ক্যাপস্টোন — একটি সম্পূর্ণ প্রজেক্টের ইকোনমিক ইভালুয়েশন

# মডিউল ১ -- PW / FW / AW ও বিসেকশন দিয়ে IRR (বিফোর-ট্যাক্স)

def pa_factor(i, n):
    return ((1 + i) ** n - 1) / (i * (1 + i) ** n)

def ap_factor(i, n):
    return (i * (1 + i) ** n) / ((1 + i) ** n - 1)

def pf_factor(i, n):
    return 1 / (1 + i) ** n

def fp_factor(i, n):
    return (1 + i) ** n

def npv(cashflows, i):
    return sum(cf / (1 + i) ** t for t, cf in enumerate(cashflows))

def find_irr(cashflows, lo=-0.5, hi=1.0, tol=1e-6, max_iter=200):
    f_lo, f_hi = npv(cashflows, lo), npv(cashflows, hi)
    assert f_lo * f_hi < 0, "ব্র্যাকেটে চিহ্ন পরিবর্তন নেই -- পরিসর বদলান"
    mid = lo
    for _ in range(max_iter):
        mid = (lo + hi) / 2
        f_mid = npv(cashflows, mid)
        if abs(f_mid) < tol:
            return mid, f_mid
        if f_lo * f_mid < 0:
            hi, f_hi = mid, f_mid
        else:
            lo, f_lo = mid, f_mid
    return mid, npv(cashflows, mid)

MARR = 0.10
B, S, N = 50000, 10000, 5
revenue, opcost = 28000, 9000
net_annual = revenue - opcost   # বিফোর-ট্যাক্স নিট বার্ষিক ক্যাশ ফ্লো (ডেপ্রিসিয়েশন বাদে)

btcf = [-B] + [net_annual] * (N - 1) + [net_annual + S]
print("বিফোর-ট্যাক্স ক্যাশ ফ্লো:", btcf)

PW_bt = npv(btcf, MARR)
AW_bt = PW_bt * ap_factor(MARR, N)
FW_bt = PW_bt * fp_factor(MARR, N)
FW_bt_manual = sum(cf * (1 + MARR) ** (N - t) for t, cf in enumerate(btcf))   # ক্রস-চেক

irr_bt, npv_at_irr_bt = find_irr(btcf)

print(f"\nPW (বিফোর-ট্যাক্স, {MARR*100:.0f}%) = ${PW_bt:,.2f}")
print(f"AW (বিফোর-ট্যাক্স, {MARR*100:.0f}%) = ${AW_bt:,.2f}")
print(f"FW (PW থেকে (1+i)^n দিয়ে)  = ${FW_bt:,.2f}")
print(f"FW (সরাসরি প্রতিটি CF ভবিষ্যতে নিয়ে যোগ) = ${FW_bt_manual:,.2f}")
assert abs(FW_bt - FW_bt_manual) < 1e-6, "দুই FW পদ্ধতি মিলতে হবে"
print("ক্রস-চেক পাস: দুই FW পদ্ধতিই একই ফলাফল দেয়।")

print(f"\nবিসেকশনে IRR = {irr_bt*100:.4f}%  (কনভার্জেন্স চেক: NPV এই হারে = {npv_at_irr_bt:.8f}, প্রায় ০)")
print(f"IRR ({irr_bt*100:.2f}%) বনাম MARR ({MARR*100:.0f}%): {'IRR > MARR' if irr_bt > MARR else 'IRR <= MARR'}")

# মডিউল ২ -- ডেপ্রিসিয়েশন: স্ট্রেইট-লাইন ও MACRS (৫-বছর)

def straight_line_depreciation(B, S, N):
    D = (B - S) / N
    schedule = [D] * N
    bv = [B] + [B - (t + 1) * D for t in range(N)]
    assert abs(sum(schedule) - (B - S)) < 1e-9, "যোগফল B-S-এর সমান হওয়া উচিত"
    assert abs(bv[-1] - S) < 1e-9, "শেষ বুক ভ্যালু সালভেজের সমান হওয়া উচিত"
    return schedule, bv

def macrs_depreciation(B, percents):
    assert abs(sum(percents) - 1.0) < 1e-6, "MACRS পার্সেন্টেজের যোগফল ১০০% হতে হবে"
    schedule = [B * p for p in percents]
    assert abs(sum(schedule) - B) < 1e-6, "MACRS-এ মোট ডেপ্রিসিয়েশন পুরো বেসিসের সমান (সালভেজ ছাড়াই)"
    return schedule

B, S, N = 50000, 10000, 5

sl_schedule, sl_bv = straight_line_depreciation(B, S, N)
print("স্ট্রেইট-লাইন ডেপ্রিসিয়েশন (বছর -> D, BV):")
for yr in range(1, N + 1):
    print(f"  বছর {yr}: D = ${sl_schedule[yr-1]:,.2f}   BV = ${sl_bv[yr]:,.2f}")
print(f"  চেক: sum(D) = ${sum(sl_schedule):,.2f}  ==  B-S = ${B-S:,.2f}  -> {abs(sum(sl_schedule)-(B-S)) < 1e-9}")
print(f"  চেক: শেষ BV = ${sl_bv[-1]:,.2f}  ==  সালভেজ = ${S:,.2f}  -> {abs(sl_bv[-1]-S) < 1e-9}")

macrs_5yr = [0.2000, 0.3200, 0.1920, 0.1152, 0.1152, 0.0576]   # IRS পাবলিশড ৫-বছর MACRS পার্সেন্টেজ
macrs_schedule = macrs_depreciation(B, macrs_5yr)
print("\nMACRS ৫-বছর ডেপ্রিসিয়েশন (সালভেজ ছাড়াই, বেসিস B = $50,000):")
for yr in range(1, len(macrs_schedule) + 1):
    print(f"  বছর {yr}: {macrs_5yr[yr-1]*100:.2f}%  ->  D = ${macrs_schedule[yr-1]:,.2f}")
print(f"  চেক: পার্সেন্টেজের যোগফল = {sum(macrs_5yr)*100:.2f}%")
print(f"  চেক: sum(D) = ${sum(macrs_schedule):,.2f}  ==  B = ${B:,.2f}  -> {abs(sum(macrs_schedule)-B) < 1e-6}")

# মডিউল ৩ -- আফটার-ট্যাক্স ক্যাশ ফ্লো ও আফটার-ট্যাক্স PW / AW / IRR

def pa_factor(i, n):
    return ((1 + i) ** n - 1) / (i * (1 + i) ** n)

def ap_factor(i, n):
    return (i * (1 + i) ** n) / ((1 + i) ** n - 1)

def npv(cashflows, i):
    return sum(cf / (1 + i) ** t for t, cf in enumerate(cashflows))

def find_irr(cashflows, lo=-0.5, hi=1.0, tol=1e-6, max_iter=200):
    f_lo, f_hi = npv(cashflows, lo), npv(cashflows, hi)
    assert f_lo * f_hi < 0
    mid = lo
    for _ in range(max_iter):
        mid = (lo + hi) / 2
        f_mid = npv(cashflows, mid)
        if abs(f_mid) < tol:
            return mid, f_mid
        if f_lo * f_mid < 0:
            hi, f_hi = mid, f_mid
        else:
            lo, f_lo = mid, f_mid
    return mid, npv(cashflows, mid)

def after_tax_cash_flow(btcf, depreciation, tax_rate):
    """ATCF = BTCF - tax_rate*(BTCF - D), সাথে ডেপ্রিসিয়েশন ট্যাক্স-শিল্ড আইডেন্টিটি যাচাই"""
    taxable = btcf - depreciation
    tax = tax_rate * taxable
    atcf = btcf - tax
    atcf_identity = btcf * (1 - tax_rate) + tax_rate * depreciation
    assert abs(atcf - atcf_identity) < 1e-9, "দুই ফর্ম একই ATCF দিতে হবে"
    return atcf, taxable, tax

MARR, tax_rate = 0.10, 0.25
B, S, N = 50000, 10000, 5
revenue, opcost = 28000, 9000
net_annual = revenue - opcost
D = (B - S) / N   # স্ট্রেইট-লাইন (মডিউল ২ থেকে পুনর্ব্যবহৃত সূত্র)

print("বছর | BTCF     | D       | করযোগ্য আয় | ট্যাক্স   | ATCF")
print("-" * 60)
atcf_list = [-B]
for yr in range(1, N + 1):
    btcf_yr = net_annual + (S if yr == N else 0)
    atcf_yr, taxable, tax = after_tax_cash_flow(net_annual, D, tax_rate)
    if yr == N:
        atcf_yr += S   # সালভেজ ট্যাক্স-মুক্ত (BV == S, কোনো গেইন/লস নেই)
    print(f" {yr}   | ${btcf_yr:>8,.2f} | ${D:>6,.2f} | ${taxable:>10,.2f} | ${tax:>8,.2f} | ${atcf_yr:>9,.2f}")
    atcf_list.append(atcf_yr)

PW_at = npv(atcf_list, MARR)
AW_at = PW_at * ap_factor(MARR, N)
irr_at, npv_at_irr_at = find_irr(atcf_list)

print(f"\nPW (আফটার-ট্যাক্স, {MARR*100:.0f}%) = ${PW_at:,.2f}")
print(f"AW (আফটার-ট্যাক্স, {MARR*100:.0f}%) = ${AW_at:,.2f}")
print(f"বিসেকশনে আফটার-ট্যাক্স IRR = {irr_at*100:.4f}%  (কনভার্জেন্স চেক: NPV = {npv_at_irr_at:.8f}, প্রায় ০)")
print(f"আফটার-ট্যাক্স IRR ({irr_at*100:.2f}%) বনাম MARR ({MARR*100:.0f}%): {'IRR > MARR' if irr_at > MARR else 'IRR <= MARR'}")

# মডিউল ৪ -- ব্রেকইভেন কোয়ান্টিটি ও চূড়ান্ত সারসংক্ষেপ

def breakeven_quantity(FC, SP, VC):
    return FC / (SP - VC)

def profit(Q, FC, SP, VC):
    return Q * (SP - VC) - FC

FC, SP, VC = 9000, 40, 15
Q_BE = breakeven_quantity(FC, SP, VC)
planned_units = 28000 / SP   # $28,000 বার্ষিক আয় অর্জনে প্রয়োজনীয় ইউনিট সংখ্যা
profit_at_planned = profit(planned_units, FC, SP, VC)

print(f"ব্রেকইভেন কোয়ান্টিটি Q_BE = {FC:,.0f} / ({SP} - {VC}) = {Q_BE:,.1f} ইউনিট/বছর")
print(f"পরিকল্পিত উৎপাদন = {planned_units:,.0f} ইউনিট/বছর (breakeven-এর {'উপরে' if planned_units > Q_BE else 'নিচে'})")
print(f"এই পরিমাণে অপারেটিং প্রফিট = ${profit_at_planned:,.2f}")

# --- চূড়ান্ত সারসংক্ষেপ (মডিউল ১ ও ৩-এর ফলাফল পুনরায় গণনা করে একত্র করা হলো) ---
def pa_factor(i, n):
    return ((1 + i) ** n - 1) / (i * (1 + i) ** n)

def ap_factor(i, n):
    return (i * (1 + i) ** n) / ((1 + i) ** n - 1)

def npv(cashflows, i):
    return sum(cf / (1 + i) ** t for t, cf in enumerate(cashflows))

def find_irr(cashflows, lo=-0.5, hi=1.0, tol=1e-6, max_iter=200):
    f_lo, f_hi = npv(cashflows, lo), npv(cashflows, hi)
    mid = lo
    for _ in range(max_iter):
        mid = (lo + hi) / 2
        f_mid = npv(cashflows, mid)
        if abs(f_mid) < tol:
            return mid
        if f_lo * f_mid < 0:
            hi, f_hi = mid, f_mid
        else:
            lo, f_lo = mid, f_mid
    return mid

MARR, tax_rate = 0.10, 0.25
B, S, N = 50000, 10000, 5
revenue, opcost = 28000, 9000
net_annual = revenue - opcost
D = (B - S) / N

btcf = [-B] + [net_annual] * (N - 1) + [net_annual + S]
atcf = [-B] + [net_annual - tax_rate * (net_annual - D)] * (N - 1) + [net_annual - tax_rate * (net_annual - D) + S]

PW_bt, PW_at = npv(btcf, MARR), npv(atcf, MARR)
AW_bt, AW_at = PW_bt * ap_factor(MARR, N), PW_at * ap_factor(MARR, N)
IRR_bt, IRR_at = find_irr(btcf), find_irr(atcf)

print("\n" + "=" * 46)
print("      চূড়ান্ত সারসংক্ষেপ -- $50,000 প্রজেক্ট")
print("=" * 46)
print(f"{'':14}{'বিফোর-ট্যাক্স':>16}{'আফটার-ট্যাক্স':>16}")
print(f"{'PW':14}{f'${PW_bt:,.2f}':>16}{f'${PW_at:,.2f}':>16}")
print(f"{'AW':14}{f'${AW_bt:,.2f}':>16}{f'${AW_at:,.2f}':>16}")
print(f"{'IRR':14}{f'{IRR_bt*100:.2f}%':>16}{f'{IRR_at*100:.2f}%':>16}")
print(f"\nMARR = {MARR*100:.0f}%")

go = PW_at > 0 and IRR_at > MARR
print(f"\nচূড়ান্ত সুপারিশ: {'GO -- প্রজেক্ট গ্রহণ করা উচিত' if go else 'NO-GO -- প্রজেক্ট বাতিল করা উচিত'}")
print(f"কারণ: আফটার-ট্যাক্স PW {'> 0' if PW_at > 0 else '<= 0'} এবং আফটার-ট্যাক্স IRR ({IRR_at*100:.2f}%) "
      f"{'MARR-এর বেশি' if IRR_at > MARR else 'MARR-এর কম বা সমান'}।")