padrão diferentes têm distribuições de frequência com formas diferentes. A distribuição da variável com maior desvio padrão será mais aberta do que a da variável com menor desvio padrão. 21 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor Capítulo 7 – Introdução a Matemática Financeira 7.1 INTRODUÇÃO Este capítulo introduz conceitos básicos e os principais fundamentos que norteiam o estudo da Engenharia Econômica. São apresentados os conceitos de fluxo de caixa, convenções e simbologias adotadas nas suas representações. O valor do dinheiro no tempo e a existência dos juros são elementos interligados e indispensáveis ao desenvolvimento do estudo de Engenharia Econômica. Esses conceitos, aparentemente simples, têm vários detalhes importantes que facilitam o entendimento do dinheiro ao longo do tempo. 7.2 O VALOR DO DINHEIRO NO TEMPO Um velho ditado popular, ―é melhor um pássaro na mão do que dois voando‖. Ou seja, antes o pouco certo agora do que o muito duvidoso depois. Essa colocação nos dá o principal conceito estudos em finanças: o valor do dinheiro no tempo. Transações financeiras envolvem duas variáveis-chaves: dinheiro e tempo. Como o presente é certo e o futuro duvidoso, deve sempre existir alguma compensação para incertezas futuras. As compensações refletem o custo implícito ou explícito da transação financeira. Associado a uma operação de investimento, em que existe um sacrifício financeiro presente em prol da obtenção de benefícios futuros compensadores, ovalor do dinheiro no tempo resulta de alguns componentes básicos: • Risco • Utilidade • Oportunidade O dinheiro no tempo relaciona-se com a ideia de que, ao longo do tempo, o valor do dinheiro muda, quer em função de ter-se oportunidade de aplicá-lo, quer em função de sua desvalorização em relação à inflação, quer em função dos riscos corridos e das possibilidades de perda. 7.3 FLUXO DE CAIXA - CONCEITOS E CONVENÇÕES BÁSICAS Ao avanço das tecnologias disponíveis para a realização dos cálculos financeiros tem tornado gradualmente mais simples as operações algébricas e as operações do dinheiro no tempo. Calculadoras e planilhas eletrônicas tem sido utilizadas para descomplicar as operações algébricas. Embora facilitem os cálculos, não possuem a 22 MBA SENAC MG | Material de responsabilidade do professor principal característica de tomada de decisão de transferir ou não os recursos financeiros ao longo do tempo. Para facilitar a representação das operações financeiras e a identificação das variáveis relevantes, costuma-se empregar o diagrama de fluxo de caixa, ou simplesmente fluxo de caixa. Definição: Denomina-se fluxo de caixa a movimentação de recursos financeiros (entradas e saídas de caixa) ao longo de um período. Esse conjunto de entradas e saídas de dinheiro (caixa) ao longo do tempo pode ter fluxos em empresas, investimentos, projetos e planejamento pessoal. A elaboração do fluxo de caixa é indispensável na análise de rentabilidade e custos de operações financeiras, e no estudo de viabilidade econômica de projetos e investimentos. A representação do fluxo de caixa é feita por meio de tabelas e quadros ou diagramas, como mostra a figura abaixo. 7.4 REGIME DE CAPITALIZAÇÃO SIMPLES Podemos definir como regime de capitalização os métodos pelo quais os capitais são remunerados. Os regimes de capitalização normalmente utilizados na Engenharia Econômica SIMPLES e COMPOSTOS, ou linear e exponencial, respectivamente. No regime de juros simples, apenas o capital inicial, também chamado de principal, rende juros. Nesse regime não se somam os juros do período ao capital para o cálculo de novos juros nos períodos seguintes. Juros não são capitalizados e, em consequência disso, não rede juros. 23 23 Os juros simples apresentam uma grande vantagem operacional sobre os juros compostos. Isso porque, para calculá-los, precisamos fazer apenas duas multiplicações, enquanto que os juros compostos são calculados com potenciação. Apesar de existirem fórmulas para o cálculo de juros simples, muitos preferem utilizar o conceito de porcentagem e o da lógica. Assim genericamente, os juros capitalizados por n períodos no regime de capitalização simples podem ser representados por: J=PV.n.i Onde: J =juros simples PV =Valor presente n = número de períodos de capitalização i =taxa de juros O montante ou valor futuro no regime de capitalização simples pode ser representado por: FV = PV + J FV = PV + PV.n.i (colocando PV em evidência no segundo membro) FV= PV (1+ n.i) Onde: FV = Montante ou valor futuro PV =Valor presente J =Juros n =número de períodos de capitalização i =taxa de juros 7.5 DESCONTO “POR DENTRO”, OU RACIONAL No regime de capitalização simples, a taxa de juros sempre incide sobre o valor aplicado inicialmente. Nesse regime, as operações de desconto por dentro, ou racional, representam a aplicação direta da fórmula de capitalização de juros simples. A taxa de juros i , também denominada taxa de rentabilidade, ou, ainda taxa de