Choix d’investissement

Mathématiques financières · Module 3

Faut-il acheter cette machine ?

Sans calculer — votez à main levée, puis justifiez.

Un atelier de menuiserie hésite à acheter une machine à commande numérique.

MACHINE
50 000 €
aujourd'hui
EN RETOUR
15 000 €/an
pendant 5 ans = 75 000 €
EXIGENCE
8 %/an
rendement minimum exigé

75 000 € > 50 000 €… mais les 75 000 € arrivent au fil des années. Toute la journée tient dans cette question.

Objectifs de la journée

À la fin de cette journée, vous serez capables de :

  1. construire les flux de trésorerie différentiels d’un projet ;
  2. calculer et interpréter la VAN ;
  3. calculer le TRI et discuter ses limites ;
  4. utiliser le délai de récupération simple et actualisé ;
  5. comparer des projets de durées différentes (annuité équivalente) ;
  6. mener une analyse de sensibilité et raisonner par scénarios ;
  7. formuler une recommandation d’investissement argumentée.

Programme de la journée

Matin — 3 h

Séquence Durée
1 · Flux de trésorerie 45 min
2 · VAN 60 min
3 · TRI 60 min
Pause 15 min
Total 180 min

Après-midi — 3 h

Séquence Durée
4 · Délais & comparaison 45 min
5 · Analyse du risque 75 min
6 · Cas intégrateur 45 min
7 · Synthèse & exercices 15 min
Total 180 min

6 h de face-à-face. Le classeur Excel est disponible dans le cours pour reproduire tous les calculs.

La règle d’or

✏️ La ligne du temps avant toute formule.

− I₀
t = 0
investissement
 
CF₁
t = 1
 
CF₂
t = 2
…
CFₙ+VR
t = n
flux terminal
  1. Placez chaque flux à sa date, avec son sens (+ reçu / − versé).
  2. Repérez la date d’évaluation (aujourd’hui, \(t = 0\)).
  3. Ensuite seulement : actualisez tout à cette date.

Séquence 1
Construction des flux de trésorerie

Quels flux réels le projet génère-t-il ?

Flux comptables ≠ flux de trésorerie

  • 📊 Le résultat comptable inclut des charges non décaissées (amortissements).
  • 💶 Seuls les flux réels comptent pour la décision financière.
  • 🔄 On réintègre les dotations aux amortissements : elles ont réduit l’impôt sans sortir d’argent.

\[CF_t = \text{Résultat d'exploitation après impôt} + \text{Dotation aux amortissements}\]

Ou à partir de l’EBE :

\[CF_t = EBE - \text{Impôt théorique} - \Delta BFR_t - \text{Investissements complémentaires}\]

La ligne du temps d’un projet

−I₀
prix + frais
+ ΔBFR₀
t = 0
 
CF₁
t = 1
 
CF₂
t = 2
…
CFₙ + VR
+ BFR récupéré
t = n

Flux initial (\(t = 0\))

  • Prix d’acquisition
  • Frais d’installation
  • Coûts de formation
  • − Produit de cession (si remplacement)
    • ΔBFR₀

Flux terminal (\(t = n\))

  • Valeur résiduelle nette
  • − Imposition sur plus-value
    • Récupération du BFR
  • − Coûts de fermeture

🪤 Cinq pièges classiques

  1. Amortissements en sortie — ce ne sont pas des décaissements.
  2. BFR oublié — toute hausse d’activité immobilise de la trésorerie.
  3. Double comptage — ne pas inclure les intérêts si le taux reflète déjà le coût du financement.
  4. Valeur résiduelle omise — l’actif a souvent encore de la valeur en fin de projet.
  5. Sunk costs — les coûts déjà engagés et irrécupérables n’apparaissent jamais.

Décision sur flux différentiels, jamais sur le résultat comptable seul.

Séquence 2
Valeur actuelle nette (VAN)

Combien vaut aujourd’hui la machine de la menuiserie ?

Retour à la question d’ouverture

Machine à 50 000 €, 15 000 €/an pendant 5 ans, taux exigé 8 %. Le comptable : « 5 × 15 000 = 75 000 € > 50 000 €, c’est rentable. »

Faut-il acheter la machine ?

