Analýza nesrovnalostí v kalkulačce amortizace úvěru: Excel vs. Python pomocí numpy finanční

Analýza nesrovnalostí v kalkulačce amortizace úvěru: Excel vs. Python pomocí numpy finanční
Analýza nesrovnalostí v kalkulačce amortizace úvěru: Excel vs. Python pomocí numpy finanční

Pochopení rozptylu ve výpočtech amortizace úvěru

Výpočty amortizace úvěru se mohou výrazně lišit v závislosti na použitých nástrojích a metodách. Tento článek se zabývá nesrovnalostmi, se kterými se setkáváme při implementaci francouzských a italských metod amortizace v Pythonu pomocí knihovny numpy_financial ve srovnání s výsledky získanými z Excelu.

Navzdory použití stejných podmínek, jako je úroková sazba, výše půjčky, doba trvání a frekvence plateb, se výsledky výpočtů v Pythonu liší od výpočtů v Excelu. Pochopení těchto rozdílů je zásadní pro vývoj přesných finančních aplikací.

Příkaz Popis
dateutil.relativedelta Poskytuje způsob, jak vypočítat relativní delty pro aritmetiku data, což umožňuje flexibilní zpracování výpočtů data, jako je přidávání měsíců nebo let.
numpy_financial.pmt Vypočítá pevnou platbu potřebnou k úplnému splacení půjčky za daný počet období s ohledem na pevnou úrokovou sazbu.
numpy_financial.ipmt Vrátí úrokovou část platby za dané období půjčky nebo investice na základě konstantních pravidelných plateb a konstantní úrokové sazby.
numpy_financial.ppmt Vrátí hlavní část platby za dané období půjčky nebo investice na základě konstantních pravidelných plateb a konstantní úrokové sazby.
pandas.DataFrame Dvourozměrná označovaná datová struktura v pandách, která se používá k efektivnímu ukládání a manipulaci s tabulkovými daty.
cumsum() Vypočítá kumulativní součet prvků pole, často používaný k výpočtu průběžných součtů, jako je zbývající zůstatek úvěru po každé platbě.
dt.datetime.fromisoformat() Analyzuje řetězec představující datum ve formátu ISO a vrací objekt datetime, což umožňuje snadnou manipulaci s hodnotami data.

Pochopení nesrovnalostí ve výpočtu amortizace úvěru

Poskytnutý skript Python je navržen tak, aby vypočítal plány amortizace úvěrů pomocí francouzské i italské metody. Skript využívá numpy_financial knihovny pro výpočet plateb, úroků a částek jistiny. The Loan třída je inicializována parametry, jako je úroková sazba, doba půjčky, výše půjčky, typ amortizace a frekvence plateb. Třída vypočítá celkový počet platebních období pomocí calculate_periods metoda, která se upravuje podle toho, zda je frekvence měsíční, čtvrtletní, pololetní nebo roční. Také vypočítává úrokovou sazbu pro konkrétní období pomocí calculate_period_rate metoda. Základní výpočet částky platby se provádí pomocí numpy_financial.pmt, který určuje pevnou výši splátky potřebnou k umoření úvěru v daných obdobích.

Metoda loan_table generuje amortizační plán. Sestaví seznam platebních dat na základě frekvence plateb a vytvoří tabulku plateb, úroků a částek jistiny. Pro francouzskou metodu amortizace používá scénář numpy_financial.ipmt pro výpočet úrokové části každé platby a numpy_financial.ppmt pro výpočet hlavní části. Tyto hodnoty jsou poté sloučeny do Pandas DataFrame pro snadnou manipulaci a vizualizaci. U italské metody skript vypočítá úrok jako pevné procento ze zbývajícího zůstatku úvěru a jistinu jako pevnou částku. Tento plán je také uložen v Pandas DataFrame. I přes správnou implementaci vznikají nesrovnalosti při porovnávání výsledků Pythonu s výsledky z Excelu, kde PMT poskytuje různé platební hodnoty za stejných podmínek.

