等额本息公式的推导和演算
于德浩
2019.10.23
一个现实的问题,如果贷款A=100万买房,年利息率(复利)是r=7%,n=5年还清。如果每年还款一样多(等额本息),那么每年的还款额是多少?
先用笨法子,依次来理一理思路。首先,一开始,第0年,欠款100万元。到第一年末,还款M,那么就剩余100(1+r)-M的欠款。到第二年末,还款M,就剩余(100(1+r)-M)(1+r)-M=100(1+r)^2-M(1+r)-M。到第三年末,还款M,就剩余(100(1+r)^2-M(1+r)-M)(1+r)-M=100(1+r)^3-M(1+r)^2-M(1+r)-M。到第四年末,还款M,就剩余100(1+r)^4-M(1+r)^3-M(1+r)^2-M(1+r)-M。到第五年末,还款M,就剩余100(1+r)^5-M(1+r)^4-M(1+r)^3-M(1+r)^2-M(1+r)-M。显然,第五年末的剩余欠款是0,于是我们就列出方程式100(1+r)^5-M(1+r)^4-M(1+r)^3-M(1+r)^2-M(1+r)-M=0。
求解M,这里要用到等比数列的求和公式q+q^2+q^3+…q^n=(q-q^(n+1))/(1-q)。
最后,可以解出等额本息的M=A*r/(1-(1+r)^(-n))。
对于上面的具体案例,M=1000000*7%/(1-1.07^-5)=243890.69元/年。
我们也可以根据货币的现值公式来列方程,
100=M/(1+r)+M/(1+r)^2+M/(1+r)^3+M/(1+r)^4+M/(1+r)^5。
也可以根据货币的终值来列方程,
100*(1+r)^5=M(1+r)^4+M(1+r)^3+M(1+r)^2+M(1+r)+M。
虽然,上面3个方程式的物理意义不同,但最后的数学计算都是一样的。
民间借贷利率的不同说法。银行的房贷利率是标准的数学复利计算,对应真实的利息实际给付。但是,这种计算方法很复杂,要用到房贷计算器,不太直观。另外一种更简单的理解方式是“先息后本”。比方说,借款100万,年利率7%,期限3年。第一年归还利息7万,第二年归还利息7万,第三年归还利息7万和本金100万。这里的利息也是年化复利的意义。
民间借贷常用到“月息几厘或月息1分几厘”。比方说,月息1分,就是每月利息是1%。就是说,借款100万元,每月还1万元的利息,第12个月到期还1万的利息和100万的本金。这里的月息1%是复利的概念,相当于复利年利息率12.68%。
很多民间借贷形式是简单直接的。比方说,借你100,年利息20%;我先扣20利息,给你80,一年后到期你还我100。这里的“20%利息率”实际对应20/80=25%的真实利率。如果是期限2年,先扣40的利息,给你60到期还100,这明面上的“20%”实际就对应年化利率(100/60)^(1/2)-1=29.10%,这是很高的年利息了。
小额贷款公司一般是采取全额计息的说法。比方说,贷款100万,月息1分,总共本息是112万元;你每月等额还款112/12=9.33万元。 很显然,这里的“月息1分”要大大高于年化利息率12%。我们可以具体算一下。
根据上面的等额本息复利公式,M=A*r/(1-(1+r)^(-n))。 将M=9.33,A=100,n=12,代入可解得r=0.018,这是月息1.8%,合复利的年利率24%。这个r的解是个合理试探近似解,直接是无法求解的。
如果是真实的月息1分(1%),贷款100万元,每月的等额本息还款应该是M=100*0.01/(1-1.01^-12)=8.88万元,要比全额计息的9.33万元少0.5万元。