โครงงานคณิตศาสตร์ประยุกต์ · ศิลปหัตถกรรมนักเรียน

สมุดบัญชี 50 ปี
ของเงิน 1 บาท

ถ้ามีเงิน n บาท ควรเอาไปไว้ที่ไหน? โครงงานนี้ใช้ลำดับเรขาคณิต อนุกรมเรขาคณิต ค่าคาดหมาย และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน แปลงผลิตภัณฑ์ทางการเงิน 9 ประเภทให้เทียบกันได้ด้วยตัวเลขชุดเดียว แล้วให้คุณกรอกเป้าหมายของตัวเองเข้าไปคำนวณ

ภาพสามมิติ · ข้อค้นพบข้อที่ 1

ภูเขาของดอกเบี้ยทบต้น

นี่คือกราฟของสูตร FV = P(1+i)t ทั้งสูตร วาดออกมาเป็นผิวสามมิติ แกนที่ทอดไปทางขวาคือเวลา แกนที่ทอดลึกเข้าไปคืออัตราผลตอบแทน ส่วนความสูงคือมูลค่าของเงินต้น 100,000 บาท

ลองหมุนดู แล้วสังเกตว่าผิวนี้ไม่สมมาตร เดินไปตามแกนอัตราผลตอบแทน ความสูงเพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป แต่เดินไปตามแกนเวลา ความสูงพุ่งขึ้นอย่างรุนแรง เพราะ t อยู่ในตำแหน่งเลขชี้กำลัง ส่วน i อยู่ในฐาน — นี่คือเหตุผลเชิงเรขาคณิตว่าทำไมการเริ่มเร็วขึ้น 10 ปี จึงมีน้ำหนักกว่าการหาผลตอบแทนเพิ่มอีก 1%

ลากเพื่อหมุน · เส้นสีบนผิวคือตำแหน่งของผลิตภัณฑ์จริงแต่ละตัวจากตารางเปรียบเทียบ · มาตราส่วนเชิงเส้นแสดงการระเบิดของการทบต้นได้ชัดที่สุด ส่วนลอการิทึมช่วยให้เห็นผลิตภัณฑ์ที่ผลตอบแทนต่ำ

เริ่มที่นี่

เลือกเครื่องมือที่อยากใช้

โครงงานแยกเป็นหน้าละหนึ่งเรื่อง เพื่อให้แต่ละเครื่องมือมีพื้นที่พอสำหรับอธิบายที่มาของสูตร ทุกหน้าใช้ข้อมูลชุดเดียวกันจาก data/products.json

01

เครื่องคำนวณเป้าหมาย

อีก t ปีจะมีเงินเท่าไร · ต้องฝากเดือนละกี่บาท · อีกกี่ปีจะถึงเป้า พร้อมแถบช่วงความไม่แน่นอนจากการจำลองมอนติคาร์โล

02

จัดพอร์ตผสม

ผสมหลายผลิตภัณฑ์ในพอร์ตเดียว แล้วดูว่าผลตอบแทนและความเสี่ยงรวมเปลี่ยนไปอย่างไร ใช้สูตรความแปรปรวนร่วม

03

เทียบ 9 ผลิตภัณฑ์

ตารางกลางของโครงงาน แปลงทุกผลิตภัณฑ์เป็นคู่ลำดับ (i, σ) พร้อมผลตอบแทนหลังหักภาษี ณ ที่จ่าย

04

ผลตอบแทน–ความเสี่ยง

วางทุกตัวเลือกลงบนระนาบเดียวกัน แกนนอนคือ σ แกนตั้งคือ i พร้อมเส้นแลกเปลี่ยนอย่างเป็นธรรม

05

กับดักค่าเฉลี่ย

ข้อค้นพบของโครงงาน — ทำไมค่าเฉลี่ยเลขคณิตที่สื่อรายงาน จึงให้ตัวเลขผิดได้ถึงหลายเท่า

06

เงินเฟ้อ

ตัวหารที่คนลืม ผลตอบแทนแท้จริงได้จากการหาร ไม่ใช่การลบ และทำไมฝากออมทรัพย์คือขาดทุนช้า ๆ