Řešení nesrovnalostí ve výpočtech amortizace úvěru

Python Backend Script pro výpočet amortizace úvěru

import datetime as dt
from dateutil.relativedelta import relativedelta
import numpy_financial as npf
import pandas as pd

class Loan:
    def __init__(self, rate, term, loan_amount, amortization_type, frequency, start=dt.date.today().isoformat()):
        self.rate = rate
        self.term = term
        self.loan_amount = loan_amount
        self.start = dt.datetime.fromisoformat(start).replace(day=1)
        self.frequency = frequency
        self.periods = self.calculate_periods()
        self.period_rate = self.calculate_period_rate()
        self.pmt = npf.pmt(self.period_rate, self.periods, -self.loan_amount)
        self.amortization_type = amortization_type
        self.table = self.loan_table()

    def calculate_periods(self):
        if self.frequency == 'monthly':
            return self.term * 12
        elif self.frequency == 'quarterly':
            return self.term * 4
        elif self.frequency == 'semi-annual':
            return self.term * 2
        elif self.frequency == 'annual':
            return self.term
        else:
            raise ValueError("Unsupported frequency")

    def calculate_period_rate(self):
        if self.frequency == 'monthly':
            return self.rate / 12
        elif self.frequency == 'quarterly':
            return self.rate / 4
        elif self.frequency == 'semi-annual':
            return self.rate / 2
        elif self.frequency == 'annual':
            return self.rate
        else:
            raise ValueError("Unsupported frequency")

Přístup podle vzorce Excel k amortizaci úvěru

Vzorec Excel pro francouzské amortizace

=PMT(4.5%/1, 10*1, -1500000)
=IPMT(4.5%/1, A2, 10*1, -1500000)
=PPMT(4.5%/1, A2, 10*1, -1500000)
=A2-P2
for each period





Implementace výpočtu amortizačního plánu v Pythonu

Kód Pythonu pro plán amortizace

def loan_table(self):
    if self.frequency == 'monthly':
        periods = [self.start + relativedelta(months=x) for x in range(self.periods)]
    elif self.frequency == 'quarterly':
        periods = [self.start + relativedelta(months=3*x) for x in range(self.periods)]
    elif self.frequency == 'semi-annual':
        periods = [self.start + relativedelta(months=6*x) for x in range(self.periods)]
    elif self.frequency == 'annual':
        periods = [self.start + relativedelta(years=x) for x in range(self.periods)]
    else:
        raise ValueError("Unsupported frequency")

    if self.amortization_type == "French":
        interest = [npf.ipmt(self.period_rate, month, self.periods, -self.loan_amount, when="end") for month in range(1, self.periods + 1)]
        principal = [npf.ppmt(self.period_rate, month, self.periods, -self.loan_amount) for month in range(1, self.periods + 1)]
        table = pd.DataFrame({'Payment': self.pmt, 'Interest': interest, 'Principal': principal}, index=pd.to_datetime(periods))
        table['Balance'] = self.loan_amount - table['Principal'].cumsum()
    elif self.amortization_type == "Italian":
        interest = [self.loan_amount * self.period_rate]
        principal_payment = self.loan_amount / self.periods
        principal = [principal_payment]
        payment = [interest[0] + principal[0]]
        for month in range(1, self.periods):
            interest_payment = (self.loan_amount - (month) * principal_payment) * self.period_rate
            interest.append(interest_payment)
            principal.append(principal_payment)
            payment.append(interest_payment + principal_payment)

        principal[-1] = self.loan_amount - sum(principal[:-1])
        payment[-1] = interest[-1] + principal[-1]

        table = pd.DataFrame({'Payment': payment, 'Interest': interest, 'Principal': principal}, index=pd.to_datetime(periods))
        table['Balance'] = self.loan_amount - table['Principal'].cumsum()
    else:
        raise ValueError("Unsupported amortization type")
    return table.round(2)

Zkoumání rozdílů ve výpočtu úroků v amortizaci úvěru

Jedním z klíčových aspektů, který přispívá k nesrovnalostem mezi výpočty v Pythonu a Excelu, je způsob, jakým je úrok složen a zpracován v průběhu období. Excel PMT, IPMT, a PPMT funkce jsou navrženy tak, aby fungovaly se specifickou metodou skládání, často v souladu se standardy finančního odvětví. Když jsou však tyto výpočty replikovány v Pythonu pomocí numpy_financial malé rozdíly v nakládání s načítáním úroků a zaokrouhlováním mohou vést k různým výsledkům. Pochopení těchto nuancí je klíčové pro zajištění konzistence napříč různými platformami.

