如何用 C 语言计算净现值（NPV）

简介

在本实验中，你将学习如何用 C 语言计算净现值（Net Present Value，NPV）。本实验将指导你完成读取一系列现金流和折现率、对每个现金流进行折现，然后将它们相加来计算净现值的过程。你将创建一个 C 程序，允许用户输入必要的数据，然后显示计算出的净现值。本实验涵盖了金融数学的基本概念以及使用 C 编程进行利息计算的内容。

读取现金流序列和利率

在这一步中，你将学习如何在 C 语言中读取一系列现金流和利率，用于计算净现值（Net Present Value，NPV）。我们将创建一个程序，允许用户输入多个现金流和折现率。

首先，让我们为净现值计算创建一个新的 C 文件：

cd ~/project
nano npv_calculator.c

现在，将以下代码添加到文件中：

#include <stdio.h>

#define MAX_CASH_FLOWS 10

int main() {
    double cash_flows[MAX_CASH_FLOWS];
    double discount_rate;
    int num_cash_flows;

    // 输入现金流的数量
    printf("Enter the number of cash flows (max %d): ", MAX_CASH_FLOWS);
    scanf("%d", &num_cash_flows);

    // 验证现金流的数量
    if (num_cash_flows <= 0 || num_cash_flows > MAX_CASH_FLOWS) {
        printf("Invalid number of cash flows.\n");
        return 1;
    }

    // 输入现金流
    for (int i = 0; i < num_cash_flows; i++) {
        printf("Enter cash flow %d: ", i);
        scanf("%lf", &cash_flows[i]);
    }

    // 输入折现率
    printf("Enter the discount rate (as a decimal): ");
    scanf("%lf", &discount_rate);

    // 打印输入内容以进行验证
    printf("\nInput Summary:\n");
    printf("Number of Cash Flows: %d\n", num_cash_flows);
    printf("Discount Rate: %.2f%%\n", discount_rate * 100);

    printf("\nCash Flows:\n");
    for (int i = 0; i < num_cash_flows; i++) {
        printf("Cash Flow %d: $%.2f\n", i, cash_flows[i]);
    }

    return 0;
}

编译程序：

gcc -o npv_calculator npv_calculator.c

运行程序以测试输入：

./npv_calculator

示例输出：

Enter the number of cash flows (max 10): 3
Enter cash flow 0: -1000
Enter cash flow 1: 500
Enter cash flow 2: 600
Enter the discount rate (as a decimal): 0.1

Input Summary:
Number of Cash Flows: 3
Discount Rate: 10.00%

Cash Flows:
Cash Flow 0: $-1000.00
Cash Flow 1: $500.00
Cash Flow 2: $600.00

这段代码演示了如何：

定义最大现金流数量
从用户输入中读取现金流的数量
输入各个现金流值
输入折现率
验证并显示输入内容以进行验证

该程序通过捕获基本输入参数，为净现值计算奠定了基础。

对每个现金流进行折现并求和

在这一步中，你将学习如何对每个现金流进行折现，并通过将折现后的现金流相加来计算净现值（Net Present Value，NPV）。

让我们修改之前的 npv_calculator.c 文件以添加净现值计算：

cd ~/project
nano npv_calculator.c

用以下实现替换之前的代码：

#include <stdio.h>
#include <math.h>

#define MAX_CASH_FLOWS 10

double calculate_npv(double cash_flows[], int num_cash_flows, double discount_rate) {
    double npv = 0.0;

    for (int i = 0; i < num_cash_flows; i++) {
        // 对每个现金流进行折现：CF / (1 + r)^t
        double discounted_cash_flow = cash_flows[i] / pow(1 + discount_rate, i);
        npv += discounted_cash_flow;
    }

    return npv;
}

int main() {
    double cash_flows[MAX_CASH_FLOWS];
    double discount_rate;
    int num_cash_flows;

    // 输入现金流的数量
    printf("Enter the number of cash flows (max %d): ", MAX_CASH_FLOWS);
    scanf("%d", &num_cash_flows);

    // 验证现金流的数量
    if (num_cash_flows <= 0 || num_cash_flows > MAX_CASH_FLOWS) {
        printf("Invalid number of cash flows.\n");
        return 1;
    }

    // 输入现金流
    for (int i = 0; i < num_cash_flows; i++) {
        printf("Enter cash flow %d: ", i);
        scanf("%lf", &cash_flows[i]);
    }

    // 输入折现率
    printf("Enter the discount rate (as a decimal): ");
    scanf("%lf", &discount_rate);

    // 计算净现值
    double npv = calculate_npv(cash_flows, num_cash_flows, discount_rate);

    // 打印结果
    printf("\nInput Summary:\n");
    printf("Number of Cash Flows: %d\n", num_cash_flows);
    printf("Discount Rate: %.2f%%\n", discount_rate * 100);

    printf("\nCash Flows:\n");
    for (int i = 0; i < num_cash_flows; i++) {
        double discounted_cf = cash_flows[i] / pow(1 + discount_rate, i);
        printf("Cash Flow %d: $%.2f (Discounted: $%.2f)\n",
               i, cash_flows[i], discounted_cf);
    }

    printf("\nNet Present Value (NPV): $%.2f\n", npv);

    return 0;
}

使用数学库编译程序：

gcc -o npv_calculator npv_calculator.c -lm

运行程序以测试净现值计算：

./npv_calculator

示例输出：

Enter the number of cash flows (max 10): 3
Enter cash flow 0: -1000
Enter cash flow 1: 500
Enter cash flow 2: 600
Enter the discount rate (as a decimal): 0.1