Votre pronostic   ① Oui, largement   ② Oui, de justesse   ③ Non

Actualisons chaque flux

Année \(t\) Flux Facteur \(1/1{,}08^t\) Valeur d’aujourd’hui
1 15 000 € 0,9259 13 888,89 €
2 15 000 € 0,8573 12 860,08 €
3 15 000 € 0,7938 11 907,48 €
4 15 000 € 0,7350 11 025,45 €
5 15 000 € 0,6806 10 208,75 €
Total 75 000 € 59 890,65 €

\[59\,890{,}65 - 50\,000 = \mathbf{+9\,890{,}65\ €}\]

La formule et la règle de décision

\[VAN = -I_0 + \sum_{t=1}^{n} \frac{CF_t}{(1+k)^t}\]

Résultat Interprétation Décision
\(VAN > 0\) Crée de la valeur au-delà du taux exigé ✅ Accepter
\(VAN = 0\) Rémunère exactement au taux exigé ➖ Indifférent
\(VAN < 0\) Ne couvre pas le rendement exigé ❌ Rejeter
VAN
+9 891 €
t = 0
évaluation
÷ 1,08
15 000
t = 1
÷ 1,08²
15 000
t = 2
…
15 000
t = 5

VAN(k) : plus le taux monte, moins ça vaut 🎛️

Deux leviers de la VAN 🎛️

Exemple résolu — La presse de l’imprimerie

Presse à 30 000 €, flux de 10 000 / 12 000 / 14 000 € sur 3 ans, \(k = 10\,\%\).

\[VAN = -30\,000 + \frac{10\,000}{1{,}10} + \frac{12\,000}{1{,}10^2} + \frac{14\,000}{1{,}10^3}\] \[= -30\,000 + 9\,090{,}91 + 9\,917{,}36 + 10\,518{,}41\]

−473,33 €

VAN < 0 → on rejette la presse

La somme brute (36 000 €) dépasse la mise, mais actualisée elle ne vaut que 29 527 €.

Indice de profitabilité (IP)

\[IP = \frac{\text{VA des flux futurs}}{I_0} = 1 + \frac{VAN}{I_0}\]

  • IP > 1 ⇔ VAN > 0. Mesure la valeur créée par euro investi.
  • Utile quand le budget est contraint : hiérarchiser des projets de tailles différentes.

⚠️ Pour des projets mutuellement exclusifs, c’est la VAN absolue qui prime — elle mesure l’enrichissement total, pas la rentabilité relative.

🪤 Le piège

« 5 × 15 000 = 75 000 € pour 50 000 € investis : rentable, inutile de calculer. »

On additionne des euros de dates différentes comme s’ils valaient tous autant que les 50 000 € d’aujourd’hui. Il faut actualiser d’abord.

Un euro de demain n’est pas un euro d’aujourd’hui.

🧠 Vérifiez votre compréhension

Projet à 80 000 €, flux 30 000 / 35 000 / 40 000 € sur 3 ans, k = 10 %. VAN ?

\[VAN = -80\,000 + \frac{30\,000}{1{,}1} + \frac{35\,000}{1{,}1^2} + \frac{40\,000}{1{,}1^3} \approx \mathbf{+6\,252\ €}\]

✅ VAN > 0 → projet acceptable.

Séquence 3
Taux de rentabilité interne (TRI)

Jusqu’où le taux exigé peut-il monter ?

La machine, à plusieurs taux

Taux exigé VA des 5 flux VAN
8 % 59 891 € +9 891 €
12 % 54 072 € +4 072 €
16 % 49 114 € −886 €
20 % 44 859 € −5 141 €

La VAN change de signe entre 12 % et 16 % → interpolation : \(12\,\% + 4\,\% \times \frac{4\,072}{4\,072 + 886} \approx\) 15,3 %

Calcul exact : TRI = 15,24 %

Définition et règle de décision

\[0 = -I_0 + \sum_{t=1}^{n} \frac{CF_t}{(1+r)^t} \qquad \text{le TRI est le taux } r \text{ qui annule la VAN}\]

Comparaison Décision
\(TRI > k\) ✅ Accepter
\(TRI = k\) ➖ Indifférent
\(TRI < k\) ❌ Rejeter

Le TRI ne dépend que des flux du projet, pas de l’opinion des associés. C’est le taux exigé maximal que le projet peut supporter.

Profil VAN(k) — le TRI est le point de croisement 🎛️

Exemple résolu — Le food-truck

Food-truck à 10 000 €, 6 000 €/an pendant 2 ans.

Taux testé VAN
12 % +140,31 €
14 % −120,04 €

\[TRI \approx 12\,\% + 2\,\% \times \frac{140{,}31}{140{,}31 + 120{,}04} \approx \mathbf{13{,}08\,\%}\]

Si \(k = 10\,\%\) : \(TRI > k\) → ✅ projet acceptable.

