Apache POI 率公式与长时间不一致答案

【问题标题】：Apache POI rate formula inconsistency with long periodsApache POI 率公式与长时间不一致
【发布时间】：2012-12-25 13:49:00
【问题描述】：

为了模拟 Excel 的 rate 函数，我使用了从 svn 中获取的 Apache POI rate 函数：

private double calculateRate(double nper, double pmt, double pv, double fv, double type, double guess) {

  //FROM MS http://office.microsoft.com/en-us/excel-help/rate-HP005209232.aspx
  int FINANCIAL_MAX_ITERATIONS = 20; //Bet accuracy with 128
  double FINANCIAL_PRECISION = 0.0000001; //1.0e-8

  double y, y0, y1, x0, x1 = 0, f = 0, i = 0;
  double rate = guess;
  if (Math.abs(rate) < FINANCIAL_PRECISION) {
     y = pv * (1 + nper * rate) + pmt * (1 + rate * type) * nper + fv;
  }
  else {
     f = Math.exp(nper * Math.log(1 + rate));
     y = pv * f + pmt * (1 / rate + type) * (f - 1) + fv;
  }
  y0 = pv + pmt * nper + fv;
  y1 = pv * f + pmt * (1 / rate + type) * (f - 1) + fv;

  // Find root by the Newton secant method
  i = x0 = 0.0;
  x1 = rate;
  while ((Math.abs(y0 - y1) > FINANCIAL_PRECISION) && (i < FINANCIAL_MAX_ITERATIONS)) {
     rate = (y1 * x0 - y0 * x1) / (y1 - y0);
     x0 = x1;
     x1 = rate;

     if (Math.abs(rate) < FINANCIAL_PRECISION) {
        y = pv * (1 + nper * rate) + pmt * (1 + rate * type) * nper + fv;
     }
     else {
        f = Math.exp(nper * Math.log(1 + rate));
        y = pv * f + pmt * (1 / rate + type) * (f - 1) + fv;
     }

     y0 = y1;
     y1 = y;
     ++i;
  }
  return rate;

}

对于calculateRate(120, 28.1, -2400, 0, 0, 0.1))，输出与Excel相同：0.599

但如果我尝试相同的计算，这次使用值：

calculateRate(360, 15.9, -2400, 0, 0, 0.1))

在 Excel 中我得到 0.580，程序返回 -1.1500428517726355。有什么提示吗？

【问题讨论】：

在 Apache POI 项目中打开一个错误报告，或者搜索他们的错误数据库，看看它是否是一个已知问题。
看起来 OP 采纳了错误报告建议 - Bug #54349 刚刚在项目中提出

标签： java apache-poi

【解决方案1】：

您在问题中粘贴的这段代码有很多问题。

它假定总是找到一个汇率（不正确），并且没有为找不到汇率的情况做准备。

有些语句会抛出一个错误，这可以通过使用更合适的编程语句来避免。例如，从您的代码中获取以下语句：

f = Math.exp(nper * Math.log(1 + rate));

这将在尝试查找负值或零值的 Log 时引发错误。可以改写为

f = Math.pow(1 + rate, nper);

迭代计算中的注释指出它正在编程secant method，但检查迭代计算是否收敛错误变量。当它应该测试利率的收敛性时，它正在测试未来值的收敛性。

我将您的代码复制粘贴到记事本中，并删除了 Java 的变量声明，并将其替换为 JavaScript 变量声明，以使用您的示例数据测试代码。正如我所说，代码在第二次迭代时停止，因为未来值的差异超出了误差范围，并且由于没有测试是否找到利率，代码按原样返回利率和一个这是错误的。

我不确定为什么此代码在报告正确率的情况下有效，就像第一个数据集的情况一样。我建议以正确的方式重新编码函数。

【讨论】：

感谢亚伯拉罕的回答。我在哪里可以找到公式或伪代码，以便我可以自己用 java 编写？

【解决方案2】：

public double rate(double nper, double pmt, double pv)
{
    //System.out.println("function rate : " + nper + " " + pmt + " pv " + pv);

    double error = 0.0000001;
    double high =  1.00;
    double low = 0.00;

    double rate = (2.0 * (nper * pmt - pv)) / (pv * nper);

    while(true) {
        // Check for error margin
        double calc = Math.pow(1 + rate, nper);
        calc = (rate * calc) / (calc - 1.0);
        calc -= pmt / pv;

        if (calc > error) {
            // Guess is too high, lower the guess
            high = rate;
            rate = (high + low) / 2;
        } 
        else if (calc < -error) {
            // Guess is too low, higher the guess.
            low = rate;
            rate = (high + low) / 2;
        } 
        else {
            // Acceptable guess
            break;
        }
    }

    //System.out.println("Rate : " + rate);
    return rate;
}

示例：=RATE(60, 2112500, 65000000) 返回 0.025198；与 Excel 相同（正确）。

【讨论】：