1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Lecture Engineering economics - Chapter 4: Return on investment and single ‐ Payment calculations

20 82 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 20
Dung lượng 312,54 KB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Upon completion of this chapter you should understand: Applying return on investment analysis to decision problems, management goals, efficiency and productivity; time value of money and the application application of single‐payment interest calculations to single-and multiple-payment problems; time value of money or cash flow diagrams; application of compound, effective, nominal and continuous interest calculations; inflation and the time value of money.

Trang 1

Chapter 4 – Unit 1

Return on Investment and Single‐

Payment Calculations

IET 350 Engineering Economics

Learning Objectives – Chapter 4

Upon completion of this chapter you should understand:

‰Applying return on investment analysis to decision 

problems, management goals, efficiency and productivity

‰Time value of money and the application of single

‰Time value of money and the application of single‐

payment interest calculations to single‐ and multiple‐

payment problems

‰Time value of money or cash flow diagrams

‰Application of compound, effective, nominal and 

continuous interest calculations

‰Inflation and the time value of money

2

Learning Objectives – Unit 1

Upon completion of this unit you should understand:

‰Applying return on investment analysis to decision 

problems, management goals, efficiency and productivity

‰Time value of money and the application of single

‰Time value of money and the application of single‐

payment interest calculations to single‐ and multiple‐

payment problems

‰Time value of money or cash flow diagrams

‰Application of compound, effective, nominal and 

continuous interest calculations

‰Inflation and the time value of money

3

Trang 2

‰ The concept of interest being charged is not new having been 

traced as far back as 1900 B.C. in Babylon

‰ Except when made illegal because of religious objections 

(1200‐1500 A.D.) interest has been a normal part of business 

in the Western economies

‰ Return or return on investment (ROI) may include all types 

returns: interest on a savings account at the bank; interest on 

investments such as certificates of deposit; dividends from 

the ownership of stock; profit from selling stock; etc

4

Return

‰ Return is measured by a percentage determined over a 

specified time period:

×

= Investment

Earnings 100

  Return

‰ Return can also be used to measure gain from purchase and 

sale of an investment:

5

⎝ Investment

×

=

Investment

Price   Purchase  ‐ Price   Selling 100

 

Return

Return

‰ Costs associated with an investment are typically deducted:

×

=

Investment Expenses  ‐ Revenue 100

  Return

‰ Shareholders use various return ratios as key measures of a 

corporation’s financial performance:

6

×

=

Assets   Total Costs  ‐ Revenue 100

  Assets

 

on

 

Return

Trang 3

‰ Return on Investment (ROI) can be used as an analysis and 

evaluation tool for a multitude of applications. 

‰Refer to the list on page 130 of the Bowman text

‰ ROI is applied to decision making by using estimated returns

‰ ROI is applied to decision making by using estimated returns 

and the time value of money

‰Estimated returns may use historical data

‰Time value of money places all financial events at a 

common point or points in time using appropriate 

interest rates. 

7

Return on Investment

‰ ROI is an important benchmark used by management to 

determine if changes (investments) are producing the desired 

results. 

‰ ROI determination and how it is used for analysis is important y p

to all areas of an organization that employs team‐based 

decision making. Examples include:

‰ Making make vs. buy decisions must consider return 

implications of investing in equipment to make components

‰ Making investment decision on individual products by 

comparing ROI rather than profit

8

Return on Investment

‰ ROI can be thought of as the financial efficiency of the 

organization. Efficiency is the measure of output over input:

Input

Output   Efficiency =

‰ ROI is the measure of profit (output) over investment (input):

9

Investment

Profit   Investment  

on

 

Input

Trang 4

‰ ROI can be determined using income before or after taxes

‰Since taxes may represent a significant cost to the 

organization, after‐tax income is frequently used

‰ The affect of inflation should be included in ROI calculations

‰ The affect of inflation should be included in ROI calculations 

since the income associated with the investment will occur 

over time. Economic periods of high inflation can significantly 

affect ROI

‰ Economic conditions also affect the prevailing interest rate. 

Assuming the organization is borrowing funds to finance an 

investment, interest rates will also significantly affect ROI. 

10

Microsoft Excel® Hints

Excel® has several built‐in ROI functions:

‰IRR(values, guess) → returns the internal rate of return for 

a series of cash flows

‰XIRR(values dates guess) → returns the internal rate of

11

‰XIRR(values, dates, guess) → returns the internal rate of 

return for a schedule of cash flows

‰MIRR(values, finance_rate, reinvest_rate) → returns the 

internal rate of return for a series of periodic cash flows 

including both the cost of investment and interest on 

reinvestment of cash

End Unit 1 Material

Go to Unit 2 Time Value of Money

12

Trang 5

Chapter 4 – Unit 2

Time Value of Money

IET 350 Engineering Economics

Learning Objectives – Unit 2

Upon completion of this unit you should understand:

‰Applying return on investment analysis to decision 

problems, management goals, efficiency and productivity

‰Time value of money and the application of single

‰Time value of money and the application of single‐

payment interest calculations to single‐ and multiple‐

payment problems

‰Time value of money or cash flow diagrams

‰Application of compound, effective, nominal and 

continuous interest calculations

‰Inflation and the time value of money

14

Time Value of Money

‰ The value of a dollar today is different from the value of a 

dollar in the future. Value of the dollar over time is affect by:

‰Interest paid on borrowed money

‰Interest received on money loaned

‰Interest received on money loaned. 

‰ Interest can be classified as:

‰Simple – applied to the principle amount only

‰Compound – applied to principle and interest

‰Continuous Compounding – similar to compound interest 

except the number of time periods = infinity

15

Trang 6

‰ Simple Interest is paid on the amount invested or charged on 

the amount loaned only. 

‰ Interest is not applied to accumulated interest. Rarely used

16

( 1     nisimple)

  P    

Where: F = Future Value ($)

P = Principle ($)

n = Time (#time periods)

isimple= Simple Interest (% per year)

Simple Interest ‐ Example

‰ You loan your brother‐in‐law $2,000 at 5% simple interest per 

year to be repaid in 6 years

‰ How much will you receive if and when payment is made?

17

$2,600   F

0.30)   (1  

$2,000  

0.05) 6   (1  

$2,000   ni   1   P  

=

+

×

=

× +

×

= +

×

=

F = Future Value = ?

P = Principle = $2,000

n = Time = 6 years

isimple= Simple Interest = 5% per year

Remember mathematical priorities require that you multiple 

before adding. For (1+6x0.05), first multiply 6 by 0.05, then add 1.

Compound Interest

‰ Compound interest is paid on the amount invested and the 

accumulated interest Ö interest on interest.  

‰ Compound interest is an exponential function of interest 

over time. 

‰ Compounding period can be daily, monthly, quarterly, 

annually or any other period of time. 

‰ Compound interest is the basis for engineering economic 

analysis and will be used through‐out IET 350 unless 

otherwise indicated

18

Trang 7

Compound interest is determined by the following equation:

( )n

i    1   P    

19

Where: F = Future Value ($)

P = Principle ($)

n = Time (years)

i = Interest (% per time period)

Compound Interest ‐ Example

‰ You loan your brother‐in‐law $2,000 at 5% compound 

interest per year to be repaid in 6 years

‰ How much will you receive if and when payment is made?

20

$2,680.19   F

(1.340096)  

$2,000  

0.05)   (1  

$2,000  

i    1   P   F

6 n

=

×

=

+

×

= +

×

=

F = Future Value = ?

P = Principle = $2,000

n = Time = 6 years

i = Interest = 5% per year

Interest has increased $80.19 compared to simple interest. This amount 

is the interest paid on the accumulated interest Ö interest on interest. 

Single Payments

‰ Single payment calculations cover situations where a single 

amount of money is borrowed or invested for some period of 

time with interest compounded

‰ Using the compound interest formula, if three of the four g p ,

factors are known, the fourth factor can be determined. For 

example:

‰The amount to be invested today (P) can be found for a 

desired future amount (F) for a given interest and time

21

( ) 1   i      P    

Trang 8

Single Payment ‐ Example

‰ You have $5,000 to invest for 6 years at which time you need 

$7,500 for graduate school tuition.  