Quatre limites du TRI

  1. Plusieurs TRI possibles — si les flux changent de signe plus d’une fois.

  2. Absence de TRI — certains profils de flux n’ont pas de solution.

  3. Conflit VAN / TRI — projets mutuellement exclusifs de tailles différentes :

    Projet VAN à 10 % TRI
    A 80 000 € 25 %
    B 120 000 € 18 %

    La VAN choisit B, le TRI choisit A.

  4. Hypothèse de réinvestissement — le TRI suppose réinvestir au taux \(r\) lui-même (irréaliste si \(r\) est élevé). La VAN suppose réinvestir au coût du capital \(k\) (plus réaliste).

En cas de conflit : la VAN est prioritaire — elle mesure l’enrichissement absolu.

🪤 Le piège

« Le TRI dépasse le taux exigé, donc le projet est bon — pas besoin de la VAN. »

Le TRI suppose un réinvestissement au TRI même et peut classer à tort deux projets de tailles différentes. La VAN actualise au coût du capital.

VAN pour décider, TRI pour communiquer.

🧠 Vérifiez votre compréhension

Machine à 50 000 €, 15 000 €/an × 5 ans. À k = 12 %, que vaut la VAN ? Le projet est-il acceptable ? Et à k = 18 % ?

  • k = 12 % : VAN ≈ +4 072 € → ✅ (TRI = 15,24 % > 12 %)
  • k = 18 % : VAN ≈ −2 700 € → ❌ (TRI < 18 %)

Séquence 4
Délai de récupération et comparaison de projets

Récupérer vite = gagner plus ?

Rapide ou Durable ?

Une PME dispose de 40 000 €. Deux projets :

  • Rapide : 20 000 €/an × 2 ans, puis 5 000 € en an 3.
  • Durable : 12 000 €/an × 6 ans.

Le banquier : « Prenez celui qui rend la mise le plus vite, c’est le moins risqué. »

Faut-il suivre le banquier ?

Votre pronostic   ① Rapide   ② Durable   ③ Égal

Cumul des flux

Année Rapide : flux Rapide : cumul Durable : flux Durable : cumul
1 20 000 € 20 000 € 12 000 € 12 000 €
2 20 000 € 40 000 € 12 000 € 24 000 €
3 5 000 € 45 000 € 12 000 € 36 000 €
4 — — 12 000 € 48 000 €
5 — — 12 000 € 60 000 €
6 — — 12 000 € 72 000 €
  • DRS Rapide = 2 ans pile.
  • DRS Durable ≈ 3,33 ans.

…mais en euros d’aujourd’hui (k = 8 %)

Année Rapide : VA cumulée Durable : VA cumulée
1 18 519 € 11 111 €
2 35 665 € 21 399 €
3 39 634 € 30 925 €
4 — 39 746 €
5 — 47 913 €
6 — 55 475 €
  • Rapide ne récupère jamais ses 40 000 € : \(VAN = -366\) € ❌
  • Durable franchit le seuil en ≈ 4,03 ans (DRA) : \(VAN = +15\,475\) € ✅

DRS et DRA

Délai de récupération simple

\[DRS : \sum_{t=1}^{DRS} CF_t \geq I_0\]

Cumule les flux tels quels.

Délai de récupération actualisé

\[DRA : \sum_{t=1}^{DRA} \frac{CF_t}{(1+k)^t} \geq I_0\]

Cumule les flux actualisés. Toujours ≥ DRS.

Critère Intérêt Limite
DRS / DRA Mesure la liquidité, pertinent en environnement risqué Ignore les flux après le délai ; ne mesure pas la création de valeur

:::

Comparer des projets de durées différentes

Quand deux projets ont des durées différentes, la VAN brute n’est pas comparable directement → annuité équivalente (AE) :

\[AE = VAN \times \frac{k}{1-(1+k)^{-n}}\]

L’AE est la rente annuelle constante équivalente à la VAN du projet.

Exemple — Rapide vs Durable à 8 % : AE ≈ −142 €/an contre +3 347 €/an. → Durable crée de la valeur par an.

🪤 Le piège

« Le projet qui rembourse le plus vite est le meilleur, puisqu’il est le moins risqué. »

Le délai ignore tout ce qui se passe après le remboursement. Ici, Rapide récupère en 2 ans mais détruit de la valeur.

Le délai mesure la liquidité, pas la création de valeur.

🧠 Vérifiez votre compréhension

Projet à 10 000 €, flux 4 000 / 5 000 / 6 000 €, k = 10 %. DRS et DRA ?

  • DRS = 2 + (10 000 − 9 000)/6 000 ≈ 2,17 ans
  • DRA = 2 + (10 000 − 7 768,60)/4 507,89 ≈ 2,50 ans

Le délai actualisé est plus long : actualiser réduit le poids des flux.

