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MATEMÁTICA FINANCEIRA Matemática Financeira Equipe de Elaboração Instituto Mineiro de Formação Continuada Coordenação Geral Ana Lúcia Moreira de Jesus Gerência Administrativa Marco Antônio Gonçalves Professor-autor Mestre Paulo Vitor de Campos Souza Coordenação de Design Instrucional do Material Didático Eliana Antonia de Marques Diagramação e Projeto Gráfico Cláudio Henrique Gonçalves Revisão Ana Lúcia Moreira de Jesus Mateus Esteves de Oliveira ZAYN –Instituto Mineiro de Formação Continuada Travessa Antônio Olinto, 33 – Centro Carmópolis de Minas – MG CEP: 35.534-000 TEL: (31) 9 8844-2523 (37) 3333-2233 contato@institutozayn.com.br Matemática Financeira Apresentação Boas-vindas! É com grande satisfação que o ZAYN – Instituto Mineiro de Formação Continuada agradece por escolhê-lo para realizar e/ou dar continuidade aos seus estudos. Estamos empenhados em oferecer todas as condições para que você alcance seus objetivos, rumo a uma formação sólida e completa, ao longo do processo de aprendizagem por meio de uma fecunda relação entre instituição e aluno. Desse modo, prezamos por um elenco de valores que colocam o aluno no centro de nossas atividades profissionais. Temos a convicção de que o educando é o principal agente de sua formação e que, devido a isso, merece um material didático atual e completo, que seja capaz de contribuir singularmente em sua formação profissional e cidadã. Some-se a isso também, o devido respeito e agilidade de nossa parte para atender à sua necessidade. Cuidamos para que nosso aluno tenha condições de investir no processo de formação continuada de modo independente e eficaz, honrando pela assiduidade e compromisso discente. Com isso, disponibilizamos uma plataforma moderna capaz de oferecer a você total assistência e agilidade na condução das tarefas acadêmicas e, em consonância, a interação com nossa equipe de trabalho. De acordo com a modalidade de cursos on- line, você terá autonomia para formular seu próprio horário de estudo, respeitando os prazos de entrega e observando as informações institucionais presentes no seu espaço de aprendizagem virtual. Por fim, ao concluir um de nossos cursos de Doutorado, Mestrado, pós- graduação, segunda licenciatura, complementação pedagógica e capacitação profissional, esperamos que amplie seus horizontes de oportunidades e que tenha aprimorado seu conhecimento crítico a cerca de temas relevantes ao exercício no trabalho e na sociedade que atua. Ademais, agradecemos por seu ingresso ao ZAYN e desejamos que possa colher bons frutos de todo o esforço empregado na atualização profissional, além de pleno sucesso em cada etapa da sua formação ao longo da vida. Matemática Financeira Os bravos sempre serão reconhecidos pela sua vontade de vencer sem passar por cima das pessoas de bem. Paulo Vitor de Campos Souza OBJETIVOS Proporcionar aos acadêmicos uma formação no conhecimento, interpretação, e aplicação da Matemática Financeira no curso de Matemática e no mercado financeiro, possibilitando uma interação e relação entre os conteúdos que serão trabalhados e a cotidiano do educando. Matemática Financeira METODOLOGIA: Aula expositiva, com auxílio de recursos multimídia, a fim de trabalhar as ideias e conceitos da matemática Financeira. Trabalho de pesquisa, com o intuito de estimular o acadêmico a pesquisar e relacionar teoria e prática, bem como análise de textos e/ou notícias que envolvam o mercado financeiro. Organização do conteúdo: Prof. M. Paulo Vitor de Campos Souza MATEMÁTICA FINANCEIRA ZAYN EMENTA: Porcentagem. Juros simples. Operações sobre mercadorias. Desconto simples. Juro composto. Desconto composto. Capitalização e Amortização compostas. Empréstimos. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 1.0 Juros Simples 1.1 Taxa 1.2 Diagrama do Fluxo de Caixa 1.3 Regimes de Capitalização simples 1.4 Montante 1.5 Taxas Proporcionais 1.6 Juros comerciais e juros exatos 1.6 Desconto Simples 1.7 Equivalência de Capitais 2.0 Juros Composto 2.1 Taxas nominal, efetiva e real 2.2 Taxas equivalentes 2.3 Desconto composto 2.4 Equivalência de Capitais 2.5 Séries de Pagamentos 3.0 Sistemas de Amortização 3.1 Sistema Francês de amortização 3.2 Sistema de amortização Constante 7 Matemática Financeira SUMÁRIO 1.0 Juros Simples ............................................................................................................................... 8 1.1 Taxa ............................................................................................................................................... 10 1.2 Diagrama do Fluxo de Caixa ................................................................................................... 10 1.3 Montante ...................................................................................................................................... 11 1.4 Regime de Capitalização simples. ........................................................................................ 12 1.5 Taxas Proporcionais ................................................................................................................. 14 1.6 Desconto Simples ..................................................................................................................... 