desconto “por dentro”, pode ser obtida a partir de: FV= PV (1+n.i) O valor do desconto, expresso em $, corresponde aos juros acumulados no tempo. Assim, genericamente, ele pode ser obtido pela diferença entre o valor futuro (FV), ou montante, e o valor presente (PV), ou principal, desta forma, temos: 24 24 Dd= FV – PV 7.6 DESCONTO “POR FORA” OU COMERCIAL As operações de desconto por fora, ou comercial, ou ainda, desconto bancário, consistem em uma forma diferenciada da aplicação de juros simples. A taxa de juros incide sobre o valor futuro ou nominal da operação. Com a incidência do cálculo do desconto ou juros sobre o valor futuro, existe majoração dos valores. De modo geral, o desconto por fora, ou comercial é aquele valor que se obtém pelo cálculo dos juros simples sobre o valor nominal do compromisso que será saldado n períodos antes de seu vencimento acrescido de uma taxa prefixada cobrada sobre o valo nominal. Ou seja, a incidência da taxa de desconto por fora ou comercial se dá sobre o valor futuro da operação. Assim, o valor do desconto por fora, ou comercial, é dado por: Df = FV .n.id O valor presente PV, resultante do desconto sobre o montante FV , pode ser encontrado por: PV= FV (1- n.id ) Exercícios propostos 1-Um investidor aplicou um principal de $1.000,00 para receber um montante de $1.300,00 no prazo de 36 meses. Determinar, no regime de juros simples: a) a rentabilidade trimestral do investidor; b) a taxa de desconto anual ("por fora") que corresponde à rentabilidade do item a. 2-Um banco comercial empresta $15.000,00 a um cliente, pelo prazo de três meses, com uma taxa de 1% ao mês, juros simples, cobrados antecipadamente. Dessa forma, o valor líquido liberado pelo banco é de $14.550,00, e o cliente deve pagar os $15.000,00 no final do 3°. mês. Além disso, o banco exige um saldo médio de $1.500,00 ao longo de todo o prazo do empréstimo. Determinar a taxa de rentabilidade mensal do banco nessa operação, a juros simples. 3-Uma empresa deseja descontar títulos num banco comercial que opera com uma taxa de desconto comercial de 1% ao mês, juros simples. O primeiro título tem um valor de $10.000,00 e vencimento no prazo de 90 dias. O segundo título tem um valor de $10.000,00 e vencimento no prazo de 180 dias. Determinar o valor a ser creditado pelo banco na conta dessa empresa, pelo desconto desses títulos. 4-Uma empresa obtém num banco comercial um empréstimo de $10.000,00, com uma taxa de 1,2% ao mês (desconto "por dentro"), juros simples, que pode ser liquidado no final de cada mês. Decorridos três meses, essa empresa resolve liquidar esse empréstimo com recursos obtidos, no mesmo banco, por meio de um novo empréstimo, com uma taxa de 1% ao mês, também a juros simples. Decorridos alguns meses, a empresa decide liquidar o segundo empréstimo e verifica que o total 25 25 de juros acumulados nos dois empréstimos é de $981,60. Determinar: a) o valor do segundo empréstimo suficiente para liquidar o primeiro; b) o valor do pagamento final para liquidar o segundo empréstimo; c) o prazo do segundo empréstimo; d) a taxa média mensal, a juros simples, paga pela empresa, considerando os dois empréstimos em conjunto. Respostas 1) a) i = 2,5 % ao trimestre ; b) d = 7,6923 % ao ano 2) i = 1,1494 % ao mês 3) PV = $19.100,00 4) a) PV2 = $10.360,00 ; b) FV2 = $10.981,60 ; c) n2 = 6 meses ; d) i médio = 1,0907 % ao mês 26 Capítulo 8 – Juros Compostos 8.1 INTRODUÇÃO No mundo real, a maior parte das operações que envolvem o valor do dinheiro no tempo costuma calcular juros incidentes sobre montantes obtidos em períodos imediatamente anteriores. A forma de capitalização em situações em que ocorrem incidências de ―juros sobre juros‖ recebe o nome de regime de capitalização composta, ou, de uma forma resumida, regime de juros compostos. O objetivo deste capítulo é desenvolver as fórmulas básicas de juros compostos, fluxo de caixa e sua simbologia, cálculo do Valor Atual (presente) e Valor Futuro (montante) e suas aplicações. As soluções serão apresentadas utilizando a calculadora HP 12C e Excel. No Brasil, a maioria das operações de mercado financeiro é calculadaa juros compostos; por exemplo: • Certificados de Depósitos Bancários (CDB) • Tesouro Direto • Fundos de Investimento • Caderneta de Poupança • Financiamentos • Crediários • Leasing 8.2 JUROS COMPOSTOS No regime de juros compostos ou capitalização composta, os juros de cada período, quando não são pagos no final do período, devem ser somados ao capital e, consequentemente, também passam a render juros (“daí vem o nome usado popularmente juros sobre juros”) A esse processo dá-se o nome de capitalização de juros, e como ele acontece no regime de juros compostos é chamado de capitalização composta. Dedução da Expressão Genérica. Uma operação de empréstimo de $100,00 por três meses, a uma taxa de 60% a.m., os juros de cada período incidirão sobre o montante do final do período anterior. Assim, a composição dos valores futuros (montantes), mediante ao emprego de juros simples e compostos, pode ser vista na tabela abaixo. 27 Tabela - Capitalização simples e composta Período (meses) Valor Futuro (montante) Simples Composto 0 $ 100,00 $ 100,00 0,1 $ 106,00 $ 104,81 0,5 $ 130,00 $ 126,49 0,8 $ 148,00 $ 145,65 1 $ 160,00 $ 160,00 2 $ 220,00 $ 256,00 3 $ 280,00 $ 409,60 O valor futuro calculado no regime de capitalização composta supera aquele obtido no regime de capitalização simples para os períodos posteriores à unidade. Para períodos menores do que 1, o valor futuro, calculado mediante ao emprego de juros simples, é maior. Veja a figura abaixo. 8.3 DEFINIÇÕES DE VARIÁVEIS: Definimos algumas variáveis para facilitar a utilização e adaptações aos recursos da calculadora HP12C e no Excel, vejamos: HP 12C Excel Descrição PV VP Valor Presente, capital, valor inicial. FV VF Valor Futuro, montante, valor de resgate. n Nper Período, medido em dias, meses, bimestres trimestres, semestres, anual, etc. i Taxa Taxa de juros, rentabilidade. Genericamente, a fórmula de capitalização de juros compostos pode ser deduzida da seguinte maneira: Suponha que um capital PV seja aplicado a uma taxa de juros i durante certo período de tempo, os montantes constituídos no fim de cada um dos n períodos em que o capital ficar aplicado serão, respectivamente: 28 O montante no fim de n períodos, chamado de FV é dado: FV = PV (1 + i) n A expressão (1 + i) n é comumente chamada de fator (ou fator de multiplicação) de PV para FV, o que significa que é o fator que, multiplicado por PV, determina FV. Esse fator que só depende de n e i, são encontrados em tabelas financeiras para cada valor de n e i. E os juros podem ser calculados pela diferença: J = FV − PV Exercícios propostos Considerar em todos os problemas o ano comercial com meses de 30 dias. 1. Determinar o montante acumulado em seis trimestres, com uma taxa de 1,2% ao mês, no regime de juros compostos, a partir de um principal de $10.000,00. 2. Determinar o principal que deve ser investido para produzir um montante de $20.000,00, num prazo de dois anos, com uma taxa de 12% ao semestre, no regime de juros compostos. 3. Um investidor aplicou $ 10.000,00 para receber $11.200,00 no prazo de um ano. Determinar a taxa de rentabilidade mensal investidor, no regime de juros compostos. 4. Determinar o montante acumulado em oito trimestres a partir de um principal aplicado de $10.000,00, com uma taxa de 1,2% ao mês, no regime de juros compostos. 5. Determinar o número de meses necessários para se fazer um capital triplicar de valor, com uma taxa de 1% ao mês, no regime de juros compostos. 6. Um investidor deseja fazer uma aplicação financeira a juros compostos de 1,5% ao mês, de forma a garantir uma retirada de $10.000,00 no final do 6º mês e outra de $20.000,00 no final do 12º mês, a contar da data de aplicação. Determinar o menor valor que deve ser investido para permitir a retirada desses valores nos meses indicados. 7. Uma dívida de $80.000,00 vence daqui a 5 meses. Considerando uma taxa de juros de 1,3% a.m., obtenha seu valor atual nas seguintes datas: a) hoje; b) daqui a 2 meses; e c) 2 meses antes do vencimento. 8. Quanto devo aplicar hoje a juros compostos e à taxa de 1,5% a.m. para fazer frente a um compromisso de $27.000,00 daqui a 2 meses? Respostas 1 - $12.395,08 2 - $12.710,36 3 - 0,9489% 4 - %13.314,73 5 - 110<n<111 meses 6 - $25.873,17 7 – a) $74.996,80 b) $76.959,39 c) $77.959,87 8 - $26.207,87 29 8.4 EQUIVALÊNCIAS DE CAPITAIS No regime de juros compostos, dois (ou mais) conjuntos de capitais são equivalentes com uma mesma taxa dada se as somas dos valores dos capitais de cada um desses conjuntos, calculados com essa taxa, em qualquer data, e em idênticas condições, produzem valores iguais. No regime de juros compostos consideraremos sempre a forma de desconto racional. Exercícios complementares 1) A Corporação Paripiranga Ltda. assinou um contrato para a venda de um artigo por $92.000,00. A empresa receberá o pagamento apenas daqui a três anos. Sabe-se que o artigo custou á empresa um valor presente de $48.000,00 dois anos atrás. Qual a taxa efetiva mensal recebida pela empresa na operação da venda desse artigo? 2) Mariana não sabe onde investir os $180.000,00 que economizou e que pretende dispor por 3 anos. Um corretor de imóveis lhe oferece a oportunidade de comprar um lote de terreno numa área que nos próximos três anos receberá benfeitorias que provocarão um aumento natural de valor. O corretor afirma que daqui a três anos esse terreno estará valendo no mínimo $230.000,00. Sabe-se que Mariana espera remunerar seu investimento com uma taxa de juro mínima de 1,4% ao mês. A compra do terreno é uma boa opção de investimento? Por quê? 3) Uma pessoa tomou emprestados $10.000,00, obrigando-se a pagá-los em três parcelas mensais e iguais, com juros compostos de 5% a.m. De quanto serão essas parcelas se a primeira vencer a 90 dias do empréstimo? 