Pause déjeuner 🍽️

Séquence 5
Analyse du risque

Jusqu’où les ventes peuvent-elles baisser ?

La machine, face à l’incertitude

Les 15 000 €/an de la machine reposent sur 2 000 pièces vendues à 12 € de marge, moins 9 000 € de charges fixes.

Un concurrent vient d’ouvrir. Si les ventes baissaient de 20 %, le projet tiendrait-il encore ?

Votre pronostic   ① Oui, largement   ② De justesse   ③ Non

Ventes −20 % : effet de levier des charges fixes

\[2\,000 \times 12 - 9\,000 = 15\,000\ € \quad\longrightarrow\quad 1\,600 \times 12 - 9\,000 = 10\,200\ €\]

Volume Flux annuel VAN (k = 8 %)
2 000 pièces (prévu) 15 000 € +9 891 €
1 600 pièces (−20 %) 10 200 € −9 274 €

Une baisse de 20 % des ventes fait chuter le flux de 32 % et fait basculer la VAN dans le négatif.

Valeur seuil (break-even)

Quel flux annuel rend la VAN nulle ?

\[\text{flux seuil} = \frac{50\,000}{3{,}9927} \approx 12\,523\ € \quad\Rightarrow\quad \text{volume seuil} \approx \mathbf{1\,794\ pièces}\]

≈ 10 %

marge de sécurité sur le volume — le projet ne supporte qu’une baisse de ~10 %

Trois outils, trois questions 🎛️

Analyse par scénarios

Scénario Volume Flux annuel VAN Proba.
Pessimiste 1 600 10 200 € −9 274 € 0,25
Central 2 000 15 000 € +9 891 € 0,50
Optimiste 2 300 18 600 € +24 264 € 0,25

\[E(VAN) = \sum p_s \cdot VAN_s \approx \mathbf{8\,693\ €} \qquad \sigma(VAN) = \sqrt{\sum p_s (VAN_s - E(VAN))^2} \approx \mathbf{11\,918\ €}\]

La VAN espérée est positive, mais l’écart-type dépasse la moyenne et la probabilité de VAN négative est de 25 %.

Limites de l’espérance

« La VAN espérée est positive, donc le projet est sûr. »

L’espérance est une moyenne : deux projets de même VAN espérée peuvent avoir des dispersions très différentes. Toujours regarder : - le scénario défavorable (perte maximale), - la probabilité de VAN < 0, - la capacité financière à absorber un échec.

Regarde la moyenne ET la dispersion.

Séquence 6
Cas intégrateur : automatisation logistique

Une recommandation complète, de la donnée à la décision.

Le contexte

Automatisation d’une partie du processus logistique.

Paramètre Valeur
Investissement (robots + logiciel) 850 000 €
Frais d’installation 50 000 €
Hausse initiale du BFR 40 000 €
Durée 5 ans
Économies annuelles 280 000 €/an
Maintenance 30 000 €/an
Valeur résiduelle nette 60 000 €
CMPC 8 %
IS 25 %

Étape 1 — Les flux

  • \(I_0 = 850\,000 + 50\,000 + 40\,000 = \mathbf{940\,000\ €}\)
  • Dotation = \(900\,000 / 5 = 180\,000\) €/an
  • RE = \((280\,000 - 30\,000) - 180\,000 = 70\,000\) € → IS = 17 500 € → RN = 52 500 €
  • \(CF_t = 52\,500 + 180\,000 = \mathbf{232\,500\ €}\)/an
  • \(CF_5^{total} = 232\,500 + 60\,000 + 40\,000 = \mathbf{332\,500\ €}\)

Étape 2 — Évaluation

Indicateur Valeur
VAN +56 363 € ✅
IP 1,060
TRI ≈ 9,5 % (> CMPC 8 %)
DRS ≈ 4,04 ans

Étape 3 — Risque

Scénario Économies VAN Proba.
Pessimiste 200 000 € −138 000 € 25 %
Central 280 000 € +56 000 € 50 %
Optimiste 360 000 € +250 000 € 25 %

\(E(VAN) = 55\,000\) € · \(\sigma(VAN) \approx 136\,000\) € · Proba. VAN < 0 ≈ 25 %

Variable critique : les économies réalisées. Une baisse de 30 % fait basculer la VAN en négatif.

Étape 4 — Recommandation

Investir, sous réserve de sécuriser l’hypothèse d’économies sur l’année 1 (pilote sur un entrepôt avant déploiement complet).

