复利:从斐波那契到常数 e

复利是指不仅对存下的本金计息,对已获得的利息也计息。这里介绍它与单利的区别、标准公式的原理、估算翻倍时间的快速法则,以及发现这一切的数学家。

储蓄的上升堆叠面积图,下方是投入,上方是不断增长的复利
储蓄的上升堆叠面积图,下方是投入,上方是不断增长的复利

单利与复利

单利只对原始本金计息。以 5% 存入 1,000,每年得到 50,20 年后共有 2,000。复利则把每年的利息加入余额并继续计息:第一年仍是 50,第二年是 52.50,20 年后余额约为 2,653。差距起初很小,之后越来越大,因为增长是指数式而非线性的。同样的机制在信用卡等债务上会对您不利,未付的利息会被加到欠款中。

公式 A = P(1 + r/n)^(nt)

A 是最终金额,P 是起始金额,r 是以小数表示的年利率(5% 即 0.05),n 是每年计息次数,t 是年数。例如:1,000 以 5% 按月复利 10 年,得到 1,000 × (1 + 0.05/12)^120 ≈ 1,647。按年复利则为 1,629,所以计息越频繁越好,但增幅越来越小。当 n 无限增大时就得到连续复利 A = Pe^(rt),此例约为 1,649。定期投入的处理方法是让每笔存款在剩余时间内增长,计算器正是按月这样计算的。

72法则

要估算资金翻倍需要多久,用 72 除以年利率(百分数)。6% 时为 72 / 6 = 12 年,精确值为 11.9 年。3% 约需 24 年,9% 约需 8 年。该法则在约 4% 到 12% 之间最准确;连续复利时用 69.3 更精确,低利率时也有人用 70。它也可以反推:想在 10 年内翻倍,大约需要每年 7.2%。同样的方法还能看出通胀让购买力减半的速度:通胀 3% 时,物价约 24 年翻一番。卢卡·帕乔利早在 1494 年就描述过这一法则。

历史 - 从斐波那契到伯努利与 e

大约 4,000 年前的巴比伦泥板上就已出现贷款利息,有些还在问一笔债务多久会翻倍。1202 年,比萨的列奥纳多(即斐波那契)在《计算之书》中收录了关于利息和复利增长的例题,这本书也把印度-阿拉伯数字带给了欧洲商人。1683 年,雅各布·伯努利思考:如果每年 100% 的利息越来越频繁地计入,会怎样?每年两次得 2.25,每月得 2.613,每天得 2.7146。他发现 (1 + 1/n)^n 趋近于 2 和 3 之间的一个固定极限。后来莱昂哈德·欧拉将其命名为 e,证明它约等于 2.71828,并使它成为数学的核心,从连续复利到自然增长与衰减。

常见问题

计息越频繁差别很大吗?

比大多数人想象的小。年利率 5% 时,按年复利的实际年利率为 5.00%,按月为 5.12%,连续复利为 5.13%。利率本身、时间和投入金额重要得多。

为什么早开始如此重要?

因为大部分增长发生在后期。年利率 7% 时,资金约每 10 年翻一番,40 年约为本金的 16 倍,而 30 年只有 8 倍。开头多出的十年,可能比后来几十年的额外储蓄更有价值。

为什么 e 与利息有关?

因为 e 正是通过利息发现的。若 1 以每年 100% 增长,且利息无限频繁地计入,一年后的结果恰好是 e,约 2.718。这就是连续复利使用 e^(rt) 的原因。

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