Navíc rozdíly v základních algoritmech používaných Pythonem a Excelem mohou vést k různým amortizačním plánům. Funkce Excelu jsou optimalizovány pro rychlé a přesné výpočty, ale mohou používat aproximace, které se liší od podrobnějších výpočtů Pythonu. Poskytnutý skript Python používá strukturu třídy k definování parametrů úvěru a metod výpočtu amortizačního plánu. To umožňuje větší flexibilitu a přizpůsobení, ale také vyžaduje pečlivé zpracování každého kroku výpočtu, aby se předešlo nesrovnalostem. Pro dosažení shodných výsledků je nezbytné zajistit, aby obě platformy používaly stejnou frekvenci skládání, metody výpočtu úroků a postupy zaokrouhlování.

Často kladené otázky o výpočtech amortizace úvěru

  1. Proč se moje plány amortizace v Pythonu a Excelu liší?
  2. Rozdíly mohou vznikat z různých metod skládání, postupů výpočtu úroků a rozdílů v zaokrouhlování. Zajištění konzistence v těchto aspektech je zásadní.
  3. Co je numpy_financial knihovna používaná při výpočtech výpůjček?
  4. numpy_financial zajišťuje finanční funkce jako např PMT, IPMT, a PPMT pro výpočet plateb, úroků a jistiny za půjčky a investice.
  5. Jak mohu zajistit, aby mé výsledky Pythonu odpovídaly Excelu?
  6. Ověřte, že frekvence skládání, úrokové sazby a metody zaokrouhlování jsou konzistentní mezi Pythonem a Excelem.
  7. Co dělá PMT funkce dělat?
  8. The PMT Funkce vypočítá pevnou platbu potřebnou k úplnému splacení úvěru za daný počet období s konstantní úrokovou sazbou.
  9. Proč je frekvence skládání důležitá?
  10. Četnost skládání ovlivňuje způsob výpočtu úroku a může významně ovlivnit celkovou částku platby a plán amortizace.
  11. Jaký je rozdíl mezi francouzskými a italskými metodami amortizace?
  12. Francouzská amortizace zahrnuje konstantní platby s proměnlivými částmi jistiny a úroku, zatímco italská amortizace má fixní splátky jistiny s klesajícími částkami úroků.
  13. Jak se cumsum() funkce pomoci v amortizačních plánech?
  14. The cumsum() funkce vypočítá kumulativní částku, užitečnou pro určení zbývajícího zůstatku úvěru po každé platbě.
  15. Mohou zaokrouhlovací rozdíly ovlivnit výpočty úvěrů?
  16. Ano, i malé rozdíly v zaokrouhlení mohou vést ke znatelným nesrovnalostem v průběhu více období. Důsledné postupy zaokrouhlování jsou zásadní.
  17. Jaké jsou IPMT a PPMT funkce používané pro?
  18. IPMT vypočítá úrokovou část platby, zatímco PPMT vypočítává část jistiny za dané období úvěru.

Závěrečné úvahy o nesrovnalostech v amortizaci

Řešení nesrovnalostí mezi výpočty amortizace úvěru v Pythonu a Excelu vyžaduje podrobné pochopení základních metod používaných každou platformou. Zajištěním konzistentních četností skládání, postupů výpočtu úroků a metod zaokrouhlování je možné dosáhnout odpovídajících výsledků. Tento průzkum zdůrazňuje důležitost pečlivé pozornosti k detailům ve finančních výpočtech, aby byla zajištěna přesnost a spolehlivost napříč různými nástroji a softwarem.