  • ✅ VAN centrale positive, TRI > CMPC, VAN espérée positive
  • ⚠️ Marge de sécurité mince (TRI 9,5 % vs CMPC 8 %)
  • ⚠️ Scénario pessimiste négatif → vérifier la capacité d’absorption
  • 🎯 Sécuriser l’hypothèse clé avant engagement (bench fournisseur, visites de référence)

Séquence 7
Synthèse et évaluation

Les 8 réflexes d’une décision financière robuste.

La grille de décision

# Réflexe
1 Identifier les flux différentiels (entrées/sorties réelles)
2 Positionner les flux dans le temps (ligne du temps)
3 Choisir un taux cohérent (CMPC, taux exigé…)
4 Actualiser tous les flux à la date de référence
5 Calculer plusieurs indicateurs (VAN, TRI, DRS, IP)
6 Tester les hypothèses (sensibilité, scénarios, seuils)
7 Apprécier les risques non quantifiés
8 Formuler une recommandation claire et argumentée

Pourquoi aucun indicateur unique ne suffit ?

Carte mentale du cours

💰 VAN

\(VAN = -I_0 + \sum \frac{CF_t}{(1+k)^t}\)

Enrichissement absolu.

📈 TRI

Taux qui annule la VAN.

Rendement relatif — limites connues.

⏱️ Délai

DRS / DRA.

Mesure la liquidité, pas la valeur.

🎲 Risque

Sensibilité · seuils · scénarios.

E(VAN) et σ(VAN).

Les erreurs qui coûtent cher

Construction des flux

  • Amortissements comptés en sortie de trésorerie
  • BFR oublié au démarrage
  • Double comptage de l’investissement
  • Valeur résiduelle omise
  • Sunk costs dans les flux futurs

Décision

  • Comparer des flux de dates différentes sans actualiser
  • Décider sur le TRI seul pour des projets de tailles différentes
  • Confondre VAN espérée positive et projet « sûr »
  • Oublier de tester les hypothèses critiques

Cinq réflexes à acquérir

  1. ✏️ Tracer la ligne du temps avant toute formule.
  2. 💶 Ne compter que les flux différentiels réels.
  3. 📊 Décider sur la VAN — le TRI et le délai sont des compléments.
  4. 🎲 Tester les hypothèses : sensibilité, seuils, scénarios.
  5. 📝 Formuler une recommandation chiffrée et nuancée.

Exercices

Du plus direct au plus ouvert. Classeur Excel disponible dans le cours.

Niveau 1 — Application directe

1.1 — Projet à 80 000 €, flux 30 000 / 35 000 / 40 000 € sur 3 ans, k = 10 %. Calculez la VAN et le DRS.

  • VAN = −80 000 + 27 273 + 28 926 + 30 053 ≈ +6 252 € ✅
  • DRS = 2 + (80 000 − 65 000)/40 000 = 2,375 ans

Niveau 2 — Projet A vs Projet B

Deux projets mutuellement exclusifs, k = 12 %.

An Projet A Projet B
0 −100 000 € −150 000 €
1 50 000 € 40 000 €
2 50 000 € 60 000 €
3 50 000 € 80 000 €
4 — 60 000 €
  • VAN A ≈ +20 090 € · AE A ≈ 8 360 €/an
  • VAN B ≈ +28 643 € · AE B ≈ 9 431 €/an
  • 🏆 Projet B (VAN et AE toutes deux supérieures)

Niveau 3 — Ligne d’embouteillage (étude de cas)

PME agroalimentaire, ligne à 500 000 € + 20 000 € installation + 30 000 € BFR. 6 ans, revenus 180 000 €/an, coûts variables 60 000 €/an, VR 40 000 €, IS 25 %, k = 9 %.

Scénarios : pessimiste 140 000 € (30 %) · central 180 000 € (50 %) · optimiste 220 000 € (20 %).

Travail : flux → VAN/TRI/DRS central → VAN des 3 scénarios → E(VAN) et σ(VAN) → valeur seuil → note de recommandation (10 lignes max).

  • VAN centrale ≈ −7 389 € · TRI ≈ 8,4 % < 9 % · E(VAN) ≈ −18 300 €
  • Proba. VAN < 0 = 80 % → ne pas investir en l’état (ou renégocier < 543 000 €)

📖 Pour aller plus loin

Théorie complète, démonstrations interactives, classeur Excel et corrections détaillées :

→ Module 3 : Choix d’investissement

→ Classeur Excel · → Formulaire · → Glossaire

Décider, c’est comparer des flux de dates différentes — ramenés à aujourd’hui, testés, puis assumés.