Input Summary:
Number of Cash Flows: 3
Discount Rate: 10.00%

Cash Flows:
Cash Flow 0: $-1000.00 (Discounted: $-1000.00)
Cash Flow 1: $500.00 (Discounted: $454.55)
Cash Flow 2: $600.00 (Discounted: $495.87)

Net Present Value (NPV): $-49.58

此实现中的关键点：

添加了 calculate_npv() 函数来计算净现值
使用 pow() 函数对折现现金流
显示原始现金流和折现后的现金流
计算并显示最终的净现值

注意：-lm 标志用于链接数学库以使用 pow() 函数。

打印净现值

在这最后一步中，你将学习如何以用户友好的格式解释和展示净现值（Net Present Value，NPV）的计算结果。

让我们修改 npv_calculator.c 以增强输出展示：

cd ~/project
nano npv_calculator.c

用改进后的输出格式更新代码：

#include <stdio.h>
#include <math.h>

#define MAX_CASH_FLOWS 10

double calculate_npv(double cash_flows[], int num_cash_flows, double discount_rate) {
    double npv = 0.0;

    for (int i = 0; i < num_cash_flows; i++) {
        double discounted_cash_flow = cash_flows[i] / pow(1 + discount_rate, i);
        npv += discounted_cash_flow;
    }

    return npv;
}

void print_npv_analysis(double cash_flows[], int num_cash_flows, double discount_rate, double npv) {
    printf("\n--- NPV 分析报告 ---\n");
    printf("折现率：%.2f%%\n", discount_rate * 100);

    printf("\n现金流明细：\n");
    printf("--------------------\n");
    for (int i = 0; i < num_cash_flows; i++) {
        double discounted_cf = cash_flows[i] / pow(1 + discount_rate, i);
        printf("时期 %d：$%.2f（折现后：$%.2f）\n",
               i, cash_flows[i], discounted_cf);
    }

    printf("\n净现值（NPV）：$%.2f\n", npv);

    // 解释 NPV 结果
    if (npv > 0) {
        printf("投资建议：接受\n");
        printf("该项目预计会创造价值。\n");
    } else if (npv < 0) {
        printf("投资建议：拒绝\n");
        printf("该项目预计会破坏价值。\n");
    } else {
        printf("投资建议：中性\n");
        printf("该项目在给定折现率下收支平衡。\n");
    }
}

int main() {
    double cash_flows[MAX_CASH_FLOWS];
    double discount_rate;
    int num_cash_flows;

    printf("净现值（NPV）计算器\n");
    printf("==================================\n");

    // 输入现金流的数量
    printf("输入现金流的数量（最大 %d）：", MAX_CASH_FLOWS);
    scanf("%d", &num_cash_flows);

    // 验证现金流的数量
    if (num_cash_flows <= 0 || num_cash_flows > MAX_CASH_FLOWS) {
        printf("现金流数量无效。\n");
        return 1;
    }

    // 输入现金流
    for (int i = 0; i < num_cash_flows; i++) {
        printf("输入时期 %d 的现金流：", i);
        scanf("%lf", &cash_flows[i]);
    }

    // 输入折现率
    printf("输入折现率（以小数形式）：");
    scanf("%lf", &discount_rate);

    // 计算 NPV
    double npv = calculate_npv(cash_flows, num_cash_flows, discount_rate);

    // 打印 NPV 分析
    print_npv_analysis(cash_flows, num_cash_flows, discount_rate, npv);

    return 0;
}

编译程序：

gcc -o npv_calculator npv_calculator.c -lm

运行程序以测试增强后的 NPV 输出：

./npv_calculator

示例输出：

净现值（NPV）计算器
==================================
输入现金流的数量（最大10）：3
输入时期0的现金流：-1000
输入时期1的现金流：500
输入时期2的现金流：600
输入折现率（以小数形式）：0.1

--- NPV分析报告 ---
折现率：10.00%

现金流明细：
--------------------
时期0：$-1000.00（折现后：$-1000.00）
时期1：$500.00（折现后：$454.55）
时期2：$600.00（折现后：$495.87）

净现值（NPV）：$-49.58
投资建议：拒绝
该项目预计会破坏价值。

此版本的主要改进：

添加了一个专用的 print_npv_analysis() 函数
增强了输出格式
根据 NPV 添加了投资建议
通过清晰的标题改进了用户界面

总结

在本实验中，你学习了如何在 C 语言中读取一系列现金流和利率，用于计算净现值（Net Present Value，NPV）。你创建了一个程序，允许用户输入多个现金流和折现率，然后程序会打印输入内容以供验证。

接下来，你将学习如何对每个现金流进行折现并将它们相加来计算净现值，然后打印最终结果。

用 C 语言计算净现值（NPV）

简介

读完马上上手，才是真的掌握。

读取现金流序列和利率

对每个现金流进行折现并求和

零配置，浏览器直接上手。

打印净现值

总结