Matemática Financiera: Ejercicios 5.2, Problema 30 - Ahorro Quincenal Durante la Carrera Profesional - José Luis Villalobos

Hola a todos, hoy vamos a continuar con los ejercicios del libro: Matemáticas Financieras Tercera  Edición del autor José Luis Villalobos. 

Vamos a trabajar el problema 30 y lo resolveremos en excel y python:

30. ¿Para ayudar con los gastos de su graduación, una pareja de estudiantes decide depositar $450 cada quincena, desde que comienzan su carrera profesional. ¿Cuánto acumulan si el primer año ganan el 8.4% de interés anual capitalizable por quincenas, los siguientes dos les bonifican el 9.12% y los últimos 3 semestres, el 9.60% nominal quincenal?

Para resolver el problema, vamos a ayudarnos de un esquema gráfico que nos permita separar cada uno de los bloques de capitalización de acuerdo a las tasas que se van a reconocer a la pareja en cada momento de tiempo:

Estudiemos primero que ocurre con los 24 pagos que se realizan durante el primer año. Estos, se capitalizan con una tasa del 8.40%, pero finalizadas las 24 quincenas, el valor que se ha acumulado en la cuenta donde se están depositando dichos pagos se continuará capitalizando, y para los próximos dos años la tasa con la que lo hará es del 9.12%. Pasados los dos años (o 48 quincenas), el valor que tenemos acumulado se empezará a incrementar hasta el final del plan de ahorro a una tasa del 9.60%.

Los 48 pagos quincenales que se realizan entre el año 2 y el 3 tienen primero una capitalización del 9.12% y el valor que se acumula en la cuenta por dichos pagos, pasa a tener una capitalización del 9.60% hasta el final de la carrera.

Por último, los pagos entre el año 4 y 5 (36 quincenas) solamente se capitalizan por el 9.60% hasta terminar los estudios.

Al hacer esta división del problema por bloques, podemos entenderlo más fácilmente que si lo abordáramos como un todo.

Los párrafos anteriores, los podemos formular en excel de la siguiente manera (seguiremos asumiendo que los pagos ocurren al inicio de cada periodo):

Como se puede ver en el excel, los primeros 24 pagos quincenales del año 1 tienen 3 momentos de capitalización con 3 tasas diferentes. Los 48 pagos que se dan en el año 2 y 3m tienen dos momentos con dos tasa y por último los del año 4 en adelante tienen una sola tasa.

En este modelo calculamos cada uno de los bloques por separado y al llevarlos todos 108 quincenas en el futuro los podemos sumar directamente. 

En la celda 24, tenemos la forma de resolverlo con una sola fórmula sin partir el problema en bloques.

Para resolver el problema en python, vamos a escribir el siguiente script en la plataforma google-colab:

Como podemos ver, llegamos al mismo resultado que habíamos obtenido previamente en excel.

A continuación el código fuente: