ExcelのCUMPRINC式に相当する数学的表現は何でしょうか?

ExcelのCUMPRINC式に相当する数学的表現は何でしょうか?

n 年後に返済される住宅ローンの元金を計算するアプリケーションに取り組んでいます。

住宅ローン(M)100,000ドル、利息(I)5%、償還期間(T)25年、月々の支払い(P)は581.60ドル(カナダの住宅ローン)シナリオ:5年または60か月

CUMPRINC 式は次のとおりです。

CUMPRINC((I/2+1)^(2/12)-1, (T * 12), M, 1, 60, 0) = $11,492.49

数式を見つけようとしましたが、これまでに見つかったすべての情報源では、私が機能させることができた例を分解していませんでした。

ありがとう!

答え1

私はその投稿で素晴らしい答えを見つけました
住宅ローンの元金返済額はどのように計算すればよいですか?

以下にその回答を引用します。

質問は、「n 期間後に住宅ローンの元金がいくら返済されるかを知りたい」ということです。

返済する元金と残りの元金のどちらが必要なのかが少し不明瞭なので、n か月目に残っている元金、n か月目に返済する元金、n か月目に返済する累積元金の計算式を次に示します。

p[n] = (d + (1 + r)^n (r s - d))/r

pr[n] = (d - r s) (r + 1)^(n - 1)

accpr[n] = (d - r s) ((1 + r)^n - 1)/r  

どこ

p[n] is the principal remaining in month n, i.e the balance
pr[n] is the principal repayment in month n
accpr[n] is the accumulated principal repaid in month n

s is the initial loan principal
r is the monthly interest rate i.e. nominal annual rate ÷ 12
d is the regular monthly payment

1000ポンドのローンを3年間で月利10%(かなり高いですが、これは単なる例です)で借りた場合、月々の返済額d標準式

s = 1000
r = 0.1
n = 36

d = r s/(1 - (1 + r)^-n) = 103.34306381837332

これらの数字を使用して、残っている元本、つまり残高を計算します。

s = 1000
r = 0.1
d = 103.34306381837332

n = 36
p[n] = (d + (1 + r)^n (r s - d))/r = 0 as expected

3年間の残存元金のグラフ

p[n] = (d + (1 + r)^n (r s - d))/rn = 0〜のためにn = 36

ここに画像の説明を入力してください

元金返済額の計算も同様です。

3年間の元金返済のグラフ

pr[n] = (d - r s) (r + 1)^(n - 1)n = 1〜のためにn = 36

ここに画像の説明を入力してください

36 か月後の累積元金返済額:

n = 36
accpr[36] = (d - r s) ((1 + r)^n - 1)/r = 1000

総返済額と比較すると36 d = 3720.35

償却表の例

month  interest   principal repayment =          accumulated     balance
n      at 10%     payment - interest repayment   princ. repmt.   p[n]
0                                                                1000
1      100        103.34306 - 100 = 3.34306        3.34306       996.657
2      99.6657    103.34306 - 99.6657 = 3.67737    7.02043       992.98
3      99.2979    103.34306 - 99.2979 = 4.04511    11.0655       988.934
...
35     17.9356    103.34306 - 17.9356 = 85.4075    906.052       93.9482
36     9.39482    103.34306 - 9.39482 = 93.9482    1000          0

導出

ローンの残高はこの再帰方程式に従います。

p[n + 1] = p[n] (1 + r) - d

どこ

p[n] is the balance of the loan in month n
r is the monthly interest rate
d is the regular monthly payment

これは次のように解くことができます(マセマティカこの場合には)。

RSolve[{p[n + 1] == p[n] (1 + r) - d, p[0] == s}, p[n], n]

どこs is the initial loan principal

屈服するp[n_] := (d + (1 + r)^n (r s - d))/r

prこの表記は、n 月の残高の式を表し、元金返済(つまり、通常の返済額から前月の残高に対する利息の支払いを差し引いた額)の関数で使用できます。

pr[n_] := d - (p[n - 1] r)

これらの式を組み合わせると、d、r、s、n に関する式が生成されます。

pr[n_] := (d - r s) (r + 1)^(n - 1)

期間終了後にn返済される累積元金は次のようになります。

accpr[n] = Σ(d - r s) (r + 1)^(k - 1)k = 1〜のためにk = n

∴ 帰納法によって、accpr[n] = (d - r s) ((1 + r)^n - 1)/r

補遺

上記の結果は、普通年金の現在価値の標準式住宅ローンの残りの部分を小額ローンとして扱います。

たとえば、28 か月目の値を取得します。

s = 1000
r = 0.1
n = 36

P = r s/(1 - (1 + r)^-n) = 103.34306381837332

ここに画像の説明を入力してください

28か月目の残高

x = 36 - 28 = 8

balance = P(1 - (1 + r)^-x)/r = 551.328

principal paid = principal - balance = 448.672

これは前の定式化と一致する

accpr[28] = 448.672

そしてウィックはExcelとGoogleスプレッドシートに提供している

=CUMPRINC(0.1,36,1000,1,28,0)
-448.672

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