17 1.7 Equivalência de Capitais ......................................................................................................... 19 2.0 Juros Compostos ...................................................................................................................... 21 2.1 Taxas nominal, efetiva e real ............................................................................................. 23 2.2 Taxas equivalentes ................................................................................................................... 24 2.3 Desconto composto ............................................................................................................ 25 2.4 Equivalência de Capitais e capitalização composta. ....................................................... 26 2.5 Séries de Pagamentos ............................................................................................................. 26 3.0 Sistemas de Amortização ........................................................................................................ 28 3.1 Sistema Francês de amortização (PRICE) .......................................................................... 28 3.2 Sistema de amortização Constante (SAC) .......................................................................... 29 8 Matemática Financeira 1.0 Juros Simples Nesse capítulo serão apresentados os principais conceitos ligados aos juros simples. O mercado financeiro atua de maneira a aumentar o dinheiro de investidores ou cobrar por atrasos de serviços prestados pelos entes financeiros através do acrécimo de valores. Esses valores são chamados de juros. Na matemática financeira existem duas abordagens dos juros e nesse primeiro momento estudaremos a abordagem mais simples. Já imaginou como uma instituição financeira cobraria por compensações financeiras se ela não pudesse utilizar recursos de atualização monetária? Na abordagem dos juros simples é considerado o contexto dos principaisvalores a serem coletados para o cálculo de acréscimos pertinentes ao contexto econômico financeiro avaliado. Para tal existem fatores que não podem ser desconsiderados: C- capital. O valor principal dentro de um contexto analisado. Pode representar um valor de dinheiro a ser aplicado, o valor de um bem ou serviço que será aplicado dentro do cálculo dos juros simples. Expressa em valores monetários (R$). i- taxa de juros. Representa o valor a ser acrescido dentro do capital em um certo período de tempo. Indicada na relação percentual no tempo (% a.período) t- tempo. Expressa valores ligados a periodicidade de avaliação do contexto financeiro. Ele determina o prazo necessário para suas avaliações e contextualizações financeiras. Expressa em unidades de tempo conhecidas: dia, mês, ano, semestre, bimestre. J- Juros: o acréscimo recorrente de uma transação financeira que possui taxa de juros. Seu valor é dado em moeda corrente da análise (R$) Quando esses três contextos estão presentes em uma análise financeira temos o que é chamado o juros simples, que pela sua definição: os juros simples é o valor monetário que uma pessoa, empresa ou entidade financeira terá ao realizar uma transação financeira utilizando seu capital, que será aplicado a uma taxa de juros em um determinado prazo de tempo. A partir desse conceito podemos inferir que a fórmula dos juros simples é: 𝐽 = 𝐶∗𝑖∗𝑡 100 (1) 9 Matemática Financeira Na equação 1 podemos constatar que os juros simples são calculados através da multiplicação entre o capital, o valor da taxa de juros e o tempo a ser aplicado, onde esse resultado é dividido por 100. Essa divisão por 100 é devida ao conceito de porcentagem (por cem), portanto ao utilizar uma taxa de juros de 5 % ao mes você terá o valor de 5 dividido por 100. Para o cáclulo correto dos juros simples, a unidade de tempo e a taxa de juros devem ser iguais. Por exemplo, se sua taxa de juros simples é de 4 % ao ano, você deve obrigatoriamente ter o tempo utilizado no cálculo expresso em anos. Ao calcular os juros simples você deve primeiramente: 1. Coletar as informações pertinentes do problema. 2. Identificar se todos os fatores estão apresentados no problema. 3. Verificar se existem taxas de juros simples e prazos de aplicação na mesma unidade de tempo. 4. Efetuar os cálculos. Após a identificação desses quatro fatores basta aplicar a fórmula e encontrar os valores dos juros. Qual o valor dos juros que serão obtidos por uma pessoa que aplicar R$ 1.000,00 a uma taxa de juros simples de 5% ao mês durante 7 meses? Primeiro devemos identificar os termos presentes no enunciado: C= R$ 1.000,00 i= 5 % ao mês t= 7 meses. Depois verificamos se o tempo e a taxa de juros estão na mesma unidade de tempo. Como as duas estão em meses, podemos continuar com os cálculos. Agora basta aplicar a fórmula dos juros simples. J= 1000∗5∗7 100 J= 35000 100 J= 350 Portanto a resposta para o problema proposto é de R$ 350,00 10 Matemática Financeira 1.1 Taxa A taxa é um conceito referente a ligação de dois termos. Existem diversos tipos de taxas, porém na matemática financeira ela está ligada a relação entre porcentagem e tempo. Esses dois fatores são responsáveis por explanar alterações temporais baseadas em contextos percentuais. Por exemplo uma taxa de juros de 5 % a.m significa que a cada mês será aplicado a um valor cinco porcento dele. Nessa definição é que os agentes governamentais e financeiros utilizam os valores para aumentar o capital do investidor. Nos problemas de matemática financeira, as representações de juros simples e juros compostos se dão pela abreviação do tempo na composição da taxa de juros. Por exemplo, uma taxa de 7 porcento ao ano é expressa assim: 7% a.a. Veja alguns exemplos: 1,2 % a.m (mês) 5,8 % a.sem (semana) 6,8 % a.s (semestre) 2,8 % a.t (trimestre) 6,9 % a.b (bimestre) 1.2 Diagrama do Fluxo de Caixa Ao calcularmos os juros simples, podemos representar a sua organização lógica através de gráficos que identificam elementos financeiros no tempo. Esses recursos visuais são chamados de diagramas de fluxo de caixa, pois permitem identificar o tempo de um investimento, sua taxa de juros envolvida e o capital presente. Esse fluxo de caixa possui uma convenção: se existem setas apontando para cima, significa que aquele valor foi recebido pela pessoa, portanto ele é positivo. Já se a seta apontar para baixo, ele é um valor que foi pago pela pessoa, portanto negativo. A junção desses valores positivos e negativos, aplicados a uma taxa de juros, sempre indicada no diagrama de fluxo de caixa, permitem o cálculo dos juros simples finais. O tempo é representado através da quantidade numérica expressa na reta. A figura 1 exemplifica um fluxo de caixa com valores posivos, negativos e identificação de uma quantidade de tempo. Figura 1- Exemplo de diagrama de fluxo de caixa. Fonte: https://www.algosobre.com.br/matematica-financeira/diagramas-de-fluxo-de-caixa.html 11 Matemática Financeira No fluxo de caixa, podemos identificar alguns contextos importantes, tanto para o juros simples, quanto para os juros compostos. O valor presente no gráfico, no chamado tempo 0, que na figura 1 é o valor de 800, podemos chamá-lo de investimento inicial ou de valor presente. Os valores indicados na seta, acrescidos dos juros são chamados de valores futuros. 1.3 Montante O montante é o valor final de uma operação que envolve juros. Ele está ligado a conceitos que envolvem o valor do capital juntamente com o valor total obtido pelos juros. Sua fórmula parte da essência dos seguintes conceitos. 𝑀 = 𝐶 + 𝐽 (2) Portanto se você possui um capital de R$ 2.000,00 e tem um valor de juros totais obtidos em uma transação de R$ 450,00 você tem o montante de M= 2000+450= R$ 2.450,00. Com o valor do montante é possível descobrir qual o valor total que um investidor terá em mão ao final do período de seu investimento. Outra fórmula de representar o montante é sobstituindo a fórmula dos juros para encontrar o montante de forma mais rápida e dinâmica. Substituindo o valor da equação 1 na equação 2, temos: M= C(1+ i*t) (3) onde i e t devem estar na mesma unidade de tempo e nesse caso o valor de i deve ser dividido por 100. Para o primeiro exemplo estudado na apostila, temos que o montante será? C=R$ 1.000,00 J= R$ 350,00 M= 1000+350= R$ 1.350,00 Deseja ver mais aplicações de cálculos diretos de montante de juros simples? Acesse: http://educacao.globo.com/matematica/assunto/matematica-basica/juros- simples.html 12 Matemática Financeira 1.4 Regime de Capitalização simples. O regime de capitalização simples é a forma em que se verifica o crescimento do capital aplicado a ele juros simples. Na capitalização a juros simples, podemos verificar que o capital cresce de acordo com um pensamento linear, isto é, todos os ganhos serão iguais durante o tempo de aplicação, portanto nos períodos presentes considera-se que o capital investido, também chamado de valor presente sempre terá o mesmo valor de juros no período analisado. Na capitalização simples os ganhos obtidos com juros são sempre os mesmos e são somados a cada período ao valor inicialmente disponibilizado. Para tal, veja a situação a seguir: Veja que os juros são sempre iguais, pois ele é sempre calculado no mesmo valor presente (que também pode ser chamado de capital). Sua fórmula de calcular é extremamente simples. Baseada na fórmula dos juros simplesbasta aplicar a cada um dos períodos o cálculo dos juros simples e verificar o total obtido no final do período. Determine o montante produzido por um capital de R$ 10.000,00, aplicado à taxa de 5% a.m., durante três meses, pelo regime de capitalização simples. Resolução: Para resolver este problema, basta aplicar as fórmulas de determinação do juros e do montante J = 𝐶 ∗ 𝑖 ∗ 𝑡/100 e M = C * (1 + i * t) Vamos calcular os juros produzidos em cada um dos períodos, isto é, em cada mês: 13 Matemática Financeira Observe que o total de juros será a soma dos juros produzidos em cada mês, isto é, R$ 1.500,00. Agora, vamos calcular o montante ao final de cada um dos períodos: Observe que o montante final, ao fim dos três meses, é igual à soma do capital com os juros totais, isto é, R$ 11.500,00. Veja a evolução dos juros e do montante ao final de cada mês na tabela a seguir: Capitalização Simples ou Linear Juros Montante Inicialmente 0 R$ 10.000,00 1º mês R$ 500,00 R$ 10.500,00 2º mês R$ 500,00 R$ 11.000,00 3º mês R$ 500,00 R$ 11.500,00 Total Final R$ 1.500,00 R$ 11.500,00 Para facilitar a compreensão, veja o fluxo de caixa para o regime de capitalização simples: Fonte: http://www2.anhembi.br/html/ead01/mat_financeira/site/lu02/lo3/index.htm 14 Matemática Financeira 1.5 Taxas Proporcionais As taxas de juros simples proporcionais são aquelas aplicadas a cálculo de