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72의 법칙 고찰

수학

by Simple Runner 2021. 2. 10. 14:23

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Rule of 72

Rule of 72

72의 법칙은 원금이 2배가 되는 데 걸리는 수익율과 기간의 관계를 나타내는 것이다. 예를 들어 연평균 수익율이 8%이면 72/8=972/8 = 9년이 필요하다는 것이다. 이렇게 간단하게 구할 수 있다니. 이 법칙은 어떻게 만들어졌고, 얼마나 정확한 것일까? 간단하게 수학적으로 이야기 해보자.

Derivation

원금을 V, 수익율을 R, 기간을 N이라고 하자. 우리가 구하고 싶은 것은 복리 수익율로 두 배가 되는 것이므로 아래와 같이 나타낼 수 있다.

V(1+R)N=2VV(1+R)^N = 2V

V로 약분하고 로그를 취하면,

Nln(1+R)=ln2N\ln{(1+R)} = \ln2

테일러 급수를 활용하여 ln(1+R)\ln{(1+R)}을 다항식으로 전개하면,

ln(1+R)=R12R2+13R314R4+\ln{(1+R)} = R - \frac{1}{2}R^2 + \frac{1}{3}R^3 - \frac{1}{4}R^4 + \cdots

수익률 R이 1보다 작으면 고차항을 무시할 수 있는데, 여기서는 3차항 까지만 고려하자.

위의 두식을 결합하고 N을 제외한 항을 우측으로 이동시켜서 정리하면,

Nln2R1(112R+13R2)N \sim \frac{\ln2}{R}\cdot\frac{1}{(1 - \frac{1}{2}R + \frac{1}{3}R^2)}

위 식에서 R을 %단위로, ln20.693\ln2 \sim 0.693으로 변경하면 다음과 같다.

N69.3R1(150R+33.3R2)N \sim \frac{69.3}{R}\cdot\frac{1}{(1 - 50R + 33.3R^2)}

수익율(R) Exact(E) 근사식(A) Rule72(B) 오차율((A-B)/A)
1% 69.66 69.66 72 3.4%
2% 35.0 35.0 36 2.8%
4% 17.67 17.67 18 1.9%
8% 9.01 9.01 9 0.1%
15% 4.96 4.96 4.8 3.1%
30% 2.64 2.63 2.4 8.6%
50% 1.71 1.66 1.44 13.4%

8%일 때가 가장 정확하고, 1%일 때는 3.4% (2.4년) 정도 차이가 나고, 15% 이상에서 오차율이 3%를 넘어가지만, 년수로 따지면 0.2년 수준이어서 무시할 만하다.

Why 72 selected?

왜 72가 선택되어 졌을까? 72법칙을 수식으로 표현하면 아래와 같다.

N72RN \approx \frac{72}{R}

내가 생각하는 이유는 다음 두가지 이다.

  1. 평균 정합성
  2. 계산의 편리성

정합성

아래 테이블은 원금이 두 배가 되는 년수 x 수익율의 정확한 값이다. 수익율 또는 이자율이 1 ~ 20% 수준일 때 69.7 ~ 75.9까지 변한다.

수익율(%) 년수 x 수익율 수익율(%) 년수 x 수익율
1 69.7 11 73.0
2 70.0 12 73.4
3 70.3 13 73.7
4 70.7 14 74.0
5 71.0 15 74.3
6 71.4 16 74.6
7 71.7 17 75.0
8 72.0 18 75.3
9 72.4 19 75.6
10 72.7 20 75.9

편리성

69.7 ~ 75.9 사이의 값 중에 약수의 개수가 가장 많아서 쉽게 나누기가 가능한 수가 72이다.

72=8×9=23×3272 = 8 \times 9 = 2^3 \times 3^2

위의 식처럼 소인수 분해가 되고 따라서 약수의 개수가 (3+1)×(2+1)=12(3+1) \times (2+1) = 12이다. 즉 2, 3, 4, 6, 8, 9, 12 등으로 나누어 떨어진다. 5와 10은 나누어 떨어지지 않지만 쉽게 계산이 가능하고, 7일 때도 쉽게 가늠해 볼 수 있다.

어떤 것이든 기억하기 쉽고, 간단해야 살아 남는다.

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