4) Uma empresa deseja liquidar uma nota promissória de $10.000,00 vencida a três meses, e ainda antecipar o pagamento de outra de $ 50.000,00 com cinco meses a decorrer até seu vencimento. Determinar o valor do pagamento a ser feito de imediato pela empresa para liquidar essas duas notas promissórias, levando em consideração uma taxa de 1,2% ao mês, juros compostos, e assumindo os meses com 30 dias. 5) Um banco de investimento que opera com juros compostos de 1% ao mês está negociando um empréstimo com uma empresa que pode liquidá-lo com um único pagamento de $106.152,02, no final do 6º mês, a contar com a assinatura do contrato. Determinar o valor que deve ser abatido do principal desse empréstimo, no ato da contratação, para que esse pagamento seja limitado em $ 90.000,00, e para que a taxa de 1% ao mês seja mantida. Respostas 1) 1,0902% 2) Calculando o PV para o terreno temos PV=139.431,67, como o preço do terreno é de $180.000,00 superior ao que Mariana desejaria pagar. Não seria uma boa alternativa. 3) $4.048,47 4) $57.469,39 5) $15.215,93 30 Capítulo 9 - Taxa de Juros 9.1 INTRODUÇÃO Atualmente, no mercado financeiro, existe uma série de terminologias e conceitos sobre as taxas de juros que muitas vezes confundem os próprios profissionais das instituições especializadas. Neste capítulo, procuraremos abordar, de forma simples e clara, o conceito das principais terminologias existentes. Quando utilizamos a HP-12C percebemos que ela está baseada na condição de que a unidade referencial de tempo da taxa de juros coincide com a unidade referencial de tempo dos períodos de capitalização. Um taxa de 6%, por exemplo, pode ser interpretada como sendo: a) uma taxa de 6% ao ano, e nesse caso os períodos de capitalização (n) correspondem a anos; b) um taxa de 6% ao semestre, e nesse caso os períodos de capitalização (n) correspondem a semestres, e assim por diante.Entretanto, nos problemas práticos, as taxas de juros e os períodos de capitalização nem sempre satisfazem essas condições. 9.2 TAXA EFETIVA Taxa efetiva é a taxa de juros em que a unidade referencial de seu tempo coincide com a unidade de tempo dos períodos de capitalização. São exemplos de taxas efetivas: • 2% ao mês, capitalizados mensalmente; • 3% ao trimestre, capitalizados trimestralmente; • 6% ao semestre, capitalizados semestralmente; • 10% ao ano, capitalizados anualmente. Nesse caso, tendo em vista a coincidência nas unidades de medida dos tempos da taxa de juros e dos períodos de capitalização, costuma-se dizer: 2% ao mês, 3% ao trimestre, 6% ao semestre, 10% ao ano. A taxa efetiva é utilizada nas calculadoras financeiras e nas funções financeiras das planilhas eletrônicas, como por exemplo, o Excel. 31 9.3 TAXAS PROPORCIONAIS – JUROS SIMPLES Taxas proporcionais são taxas de juros fornecidas em unidades de tempo diferentes que, ao serem aplicadas a um mesmo principal durante um mesmo prazo, produzem um mesmo montante acumulado no final daquele prazo, no regime de juros simples. 9.4 TAXAS EQUIVALENTES – JUROS COMPOSTOS Taxas equivalentes são taxas de juros fornecidas em unidades de tempo diferentes que ao serem aplicadas a um mesmo principal durante um mesmo prazo produzem um mesmo montante acumulado no final daquele tempo, no regime de juros compostos. O conceito de taxas equivalentes está, portanto, diretamente ligado ao regime de juros compostos, e é esclarecido pelos exemplos dados abaixo. Assim vemos que a diferença entre taxas equivalentes e taxas proporcionais se prende exclusivamente ao regime de juros considerado. As taxas proporcionais se baseiam em juros simples e as taxas equivalentes se baseiam em juros compostos. Quando queremos encontrara a taxa equivalente algebricamente, podemos utilizar a seguinte fórmula: 9.5 TAXA NOMINAL Taxa nominal é a taxa de juros em que a unidade referencial de seu tempo não coincide com a unidade de tempo dos períodos de capitalização. A taxa nominal geralmente é fornecida em termos anuais, e os períodos de capitalização podem ser semestrais, trimestrais, mensais ou diários. São exemplos de taxas nominais: • 12% ao ano, capitalizados mensalmente; • 24% ao ano, capitalizados semestralmente; • 10% ao ano, capitalizados trimestralmente; 32 • 18% ao ano, capitalizados diariamente. A taxa nominal, apesar de bastante utilizada no mercado, não representa uma taxa efetiva e, por isso, não deve ser usada nos cálculos financeiros, no regime de juros compostos. Toda taxa nominal traz em seu enunciado uma taxa efetiva implícita, que é a taxa de juros a ser aplicada em cada período de capitalização. Essa taxa efetiva implícita é sempre calculada de forma proporcional, no regime de juros simples. Nos exemplos anteriores, a taxas efetivas que estão implícitas nos enunciados das taxas nominais são as seguintes: Devemos então abandonar os valores das taxas nominais e realizar todos os cálculos financeiros, no regime de juros compostos, com valores das taxas efetivas correspondentes, ou seja, 1% ao mês. 12% ao semestre, 2,5% ao trimestre e 0,05% ao dia. Conforme podemos observar, a taxa efetiva implícita de uma taxa nominal anual é sempre obtida no regime de juros simples. A taxa anual equivalente a essa taxa efetiva implícita é sempre maior que a taxa nominal que lhe deu origem, pois essa equivalência é sempre feita no regime de juros compostos. Essa taxa anual equivalente será tanto maior quanto maior for o número de períodos de capitalização da taxa nominal. 