‰ What interest rate compounded annually is required?

( )n

22

6.99%

  0.069913  

i  1   1.069913

i  1   1.50 )i   (1   1.50

)i   (1  

$5,000

$7,500

i)   (1  

$5,000  

$7,500

i  1   P   F

6 n

=

= +

= +

= +

=

+

= +

×

= +

×

=

6 6 6

F = Future Value = $7,500

P = Principle = $5,000

n = Time = 6 years

i = Interest = ? per year

Single Payment ‐ Example

‰ You have $5,000 to invest in a fund that pays 4.5% 

compounded annually. 

‰ When will your investment grow to $7,500?

F F t V l $7 500 F P ( )1 + i n

23

F = Future Value = $7,500

P = Principle = $5,000

n = Time = ? years

i = Interest = 4.5% per year

( )

years   9.2   n

) n(0.044017   0.405465

ln(1.045) n   ln(1.50) (1.045)   1.50

(1.045)  

$5,000

$7,500

0.045)   (1  

$5,000  

$7,500

i  1   P   F

n n n n

=

=

×

=

=

= +

×

= +

×

=

You can use logarithms to simply a 

factor to a power:

ln(x Y )= Yln(x)

Solution Methods

Several methods are available to determine solutions to 

compound interest problems including:

‰ Solving the compound interest equation with any calculator 

with exponential function capability.p p y F=P×( )1+in

‰ Using interest tables

24

( )1  i    P  

F= × +

Bowman page 139

Trang 9

Several methods are available to determine solutions to 

compound interest problems including:

‰ Using built‐in compound interest functions 

on a calculator (example from an HP‐39gs)

25

on a calculator (example from an HP 39gs)

‰ Using built‐in spreadsheet functions in Excel such as the 

future value function FV( )

Microsoft Excel® Hints

Excel® has several built‐in functions useful for single‐payment:

‰FV(rate, nper, pmt, pv, type) → returns the future value of 

an investment for a specified time period and interest rate

‰PV(rate nper pmt fv type) → returns the present value of

26

‰PV(rate, nper, pmt, fv, type) → returns the present value of 

an investment for a specified time period and interest rate

‰RATE(nper, pmt, pv, fv, type, guess) → returns the interest 

rate per period for a cash flow

‰NPER(rate, pmt, pv, fv, type) → returns the number of 

periods for a cash flow with a constant interest rate

Note that the PV value must be entered as a negative number.

Example Problem 4.1

27

Example Problem 4.1 Solution

Trang 10

Additional Reading Ö Financial Functions: 

http://www.functionx.com/excel/Lesson12.htm

Go to Unit 3 Cash Flow Diagrams

28

Chapter 4 – Unit 3

Cash Flow Diagrams

IET 350 Engineering Economics

Learning Objectives – Unit 3

Upon completion of this unit you should understand:

‰Applying return on investment analysis to decision 

problems, management goals, efficiency and productivity

‰Time value of money and the application of single

‰Time value of money and the application of single‐

payment interest calculations to single‐ and multiple‐

payment problems

‰Time value of money or cash flow diagrams

‰Application of compound, effective, nominal and 

continuous interest calculations

‰Inflation and the time value of money

30

Trang 11

‰ Visual representations of complex problems are excellent 

tools to conceptualize the various components and 

parameters of the problem

‰ The time value of money diagram visually shows all cash flow  f y g y

and noncash financial transactions

‰ The time value of money diagram is also known as a cash 

flow diagram.

31

Time Value of Money Diagrams

Diagram conventions:

‰Horizontal line represents the project or investment 

under analysis

‰Horizontal line displays time with present time t0at left 

end of line

32

Time Value of Money Diagrams

Diagram conventions:

‰Arrows coming from below the line with arrow head 

pointing toward the line represent cash flowing into the 

project

p j

‰The initial investment, principle, present value or present 

Trang 12

Diagram conventions:

‰The future value (F) is shown at the right end of the 

horizontal line. 