juros simples onde a divisão de uma taxa por períodos menores irá apresentar dentro da soma dos períodos o mesmo valor. Simplificando, para a obtenção de uma taxa mensal de um investimento que rende 12% ao ano, simplesmente dividimos os 12% pelos 12 meses verificando então uma taxa proporcional de 1% ao mês. Para tal é fundamental conhecer a relação entre a taxa que você possui e a taxa que você deseja encontrar. Por exemplo, quantos meses tem em um semestre? Quantos dias tem em um mês? Para encontrar as taxas proporcionais essas relações devem ser bem claras em seu estudo. Duas taxas i1 e i2, com os respectivos períodos n1 e n2 medidos na mesma unidade de tempo, são ditas proporcionais quando obedecerem à seguinte relação: i1/n1 = i2/n2 Existem diversas formas de utilizar a conversão de tempo. Porém existem alguns padrões que se fixados auxiliam na determinação de relações. 1 ano tem: 2 semestres 4 trimestres 6 bimestres 12 meses 360 dias para cálculos bancários e 365 dias para cálculos reais. 1 mês tem: 4 semanas ( cálculos bancários) 30 dias (cálculos bancários e financeiros) Para encontrar uma taxa de período maior, quando se tem uma taxa de período menor você deve multiplicar os valores pela relação de tempo. Ex: Qual será a taxa de juros simples semestral que é proporcional a 2% a.m? Para saber a taxa proporcional nesse caso, nós temos uma taxa de tempo menor (mês) em relação ao que desejamos encontrar (semestre). Portanto devemos saber qual a relação entre meses e semestres. Sabemos que em um semestre existem 6 15 Matemática Financeira meses. Portanto devemos multiplicar a taxa mensal por 6, onde encontramos que 2% a.m é igual a 12% a.s. Se fosse o contrário nessa relação (tivéssemos a taxa semestral e desejássemos encontrar a taxa mensal) deveríamos dividir por 6 o valor da taxa semestral para encontrar sua taxa proporcional em meses. 1.6 Juros comerciais, juros exatos e juros bancários A forma como os juros são calculados em suas transações financeiras dizem muito sobre a forma de rentabilidade de seu negócio. Portanto é importante esclarecer as principais formas de abordagens dos juros utilizados no mercado financeiro. O chamado juro exato a contagem do número de dias (n) se faz utilizando o ano civil (aquele que é representado no calendário). Ele leva em consideração o mundo real e a contagem correta de todos os elementos presentes, incluindo, dias, semanas etc. Portanto, dada uma taxa anual (ianual), os juros (J) produzidos por um capital (C), durante n (número de dias contados no calendário do ano civil) dias, serão dados por: J = C . ianual . n/365 (4) Sobre o tempo n, são feitas algumas observações importantes: 1. O número de dias (n) deve ser contado no calendário, portanto você deve saber o número exato de dias de cada mês do calendário; 2. Caso o ano seja bissexto , a divisão na expressão acima será feita por 366 e não por 365, já que o ano bissexto tem um dia a mais. O juro comercial faz a contagem do número de dias utilizando o ano comercial (1 ano = 360 e 1 mês = 30 dias, inclusive fevereiro). Para o caso de juro comercial: J = C . ianual . n/360 (5) Já o juro bancário faz a contagem do número de dias (n) através do calendário ano civil, mas o juro diário é calculado utilizando o ano comercial. Para o caso do juro bancário: J = C . ianual . n/360 (6) Onde n = no de dias contados no calendário do ano civil. 16 Matemática Financeira Para os devidos fins desse exemplo, considere o seguinte problema proposto. Quais os juros de um investimento que ao ser aplicado R$ 1.000,00 em um período de 01 de janeiro de 2017 até 01 de fevereiro de 2017 a uma taxa de juros mensal de 10 %? J = ? i = 10% a.a. t = número de dias entre 01/01/07 e 01/02/17 C = 1.000 Aplicando juro exato ao nosso problema, os juros seriam (Contando dias exatos e o ano com 365 dias): t= 32 dias i=0,10 J= 1000 * 0,10 * 32/365 J= R$ 8,76 Nos juros bancários o nosso problema ao nosso problema seria formulado assim (dias contados exatos e ano com 360 dias): t= 32 dias i=0,10 J= 1000 * 0,10 * 32/360 J= R$ 8, 88 Nos juros comerciais ao nosso problema ( dias contatos de calendário comercial): t= 30 dias i=0,10 J= 1000 * 0,10 * 30/360 J= R$ 8, 33 17 Matemática Financeira 1.6 Desconto Simples Estudar alguns conceitos referentes aos descontos simples são fundamentais para o aprendizado do conceito, portanto verifique esses elementos a seguir que são fundamentais para a contextualização do problema. Duplicata: papel emitido por pessoas jurídicas contra clientes físicos ou jurídicos, especificando vendas de mercadorias com prazo ou prestação de serviços a serem pagos mediante contrato firmado entre as partes criando uma relação comercial de dívida entre os entes envolvidos. Nota promissória: título que comprova uma aplicação com vencimento determinado. Este produto é muito utilizado entre pessoas físicas e ou pessoas físicas e instituições financeiras credenciadas. Letra de câmbio: como a promissória, é um título que comprova uma aplicação com estabelecimento prévio do vencimento. No caso da letra, o título ao portador somente é emitido por uma instituição financeira credenciada. Para descontar os valores presentes nos documentos acima, deve-se levar em conta alguns fatores fundamentais: Dia do vencimento: o dia estabelecido para vencimento do título. Tempo ou prazo: diferença entre o dia