9.6 TAXA REAL DE JUROS A taxa real de juros nada mais é que a apuração de ganho ou perda em relação a uma taxa de inflação ou de um custo de oportunidade. Na verdade, significa dizer que a taxa real de juros é o verdadeiro ganho financeiro. Se considerarmos que determinada aplicação financeira render 10% em um determinado período, e que no mesmo período ocorreu uma inflação de 8%, é 33 correto afirmar que o ganho real dessa aplicação não foi 10%, tendo em vista que o rendimento correspondente sofreu uma desvalorização de 8% no mesmo período; dessa forma temos de encontrar qual é o verdadeiro ganho em relação à inflação, ou seja, temos de encontrar a Taxa Real de Juros. O cálculo da taxa real pode ser feito através da seguinte expressão: Exercícios Propostos Considere em todos os problemas o ano comercial com 360 dias. 1) Determinar as taxas mensal e trimestral equivalentes à taxa de 9,0% ao ano. 2) Determinar a taxa diária equivalente à taxa de 6% ao semestre. 3) Determinar as taxas efetivas trimestral e anual equivalente à taxa de 1,05% ao mês. 4) Determinar as taxas efetivas anuais equivalentes às taxas de 2,0% ao trimestre e 4% ao semestre. 5) Determinar a taxa efetiva mensal equivalente a uma taxa nominal de 8,5% ao ano, capitalizados trimestralmente. Respostas 1 - 0,72073 % ao mês; 2,17782 % ao trimestre. 2 - 0,03238 % ao dia 3 - 3,18319 % ao trimestre; 13,35373 % ao ano. 4 - 8,24322 % ao ano; 8,16 % ao ano. 5 - 0,70337 % ao mês 34 Capítulo 10 - Séries de Pagamentos 10.1 INTRODUÇÃO Nos Capítulos anteriores foram analisadas as operações financeiras, em que, ou um único capital era aplicado para a formação de um montante, ou uma dívida assumida era saldada com um único pagamento; neste último caso incluem-se também os descontos de títulos. Os exemplos dados ou exercícios propostos que envolviam várias aplicações de capitais ou vários pagamentos feitos em datas diferentes foram resolvidos como se cada uma dessas aplicações ou cada um desses pagamentos fosse independente. Esse procedimento acarretou, na maioria das vezes, uma sobrecarga de cálculos na resolução desses problemas. 10.2 RENDA Essas séries de capitais disponíveis ou pagamentos vencíveis em datas diferentes constituem o que se chama renda. Cada um dos pagamentos da série se chama termo, prestação ou simplesmente pagamento da renda. Os intervalos de tempo entre os vencimentos de dois pagamentos consecutivos são chamados períodos da renda. As rendas podem ser certas ou aleatórias. Certas são aquelas cujos pagamentos têm vencimentos, valores e número preestabelecidos e a taxa de juros fixada. Aleatórias são aquelas cujos pagamentos têm vencimentos, valores e número aleatórios ou a taxa variável, como acontece com os rendimentos de ações ou prêmios de seguro. Apenas as primeiras serão tratadas aqui, com a denominação genérica de rendas, pois apenas estas podem ter valores determinados por cálculos matemáticos. 10.3 CLASSIFICAÇÃO DE RENDAS De modo geral, uma série uma prestação, ou pagamento corresponde a toda e qualquer sequência de entradas ou saídas de caixa com um dos seguintes objetivos: (1) amortização de uma dívida ou (2) capitalização de um montante. As séries podem ser classificadas de diferentes formas: 35 Quanto ao número de prestações Finitas: quando ocorrem durante um período predeterminado de tempo. Infinitas: quando ocorrem de forma ad etermum, isto é, quando os pagamentos ou recebimentos duram infinitamente. Quanto a periodicidades dos pagamentos Periódicas: quando os pagamentos ou recebimentos ocorrem a intervalos constantes. Não periódicas: quando os pagamentos ou recebimentos acontecem em intervalos irregulares de tempos Quanto ao valor das prestações Uniformes: quando os pagamentos ou recebimentos são sempre de mesmo valor. Não uniformes: quando os pagamentos ou recebimentos apresentam valores distintos. 10.4 PAGAMENTOS OU RECEBIMENTOS IGUAIS As séries uniformes apresentam prestações iguais. São bastante comuns em operações comerciais, como financiamentos de eletroeletrônicos, financiamento imobiliário etc. Em se tratandode uma sequência de pagamentos, sua representação genérica pode ser vista abaixo. 10.5 CÁLCULOS COM SÉRIES UNIFORMES NA HP 12C As principais funções financeiras da HP 12C para operações com séries uniformes são: [n] Número de pagamentos, aproximado para o inteiro superior. [i] Taxa da série (válido para séries uniformes e não uniformes) [PV] Do inglês Present Value, valor presente, capital, etc. [PMT] Do inglês Payment, valor da prestação (ou pagamento) [FV] Do inglês Future Value, valor futuro, montante, etc. Para operar com o registrador PMT da HP 12C, e preciso inicialmente determinar se a série calculada é postecipada (configurada por [g] [END]) ou antecipada (configurada por [g] [BEG]). 