‰Arrows coming from above the line with arrow head

‰Arrows coming from above the line with arrow head 

pointing away from the line represent cash from or out of 

into the project

34

Time Value of Money Diagrams

Diagram conventions:

‰The length of the lines can be drawn to scale to show the 

relative amount of dollar flow. 

‰Multiple cash or noncash inflows and outflows are shown 

at the appropriate time on the horizontal line

35

End Unit 3 Material

Go to Unit 4 Compounding Interest

36

Trang 13

Chapter 4 – Unit 4

Compounding Interest

IET 350 Engineering Economics

Learning Objectives – Unit 4

Upon completion of this unit you should understand:

‰Applying return on investment analysis to decision 

problems, management goals, efficiency and productivity

‰Time value of money and the application of single

‰Time value of money and the application of single‐

payment interest calculations to single‐ and multiple‐

payment problems

‰Time value of money or cash flow diagrams

‰Application of compound, effective, nominal and 

continuous interest calculations

‰Inflation and the time value of money

38

Interest

‰ As previously discussed, interest can be classified as:

‰Simple – applied to the principle amount only

‰Compound – applied to principle and interest

‰Continuous Compounding – similar to compound interest 

except the number of time periods = infinity

‰ Interest can also be classified as:

‰Nominal interest – interest rate without the effect of 

interest compounding

‰Effective interest – interest rate including the effect of 

interest compounding. 

39

Trang 14

‰ Nominal interest is the stated annual interest rate. 

‰ Effective or actual interest is adjusted by the number of 

compounding periods to reflect the actual interest rate for 

the duration of the investment or project.p j

40

1  ‐ m

r   1  

i    Interest

 

Effective

m

⎛ +

=

=

Where: r = nominal interest rate/year

m = #compounding periods/year

Effective Interest ‐ Example

‰ What is the actual interest rate given a 4% annual interest 

rate compounded monthly?

1 r 1 i

m

⎛ +

=

41

4.074%

  0.04074   i

1  ‐ 1.00333  

1  ‐ 12

0.04     1  

1  ‐ m     1   i

eff

12 12 eff

=

=

=

⎛ +

=

⎝ +

=

Effective Interest

‰ The effective interest rate can be combined with the 

compound interest equation to determine the future value of 

a principle amount: 

nm

42

nm

m

r     1 P  

⎛ +

×

=

Where: r = nominal interest rate/year

m = #compounding periods/year

n = time (years)

Trang 15

Effective Interest ‐ Example

‰ You loan your brother‐in‐law $2,000 at 5% annual interest 

compounded weekly to be repaid in 6 years

‰ How much will you receive if and when payment is made?

43

2699.33

$   F

1.349664

$2,000   1.000962

$2,000  

52

0.05   1

$2,000   m

r   1 P   F

312 5 nm

=

×

=

×

=

⎛ +

×

=

⎛ +

×

=

× 2

Interest has increased 

$19.14 compared to 

annually compounded 

interest and $99.33 

compared to simple 

interest. 

Continuous Compounding

‰ Continuous compounding is not typically used for 

engineering economic analysis. It is used for savings accounts 

and other investment areas

‰ The number of continuous compounding periods is infinity.p g p y

‰ The equation uses the mathematical constant e (e=2.71828). 

Scientific calculators have the function as a key (eY)

44

Where: r = nominal interest rate/year

n = time (years)

1  ‐ e

 

 

eff= ( )r n

e P    

Continuous Compounding ‐ Example

‰ You loan your brother‐in‐law $2,000 at 5% annual interest 

compounded continuously to be repaid in 6 years

‰ How much will you receive if and when payment is made?

45

( )

2699.72

$   F

1.349859

$2,000   1.0512716

$2,000  

2.71828

$2,000  

e P   F

6

6 0.05

n r

=

×

=

×

=

×

=

×

=

Total interest received 

has increased an 

additional $0.39 

compared to weekly 

compounded interest. 

Ngày đăng: 03/02/2020, 22:25

TỪ KHÓA LIÊN QUAN