do vencimento e o dia da negociação. Essa diferença costuma ser definida em dias. Valor nominal: valor mostrado no título e que deve ser pago no dia do vencimento. Valor atual: valor a ser pago ou recebido em data anterior ao vencimento. Comumente efetuado com desconto. Ao falarmos de descontos estamos agregando valor ao mercado financeiro que estabelece relações de dívidas entre um ente financeiro com outro ente do mercado. Essa relação permite a emissão de títulos de dívidas aos quais essas obrigações podem gerar fatores financeiros importantesna contextualização da transação financeira envolvida na compra de produtos ou serviços. Nessa relação de compromissos financeiros entre os envolvidos pode-se adiantar o pagamento da dívida, permitindo ao elemento que antecipou o pagamento obter um abatimento no valor a ser pago. Uma operação financeira entre dois agentes econômicos é normalmente documentada por um título de crédito comercial, devendo esse título conter todos os elementos básicos da operação correspondente. 18 Matemática Financeira O problema do desconto surge quando o detentor de um título de crédito necessita transformá- lo em dinheiro antes da data do vencimento; nesse caso, ele poderá negociar com um agente financeiro que lhe antecipará um valor inferior ao valor nominal. A diferença entre o valor nominal do título e o valor pago por ele, numa certa data (anterior a data do vencimento), é o que se chama desconto. Assim, D = VF − VP (7) onde: D= desconto, VP valor nominal do título (no vencimento); VP valor atual do título (pago pelo Agente Financeiro). No sistema financeiro, as operações de empréstimo são muito utilizadas pelas pessoas, tais movimentações geram ao credor um título de crédito, que é a justificativa da dívida. Esses títulos possuem datas de vencimento pré-determinadas, mas o devedor tem o direito de antecipar o pagamento; caso isto aconteça, um abatimento chamado de desconto é efetuado. A chamada operação de desconto normalmente é realizada quando se conhece o valor futuro de um título (valor nominal, valor de face ou valor de resgate) e se quer determinar o seu valor atual. Assim como no caso dos juros, o valor do desconto também está associado a uma taxa e a determinado período de tempo. Embora seja frequente a confusão entre juros e descontos, trata-se de dois critérios distintos, claramente caracterizados. Assim, enquanto no cálculo dos juros a taxa referente ao período da operação incide sobre o capital inicial ou valor presente, no desconto à taxa do período incide sobre o seu montante ou valor futuro. De maneira análoga aos juros, os descontos são também classificados em simples e composto, envolvendo cálculos lineares no caso do desconto simples e exponencial no caso do desconto composto. O desconto é dividido em Desconto Racional (por dentro) e Desconto Comercial (por fora). Desconto racional simples é aquele aplicado no valor atual do título n períodos antes do vencimento, ou seja, é o mesmo que juro simples. Ele não é tão aplicado no Brasil. Sua fórmula é dada por: Dr = M – C (8) Onde Dr = Desconto Racional Como C = M /(1+i.t). Temos que o desconto racional pode ser dado pela fórmula de: Dr=M *i*t/(1+1*t) (8) O desconto comercial simples (também conhecido como desconto bancário) é aquele em que a taxa de desconto incide sempre sobre o montante ou valor futuro. É utilizado no Brasil de maneira ampla e generalizada, principalmente nas chamadas operações de “desconto de duplicatas” realizadas pelos bancos, sendo, por essa razão, também conhecido por desconto bancário ou comercial. É obtido multiplicando-se o valor de resgate do título pela taxa de desconto e pelo prazo a decorrer até o seu vencimento, ou seja: 19 Matemática Financeira D = M.i.t (9) Onde i representa a taxa de desconto e t o prazo. E para se obter o valor presente (C), também chamado de valor descontado, basta subtrair o valor do desconto do valor futuro do título, como segue: C = M – D (10) Daí vem que: C = M – M.i.t. Fazendo as devidas substituições. C = M*(1. –.i.t) (11) Acompanhe o exemplo a seguir para facilitar seu aprendizado acerca dos contextos de descontos. Um boleto de R$ 5.500,00 com vencimento para 5 meses foi antecipado com taxa de desconto simples comercial de 3 %a.m. Calcule o valor do desconto e o valor atual. Solução do exercício: nesse exercício todos os dados necessários para calcular o desconto diretamente pela fórmula foram dados: valor nominal, taxa de desconto e o prazo. Foi informado também que o desconto é comercial. Vamos aplicar a fórmula: D = M.i.t D=5.500 * 0.03 * 5 R$ 825,00 Calculamos que o desconto foi de R$825,00. Agora vamos calcular o valor atual utilizando a fórmula geral do desconto. C = M – D C=5.500 -825 4675 O valor atual (valor adiantado) foi de R$ 4.675,00. 1.7 Equivalência de Capitais Comparar capitais é uma tarefa comumente realizada junto ao mercado financeiro. Dois (ou mais) capitais, com datas de vencimento diferentes, são ditos capitais equivalentes quando, transportados para uma mesma data, a mesma taxa, produzirem, nessa data, valores iguais. Para tal você deve definir datas e taxas que sejam correspondentes para realizar as transformações. Em casos gerais você pega o montante (valor futuro) e traz ele para o valor presente, permitindo encontrar o valor de capital na data atual. 