36 É de extrema necessidade fazer considerações em relação as convenções dos sinais da HP 12C. Desembolsos de caixa devem ser colocados com sinal negativo e recebimentos com o sinal positivo. No caso de a convenção dos sinais não ser respeitada e todos os parâmetros serem abastecidos com o mesmo sinal, a HP 12C alerta o usuário com a seguinte mensagem: Error 5: erro em operações com juros compostos. Provavelmente, algum valor foi colocado com o sinal errado (todos os valores tem o mesmo sinal) ou valores de i, PV e FV são tais que não existe solução n. 10.6 CÁLCULOS COM SÉRIES UNIFORMES NO EXCEL As principais funções financeiras do Excel para operações com séries uniformes são: Função PGTO Retorna o pagamento periódico de uma anuidade de acordo com pagamentos constantes e com uma taxa de juros constante. Sintaxe: PGTO(taxa;nper;vp;vf;tipo) Para obter uma descrição mais detalhada dos argumentos em PGTO, consulte a função VP. Taxa: é a taxa de juros por período. Nper: é o número total de pagamentos pelo empréstimo. Vp: é o valor presente — o valor total presente de uma série de pagamentos futuros. Vf: é o valor futuro, ou o saldo, que você deseja obter depois do último pagamento. Se Vf for omitido, será considerado 0 (o valor futuro de determinado empréstimo, por exemplo, 0). Tipo: é o número 0 ou 1 e indica as datas de vencimento. 37 Exercícios propostos 1) Um empréstimo, cujo principal é de $ 20.000,00, foi realizado a juros compostos, e deve ser liquidado mediante o pagamento de 12 prestações mensais, iguais e sucessivas. Determinar o valor dessas prestações sabendo- se que a taxa de juros cobrada é de 12% ao ano, capitalizados mensalmente, e que a 1ª prestação ocorre 30 dias após a liberação dos recursos. 2) Um principal de $10.000,00,deve ser liquidado em quatro prestações semestrais, iguais e sucessivas. Determinar o valor dessas prestações para uma taxa de 1,5% ao mês, a juros compostos. 3) Um empresário deseja obter um financiamento para adquirir um equipamento, cujo valor à vista é de $10.000,00. Para diminuir o valor das prestações, ele pretende dar uma entrada de $ 3.000,00 por ocasião da compra. Determinar o valor das 24 prestações mensais, iguais e sucessivas, para a parte financiada, sabendo - se que o financiamento é realizado a juros compostos de 15% ao ano, capitalizados mensalmente, e que a 1ª prestação ocorre 30 dias após a liberação dos recursos. 4) Um equipamento cujo valor á vista é de $25.000,00 está sendo financiado a juros compostos de 12% ao ano, capitalizados mensalmente, no prazo de um ano. Determinar o valor que deve ser dado de sinal, a título de entrada, para que o valor das 12 prestações mensais, iguais e sucessivas, seja limitado a $ 1.7000,00. Assumir que a 1ª ocorre 30 dias após a liberação dos recursos. 5) Um cliente de uma agência de automóveis adquiriu um veículo financiado em 24 prestações de $1.500,00 com uma taxa de juros de 1% ao mês, no regime de juros compostos. No final de um ano, esse cliente procurou a mesma agência para vender esse automóvel, e a agência lhe ofereceu $18.000,00, para pagamento à vista. Determinar a parcela que deve ser paga ao cliente para que a agência adquira esse veículo assumindo o restante do financiamento, com a mesma taxa de 1% ao mês. RESPOSTAS 1 - PMT = $1.776,98 2 - PMT = $3.110,05 3 - PMT = $339,41 4 - Sinal = $5.866,37 5 - $1.117,38 38 Capítulo 11 - VPL e TIR 11.1 INTRODUÇÃO O objetivo deste capítulo é apresentar operações que envolvem séries não uniformes (fluxo de caixas não homogêneos) de pagamento, que apresentam períodos diferentes. Basicamente, dois critérios são empregados nas análises: a taxa interna de retorno (TIR ou IRR) e o valor presente líquido (VPL ou NPV). 11.2 SÉRIES COM PRESTAÇÕES DIFERENTES As séries não uniformes apresentam valores de prestações diferentes. Desde modo utilizamos dois parâmetros no seu estudo: o VPL e a TIR • VPL: Valor Presente Líquido (ou NPV, do inglês. Net Present Value) representa a soma, na data zero, de todos os fluxos de caixa da série não uniforme. Às vezes, é denominado Valor Atual líquido (ou VAL) • TIR: Taxa Interna de Retorno (ou IRR, do inglês, Internal Rate of Return) corresponde ao valor da taxa de juros que torna nulo o valor do VPL. 11.3 VALOR PRESENTE LÍQUIDO O Valor Presente Líquido (VPL) determina o valor líquido o investimento, descontado com a Taxa Mínima de Atratividade (TMA) na data zero. Através deste cálculo podemos avaliar um determinado projeto de investimento na data presente. O VPL de um fluxo de caixa é igual ao valor presente de suas parcelas futuras (que são descontadas com uma determinada taxa de desconto -TMA), somado algebricamente com a grandeza colocada na data zero. Um projeto de investimento é considerado atrativo quando o VPL for positivo, sendo que o projeto que apresentar maior VPL será o projeto mais atrativo. 