07

สลากและหวย

เมื่อ i ติดลบตั้งแต่ยังไม่เริ่ม ค่าคาดหมายต่อการซื้อหนึ่งครั้ง และต้นทุนค่าเสียโอกาสระยะยาว

08

ที่มาของสูตร

พิสูจน์สูตรอนุกรมเรขาคณิตด้วยตัวเอง พร้อมนิยามของ CAGR และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน

ข้อค้นพบ

สามข้อที่โครงงานนี้ตอบได้

1 · เวลาชนะอัตราผลตอบแทน — ออมเดือนละ 1,000 บาท 40 ปี ที่ 2.5% ได้มากกว่าออม 30 ปี ที่ 3.5% เพราะ t อยู่ในตำแหน่งเลขชี้กำลัง ส่วน i อยู่ในฐาน การเริ่มเร็วขึ้น 10 ปี จึงมีน้ำหนักกว่าการหาผลตอบแทนเพิ่มอีก 1%

2 · กับดักค่าเฉลี่ย — บทความจำนวนมากรายงานผลตอบแทนย้อนหลังด้วยค่าเฉลี่ยเลขคณิต ซึ่งผิดหลักคณิตศาสตร์เมื่อการเติบโตเป็นแบบทบต้น ค่าที่ถูกคือ CAGR และความคลาดเคลื่อนอาจถึงหลายเท่า

3 · ฝากออมทรัพย์คือค่าคาดหมายติดลบ — เมื่อผลตอบแทนต่ำกว่าเงินเฟ้อ อำนาจซื้อจะลดลงทุกปี เป็นปัญหาชนิดเดียวกับการเล่นหวย ต่างกันแค่ความเร็ว

โบนัส — สลากออมสินและสลาก ธ.ก.ส. มีค่าคาดหมายเป็นบวก เพราะได้เงินต้นคืนครบ ในเชิงคณิตศาสตร์มันคือเงินฝากดอกเบี้ยต่ำที่แปลงดอกเบี้ยส่วนหนึ่งเป็นรางวัลสุ่ม จึงอยู่คนละขั้วกับสลากกินแบ่งรัฐบาล ทั้งที่ชื่อคล้ายกัน

ข้อจำกัด

สิ่งที่ต้องระบุก่อนใช้ตัวเลขเหล่านี้

อัตราผลตอบแทนที่ใช้เป็นค่าอ้างอิงสำหรับสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ไม่ใช่คำแนะนำการลงทุน ผลตอบแทนในอดีตไม่รับประกันอนาคต แบบจำลองหลักสมมติให้ i คงที่ทุกปีเพื่อความเรียบง่าย ส่วนความผันผวนจริงถูกแสดงแยกไว้ในโหมดมอนติคาร์โลของหน้าเครื่องคำนวณ ผู้สนใจควรตรวจอัตราล่าสุดจากผู้ให้บริการโดยตรง

บรรณานุกรม

  1. ธนาคารแห่งประเทศไทย. อัตราดอกเบี้ยเงินฝากธนาคารพาณิชย์ 2569.
  2. ตลาดหลักทรัพย์แห่งประเทศไทย. ดัชนีผลตอบแทนรวม SET TRI และเครื่องมือคำนวณ CAGR. set.or.th
  3. สมาคมค้าทองคำ. สถิติราคาทองคำแท่งในประเทศ พ.ศ. 2547–2567.
  4. ภัทรินี ไตรสถิตย์ และ สุรินทร์ ขนาบศักดิ์. (2556). ค่าคาดหมายของผลตอบแทนสุทธิจากการเล่นหวยใต้ดิน. วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา, 18(2), 295–298.
  5. พิเชฐ เจียรมณีทวีสิน. (2564). ทำนายลอตเตอรี่กับคณิตศาสตร์ประกันภัย. actuarialbiz.com
  6. พระราชบัญญัติสำนักงานสลากกินแบ่งรัฐบาล (ฉบับที่ 2) พ.ศ. 2562 มาตรา 22.