20 Matemática Financeira A data para a qual os capitais serão transportados é chamada data focal. No regime de juros simples, a escolha da data focal influencia a resposta do problema. Isto significa que definida uma taxa de juros, e a forma de calculo (se racional ou comercial), dois capitais diferentes, em datas diferentes, podem ser equivalentes, se transportados para outra data, mesmo mantendo-se todas as outras condições do problema. (PARENTE, 1996). Como o tipo de desconto utilizado no Brasil é o comercial, somente abordaremos a equivalência dos capitais baseados no regime comercial. Para tal existe a diferença entre a data analisada e a data ao qual se deseja comparar o capital. Para tal utiliza-se: Quando a data de equivalência for no futuro, devemos capitalizar os títulos, conforme a fórmula abaixo: M = C / (1 - i.t) (12) Já quando a data de equivalência for no passado, devemos descapitalizar os títulos, conforme abaixo: C = M (1 - i.t) (13) Onde M = valor nominal; C = valor atual; i = taxa; t = número de períodos que foram capitalizados. Temos um título de valor R$ 500,00 no primeiro mês, e desejamos trocá-lo por um título que vencerá no segundo mês. A taxa de juros é de 20% ao mês. Qual o valor do novo título? Como a data é no futuro, devemos usar a fórmula 12. Pois queremos saber qual será o montante no futuro. A taxa de juros simples é igual tanto atualmente, quanto no futuro. O valor do montante atual é de 500 reais. O tempo atual é no mes 1 e o tempo posterior é o mês 2, portanto. C atual= C posterior M atual / (1 - i atual.t atual)= M posterior / (1 – iposterior.t iposterior) 500 . (1 - 0,2 . 2) = M posterior . (1 + 0,2 . 2) 300 = M posterior * 1,4 M posterior = 300 1,4 214,29 21 Matemática Financeira 2.0 Juros Compostos No mercado financeiro atual utiliza-se uma única definição para o cálculo dos juros. Eles são chamados de juros de mercado pois o componente de tempo é previsto em todo o resultado de períodos anteriores. Nos juros simples o cálculo é sempre feito dentro da incidência da taxa de juros no valor do capital inicialmente aplicado, nunca sendo alterado. Nos juros compostos, o valor do montante de um período será o valor do capital do período posterior na série de cálculos. Portanto existe o que é conhecido como juros sobre juros. Para tal a diferença básica é que a cada período de tempo atual é multiplicado o valor total do período anterior juntamente com a taxa de juros, fazendo com que o tempo tenha características exponenciais. A fórmula do cálculo dos juros compostos é baseada na equação 3 e modificada pela incidência do tempo de formaexponencial: M= C(1+ i)t (14) Como o tempo é calculado na forma de potência, nos juros compostos podemos definir que o crescimento do montante é muito elevado conforme o tempo também se eleva. Para entender melhor os conceitos de juros compostos, veja o passo a passo dos valores envolvidos na transação de uma aplicação de 500 reais durante 8 meses a uma taxa de juros composta de 1 % a.m. Figura 2- Cálculo do investimento de 500 reais durante 8 meses a juros compostos. Fonte: http://brasilescola.uol.com.br/matematica/juros-compostos.htm Calcule o valor do montante obtido por um investimento de R$ 12.000,00 aplicados durante 24 meses a uma taxa anual de 12 %. O primeiro passo para resolução de um problema de juros compostos é também verificar se as taxas de juros e o tempo utilizado no problema proposto estão adequados e na mesma unidade. Nesse caso temos uma taxa anual de 12% e 24 meses que o investimento ficou aplicado. Nos juros compostos é bem mais fácil converter o tempo. Para tal podemos inferir que 24 meses equivalem a 2 anos , pois um ano tem 12 meses. Aplicando na fórmula: M= 12.000 *(1 + 0,12)2 22 Matemática Financeira M=12.000 *(1.12) 2 M=12.000* 1,2544 M= R$ 15.052,80 Determine o montante gerado pela aplicação de um capital de R$ 7.000,00 durante um ano a uma taxa de 3% ao mês. C: 7.000 t: 1 ano = 12 meses i: 3% = 3/100 = 0,03 M = 7.000 * (1 + 0,03)12 M = 7000 * (1,03)12 M = 7000 * 1,425761 M = R$ 9.980,82 Qual o capital que, aplicado durante 8 meses, gerou um montante de R$ 9.575,19 a uma taxa de 1,5% ao mês? M: 9.575,19 i: 1,5% = 1,5/100 = 0,015 t: 8 meses 9.575,19 = C * (1 + 0,015)8 9.575,19 = C * (1,015)8 9.575,19 = C * 1,126493 C = 9.575,19 / 1,126493 C = 8.500,00 Qual o montante gerado pelo capital de R$ 1.500,00 aplicados durante 6 meses, a uma taxa de 2% ao mês? Temos: C: 1.500 i: 2% = 2/100 = 0,02 t: 6 M = 1.500 * (1 + 0,02)6 M = 1.500 * (1,02)6 M = 1.500 * 1,126162 M = 1.689,24 23 Matemática Financeira 2.1 Taxas nominal, efetiva e real Taxas de Juros podem ser representadas em diferentes unidades de tempo (ao ano, ao mês, etc.) e são ditas equivalentes se produzem o mesmo efeito quando aplicadas em um mesmo período de tempo. As taxas efetivas podem ser utilizadas diretamente no cálculo de juros compostos, bastando observar se o período esta representado na mesma unidade de tempo da taxa de juros. Ex: 2,66 % a.a 12,47 % a.s 3,33% a.m 9 % a.dia Ao contrário da taxa efetiva, uma taxa nominal não pode ser empregada diretamente no cálculo de juros compostos. Exemplos de taxas nominais: 20% a.a capitalizada ao mês 28,76% a.s capitalizada mensalmente 5% a.t capitalizada ao dia Vejam que a forma com que ela é capitalizada define se ela é efetiva ou nominal. Para que ela seja efetiva a capitalização deve