11.4 VALOR PRESENTE LÍQUIDO – EXCEL O Excel apresenta as funções VPL e XVPL, ambas para cálculo do valor presente líquido. Vejas as sintaxes dessas duas funções: Função VPL: Calcula o valor líquido atual de um investimento utilizando a taxa de desconto e uma série de futuros pagamentos (valores negativos) e receita (valores positivos). 39 11.5 TAXA INTERNA DE RETORNO – TIR A taxa interna de retorno (TIR) representa o valor do custo de capital que torna o VPL nulo. Corresponde, portanto a uma taxa que remunera o valor investido no projeto. Quando superior ao custo de capital do projeto, este deve ser aceito. A TIR representa também a taxa efetiva recebida no investimento, desde que os valores de retorno sejam reaplicados pela TIR, podendo ser calculada ao ano, ao mês ou qualquer outro período. Normalmente, é calculada de forma anual. Para analisar a TIR, basta compará-la com a TMA. Se a TIR for superior à TMA, o projeto é atrativo; no entanto, se a TIR for inferior à TMA, significa que o rendimento esperado do projeto é inferior ao nível mínimo desejado pelo investidor. É evidente que se a TIR for negativa, o projeto apresentará prejuízo efetivo. No Excel: TIR Função TIR - Retorna a taxa interna de retorno de uma sequência de fluxos de caixa representada pelos números em valores. Estes fluxos de caixa não precisam ser iguais como no caso de uma anuidade. Entretanto, os fluxos de caixa devem ser feitos em intervalos regulares, como mensalmente ou anualmente. A taxa interna de retorno é a taxa de juros recebida para um investimento que consiste em pagamentos (valores negativos) e receitas (valores positivos) que ocorrem em períodos regulares. Exercícios propostos 1) A Transportadora Rápido Como o Vento pensa em comprar um novo caminhão no valor de $70.000,00. Os fluxos de caixa decorrentes do investimento estão apresentados na tabela seguinte. Sabendo que o custo de capital da empresa é igual a 12%a.a., estime o VPL e a TIR. 2) Um banco concede a uma empresa um empréstimo de $600.000,00 para ser pago em 3 prestações vencíveis em 1,2 e 3 meses com valores de $200.000,00, $300.000,00 e $400.000,00, respectivamente. Qual a taxa de jurosdesse empréstimo? 3) Um equipamento é vendido à vista por $1.300.000,00 ou então tal quantia pode ser financiado com $300.000,00 de entrada mais três parcelas mensais de $400.000,00 cada uma. Qual a taxa de juros desse financiamento? 4) Uma matéria-prima é vendida por $90.000,00 em 3 parcelas mensais e iguais, sem acréscimo sendo a primeira dada como entrada. Se o pagamento for efetuado a vista, há um desconto de 5% sobre o preço de venda. 40 a) Qual a taxa de juros do financiamento? b) Qual a melhor alternativa para o comprador, se ele consegue aplicar seu dinheiro a 1,7% a.m.? 5) Uma pessoa aplicou $500.000,00 e recebeu $200.000,00 após 1 mês, $250.000,00 após 2 meses e $300.000,00 após 3 meses. Qual a taxa interna de retorno? Respostas 1 -NPV: 27884,0197; TIR:36,3742 2- 20,61% a.m. 3 – 9,7% a.m. 4 – a) 5,36% b) à vista 5 – 21,65% a.m. 41 Capítulo 12 - Sistemas de Amortização 12.1 INTRODUÇÃO Os objetivos deste capítulo consistem em discutir de forma mais clara e simples possível os principais conceitos associados aos sistemas de amortização, que, basicamente, podem ser três tipos principais: americano, francês ou com amortizações constantes. A necessidade de recursos obriga àqueles que querem fazer investimentos a tomarem empréstimos e assumirem dívidas que são pagas com juros de forma que variam de acordo com contratos estabelecidos entre as partes interessadas. As formas de pagamento dos empréstimos são chamadas sistemas de amortização. Os sistemas de amortização são os mais variados, alguns prevendo pagamento único, outros possibilitando parcelamentos. Alguns desses sistemas de amortização são mais comuns e tem até denominações próprias, como o sistema PRICE. Outros não têm denominações próprias e, quando utilizados, são descritos pormenorizadamente nos contratos de empréstimo. Quando a forma escolhida para a amortização de uma dívida prevê pagamento parcelado, existe interesse, tanto por parte do devedor como por parte do credor, em conhecer, a cada período de tempo, o estado da dívida, isto é, o total pago e o saldo devedor. Por isso, é comum a elaboração de demonstrativos que acompanham cada pagamento do empréstimo. Não existe um modelo único de demonstrativo mas todos eles devem constar o valor de cada pagamento e o saldo devedor, devendo, ainda, o valor de cada pagamento ser subdividido em juros e amortização (devolução do principal emprestado). 12.2 SISTEMAS E METODOLOGIAS DE CÁLCULOS DE JUROS E AMORTIZAÇÕES As classificações dos sistemas de amortização são usualmente feitas com base na forma de cálculos das anuidades. Geralmente, os sistemas podem ser de três tipos principais: americano, francês (PRICE) ou amortizações constantes (SAC). Nos sistema americano, os juros são pagos periodicamente, sendo o principal quitado apenas no final da operação. Alguns ativos financeiros, como os bonds (títulos de dívida pública ou corporativa) ou as debêntures, empregam esse sistema na determinação do ressarcimento dos juros e da quitação do principal. 42 No sistema francês, também denominado de Tabela Price, as prestações são constantes, ou seja, as séries são sempre uniformes. Assim, o pagamento dos juros é decrescente, enquanto as amortizações do principal são crescentes. No sistema de amortizações constantes, ou simplesmente, SAC, as amortizações são uniformes e o pagamento de juros decai com o tempo. Logo, as prestações são decrescentes. 12.3 SISTEMA FRANCÊS – TABELA PRICE Nessa modalidade de amortização, a dívida é resgatada ou quitada mediante uma série de n pagamentos periódicos, sucessivos e iguais. Quando as prestações são mensais e a taxa apresentada é anual com capitalização mensal, o sistema francês recebe o nome de Tabela Price. Corresponde ás series uniformes já estudadas anteriormente. TABELA DE AMORTIZAÇÃO Exemplo O financiamento de um equipamento no valor de R$57.000,00 é feito pelo sistema francês de amortização em seis meses, à taxa de 15%a.m., construa uma tabela de amortização. Período Saldo Inicial Pagamentos Saldo Devedor Juros Amortização Prestação 0 57.000,00 1 57.000,00 8550,00 6511,50 15.061,50 50.488,50 2 50.488,50 7.573,27 7.488,23 15.061,50 43.000,27 3 43.000,27 6.450,04 8.611,46 15.061,50 34.388,80 4 34.388,80 5.158,32 9.903,18 15.061,50 24.485,62 5 24.485,62 3.672,84 11.388,66 15.061,50 13.096,96 6 13.096,96 1.964,54 13.096,96 15.061,50 0,00 Total 33.369,01 57.000,00 90.369,00 12.4 SISTEMA SAC Nesse sistema de amortização a dívida (PV) assumida é quitada em n parcelas iguais, em que o valor de cada amortização é igual a VP/n. Os juros incidentes sobre o saldo devedor são quitados juntamente com a amortização do principal. Assim, como saldo devedor e o pagamento de juros decrescem, as parcelas são decrescentes. Exemplo Um empréstimo no valor de $16.000,00 deve ser quitado em quatro parcelas mensais mediante o pagamento do Sistema de Amortização Constante – SAC. 43 A taxa de juros mensal da operação é igual a 2%. Calcule o valor de cada parcela, sabendo que a primeira será paga dentro de 30 dias. Período Saldo Inicial Pagamentos Saldo Devedor Juros Amortização Prestação 0 16.000,00 1 16.000,00 320,00 4.000,00 4.320,00 12.000,00 2 12.000,00 240,00 4.000,00 4.240,00 8.000,00 3 8.000,00 160,00 4.000,00 4.160,00 4.000,00 4 4.000,00 80,00 4.000,00 4.080,00 0,00 Total 800,00 16.000,00 16.800,00 Exercícios propostos 1) Um principal de $10.000,00 é financiado pelo prazo de quatro meses, a uma taxa de 1,5% ao mês, no regime de juros compostos. Determinar os valores dos juros pagos no final do 4º mês, no Sistema PRICE. 2) Um principal de $10.000,00 é financiado pelo prazo de quatro meses, a uma taxa de 1,5% ao mês, no regime de juros compostos. Determinar os valores dos juros pagos no final do 4º mês, no Sistema de Amortizações Constantes - SAC. 3) Um financiamento com um principal de $10.000,00 deve ser liquidado num prazo de cinco anos, a uma taxa de juros compostos de 9% ao ano, por meio dos Sistema Price, determinar o valor dos juros contidos na 3ª prestação. 4) Um financiamento cujo principal é $10.000,00 deve ser liquidado por meio de 12 prestações mensais, a serem pagas a partir de 30 dias após a liberação dos recursos. As seis primeiras prestações são iguais a $1.000,00 e as seis últimas prestações também devem ter valores iguais. Determinar o valor dessas últimas seis prestações para que a taxa efetiva de juros desse financiamento seja igual a 1,2% ao mês, no regime de juros compostos. 5) Uma mercadoria cujo valor à vista é de $3.500,00 pode ser paga em 4 prestações mensais e iguais, sendo dados ao cliente 2 meses de carência ( ou seja, a primeira prestação vence três meses após a compra). Sendo de $1.134,91 o valor de cada uma das prestações, calcule a taxa mensal de juros pela financiadora. Respostas 1) $38,34 2) $37,50 3) $585,70 4) $792,07 5) 6% a.m. 44 Referências ANDERSON, D. R.; SWEENEY, D. J.; WILLIAMS, T. A. Estatística Aplicada a Economia e Administração. 2ª Ed. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2002. ASSAF NETO, Alexandre. Matemática Financeira e suas aplicações. São Paulo: Atlas, 2003. BISQUERRA, Rafael,;SARRIERA, Jorge Castellá; MARTÍNEZ, Francesc. Introdução à Estatística – Enfoque informático com o pacote estatístico SPSS.São Paulo: Artmed, 2002. BRAULE, Ricardo. Estatística Aplicada com Excel: para cursos de administração e economia. Rio de Janeiro: Elsevier, 2001. BRUNI, Adriano L., FAMA, Rubens. A Matemática das Finanças. São Paulo: Atlas, 2008. BRUNI, Adriano Leal. Matemática Financeira com HP12C e Excel. 3ªed. SP: Atlas, 2004. BUSSAB, Wilson de O.; MORETTIN, Pedro A. Estatística Básica. 5ª Ed. São Paulo: Saraiva, 2004. 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