esta na mesma unidade de tempo que a taxa. Portanto quando temos a taxa de 9 % a. dia significa que temos uma taxa de 9 % ao dia capitalizada diariamente. Por ser redundante coloca-se somente 9 % a.dia. Por exemplo, se você aplicou R$ 6.000,00 à taxa nominal de 60% ao ano com capitalização mensal, quanto terá após um ano? Se respondeu sem se atentar para a capitalização da taxa, esta enganado pois calculou como se fosse uma taxa efetiva ao ano. Para calcular corretamente, primeiro converta para uma taxa efetiva: taxa de juros: 60% a.a com capitalização mensal =60%/12= 5,00% Taxa Efetiva: 5,00% ao mês capitalizada mensalmente Ai basta aplicar na fórmula normal. Já a taxa nominal de juros incorpora as expectativas de inflação. Não confundir: taxa nominal de juros, que mede o resultado de uma operação em valor corrente, com taxa nominal (linear) que indica a capitalização dos juros na forma proporcional. A taxa nominal de juros tem uma parte devida à inflação, e outra definida como legítima, real, que reflete os juros reais pagos ou recebidos. Em matemática financeira, o termo real, indica valores livre de efeitos inflacionários. Fórmula de apuração da taxa real: 𝑡𝑎𝑥𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑙 (𝑟) = 1+𝑡𝑎𝑥𝑎𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 (𝑖) 1+𝑡𝑎𝑥𝑎 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑓𝑙𝑎çã𝑜 (𝐼) − 1 (15) A partir da expressão acima pode-se calcular a taxa nominal (i) e a taxa de inflação (I): 24 Matemática Financeira Um investidor aplicou R$100.000,00 e obteve ao final do período um rendimento nominal de 12,8%. A inflação no período foi de 9,2%. Qual o ganho real? Rendimento nominal = R$12.800,00 (100.000 x 0,128) Valor no final do período = R$ 100.000 + R$ 12.800 = R$ 128.800,00 Valor aplicado corrigido pela inflação = R$109.200 (R$100.000 x 1,092) Lucro real em valores monetários = R$ 3.600 (R$112.800 - R$109.200) O ganho real foi de R$ 3.600,00. Quanto maior a inflação, menor o retorno real de uma aplicação. Para estimular seus estudos sobre os conceitos das diferentes taxas dos juros compostos, leia o artigo. https://www.parmais.com.br/blog/o-que-e-taxa-nominal-e-taxa-real-de-juros/ 2.2 Taxas equivalentes Duas taxas de juros compostos são equivalentes se forem aplicadas ao mesmo capital, pelo mesmo intervalo de tempo e que sejam capazes de produzirem produzem o mesmo juro ou montante.No regime de juros composto, as taxas de juros não são proporcionais, ou seja, uma taxa de 24% ao ano é não é equivalente a 2% ao mês. Eles seguem as regras de juros com tempo exponencial, portanto sua formulação e formatação devem ser diferentes. Para avaliar uma taxa que você deseja, baseada em uma taxa que você conhece, basta aplicar a fórmula: 𝑖𝑞 = (1 + 𝑖𝑡) 𝑞 𝑡 − 1 (16) Onde: iq = taxa para o prazo que eu quero it = taxa para o prazo que eu tenho q = prazo que eu quero t = prazo que eu tenho Encontrar a taxa anual equivalente a 2% ao mês: ia = (1 + im)12 – 1 = (1,02)12 - 1 = 1,2682 - 1 = 0,2682 ou 26,82% 25 Matemática Financeira Determinar a taxa mensal equivalente a 60,103% ao ano: im = (1 + ia)1/12 –1 = (1,60103)1/2 –1 = 1,04 - 1 ou 4% ao mês Determinar a taxa anual equivalente a 0,19442% ao dia: ia = (1 + id)360 - 1 = (1,0019442)360 - 1 = 2,0122 – 1 = 1,0122 ou 101,22% ao ano Determinar a taxa trimestral equivalente a 47,746% em dois anos: it = (1 + i2a)1/8 - 1 = (1,47746 )1/8 - 1 = 1,05 - 1 = 0,05 = 5% ao trimestre Determinar a taxa anual equivalente a 1% á quinzena: ia = (1 + iq)24 - 1 = (1,01)24 - 1 = 1,2697 - 1 = 0,2697 = 26,97% ao ano Para fixar os conhecimentos sobre todos os contextos de diferenciações de taxas, leia o artigo a seguir. http://www.scielo.br/pdf/rae/v21n1/v21n1a08.pdf 2.3 Desconto composto O desconto composto “por fora” caracteriza-se pela incidência sucessiva da taxa de desconto sobre o valor nominal do título, o qual é deduzido, em cada período, dos descontos obtidos em períodos anteriores. (ASSAF NETO, 2001) Ao realizarmos uma aplicação, nosso dinheiro é submetido a um fator de capitalização, que depende do valor da taxa de juros e do tempo da aplicação. Já nas situações de desconto, utiliza-se um fator de descapitalização, conhecido pela expressão (1 + i)–t. Para a notação de taxa de desconto, podemos considerar que i=d. Para determinarmos o valor atual de um título descontado a juros compostos utilizamos a seguinte expressão matemática: C = M * (1 + d)–t (17) Onde temos: C = valor atual (capital), M = valor nominal (montante), d = taxa de desconto, t = tempo (antecipação do desconto) Veja exemplos de aplicação na leitura propiciadano referido site a seguir: http://brasilescola.uol.com.br/matematica/desconto-composto-racional.htm 26 Matemática Financeira 2.4 Equivalência de Capitais e capitalização composta. A equivalência de capitais a juros compostos segue o mesmo princípio da equivalência de capital a juros simples. A diferença fundamental está na manipulação do tempo que acontece de forma exponencial. Portanto basta alterar as equações 12 e 13 para: Quando a data de equivalência for no futuro, devemos capitalizar os títulos, conforme a fórmula abaixo: M = C / (1 - i)t (18) Já quando a data de equivalência for no passado, devemos descapitalizar os títulos, conforme abaixo: C = M (1 - i)t (19) Onde M = valor nominal; C = valor atual; i = taxa; t = número de períodos que foram capitalizados. O mesmo pode ser aplicado na capitalização composta, substituindo a fórmula de juros simples por juros compostos. Leia mais sobre os conceitos de equivalência e capitalização composta em: http://www.compuland.com.br/economia/MatematicaFinanceiraAula3.pdf 2.5 Séries de Pagamentos Normalmente as pessoas utilizam muito o conceito de séries de pagamento para efetuarem as transações dentro do mercado financeiro. Essas séries definem valores específicos para uma formatação e organização de valores que visam compensar um investimento inicial. Nesse caso podemos dizer que as prestações contraídas para realizar os pagamentos de um produto são séries de pagamentos que existem para pagar o valor do produto. Em geral existem séries de valores uniformes e séries de valores diferenciados. Eles são representados no diagrama de fluxo de caixa e facilitam a visão contextual dentro do ambiente de uma compensação financeira. No contexto de série de pagamentos uma variável que é apresentada e calculada é a prestação (PMT). O modelo matemático para as séries de pagamentos, capaz de calcular uma prestação no período é dada pela equação a seguir: 27 Matemática Financeira (20) Onde, PMT → é o valor das parcelas ou prestações a serem pagas PV → é o valor financiado, que pode ser o capital. i → é a taxa de juros n → é o tempo Um empréstimo no valor de R$ 15.000,00 será quitado em 24 meses. Determine o valor das prestações sabendo que a taxa de juros cobrada é de 2% ao mês. Solução: Temos que PMT = ? PV= 15000 i = 2% a.m. = 0,02 n = 24 meses Substituindo os dados na fórmula, obtemos: 28 Matemática Financeira 3.0 Sistemas de Amortização Amortização é um processo de finalização de uma dívida através de pagamentos periódicos, determinados conforme o tempo e a taxa de juros vigente para a transação financeira, que são realizados em função de um planejamento, permitindo que cada prestação corresponda à soma do reembolso do capital ou do pagamento dos juros do saldo devedor, podendo ser o reembolso de ambos, sendo que os juros são sempre calculados sobre o saldo devedor. Esse contexto é muito abordado ao comprarmos bens de grande valor financeiro como casas e carros. Sobre as modalidades existentes de amortização, podemos destacar: Sistema de Pagamento único: Um único pagamento no final. Sistema de Pagamentos variáveis: Vários pagamentos diferenciados. Sistema Americano: Pagamento no final com juros calculados período a período. Sistema de Amortização Misto (SAM): Os pagamentos são as médias dos sistemas SAC e Price. Sistema Alemão: Os juros são pagos antecipadamente com prestações iguais, exceto o primeiro pagamento que corresponde aos juros cobrados no momento da operação. Cada sistema tem suas vantagens e desvantagens dentro do contexto financeiro. Antes de efetuar uma grande dívida, veja quais as formas estão vigentes para a amortização de sua dívida. 3.1 Sistema Francês de amortização (PRICE) O sistema PRICE é um sistema de amortização que o valor das prestações é unico durante todo o período do empréstimo ou financiamento. Para o devedor é uma garantia de valores que ele terá que pagar todos os meses, porém os juros estão presentes em maior quantidade nas primeiras parcelas. Ao antecipar pagamentos você deve pagar as primeiras prestações para obter maiores descontos. Como estamos falando de um conjunto de prestações de valores iguais, podemos afirmar que o sistema PRICE trata-se de um sistema de séries com valores de prestações iguais. Portanto para calcular os valores da tabela PRICE, basta utilizar a equação 20 nos elementos coletados. Veja a seguir o exemplo de amortização e de parcelas no sistemas PRICE. Figura 3- Exemplo de valores de amortização de um empréstimo no valor de R$ 30.000,00 29 Matemática Financeira Fonte: http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/matematica/tabela-price.htm 3.2 Sistema de amortização Constante (SAC) Já na amortização contante, chamada de SAC é o valor da amortização que não se altera, permitindo que o valor da prestação sempre caia conforme os pagamentos vão sendo efetuados. Esse regime é muito utilizado em financiamentos atuais de imóveis. Na figura 4 está apresentado um exemplo desse tipo de amortização. Figura 4- Exemplo de amortização SAC para um empréstimo de R$ 120.000,00 Fonte: http://brasilescola.uol.com.br/matematica/sac-sistema-amortizacoes-constantes.htm Para fixar seus conhecimentos sobre o SAC, veja o texto explicativo com exemplos pertinentes a esse tipo de amortização. http://www.clubedospoupadores.com/financiamentos/tabela-sac-sistema-de- amortizacao-constante.html 30 Matemática Financeira BIBLIOGRAFIA BÁSICA VERAS, Lilia Ladeira. Matemática Financeira. São Paulo: Atlas, 1991 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR AYRES Jr., FRANK, Matemática Financeira. Tradução de Gestão Q. Pinto de Moura. São Paulo, McGraw-Hill do Brasil, 1976. FARIA. Rogério Gomes de. Matemática Comercial e Financeira. 3ª Edição. São Paulo, McGraw-Hill do Brasil,1983. HAZZAN, Samuel e POPMPEO, José Nicolau, Matemática Financeira. 2ª Ed. São Paulo, Atual, 1987. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSAF NETO, ALEXANDRE. Matemática Financeira e suas Aplicações. 6. Ed. São Paulo: Atlas, 2001. PARENTE, EDUARDO AFONSO DE MEDEIROS, Matemática Comercial e Financeira. Ed reform. São Paulo: FTD, 1996.