威廉·夏普、约翰·林特纳（John Lintner）和杰克·特雷诺（Jack Treynor）等金融经济学家在投资组合理论基础之上创建了资本资产定价模型（capital asset pricing model，CAPM）。由于资本资产定价模型研究最优投资组合中单个风险性金融资产与市场组合的关系，因此，资本资产定价模型是贴现率的理论基础。
市场组合中第i种金融资产的贝塔值为：
式中，σiM表示第i种证券与市场组合的协方差，σM表示市场组合方差。一个有效分散风险的市场组合中，每种金融资产的风险与其贝塔值呈正相关关系，市场组合的贝塔值与组合中金融资产各自贝塔值的平均值相等。
在众多资产中，国库券和市场组合是两种特殊的资产。国库券是风险最低的资产，国库券的收益固定，不受市场事件影响，也就是说，国库券的贝塔值为零；而市场组合的风险为平均市场风险，其贝塔值为1。因此，投资者对市场组合的要求收益率（ rm）会远高于对国库券的要求收益率（rf）。市场收益率和国库券利率之间的差额就是市场风险溢酬，由于国库券的贝塔系数为零，其风险溢酬为零，而市场组合的贝塔系数为1，其风险溢酬为（ rm-rf）。
★单个金融资产的期望收益率和风险的关系
20世纪60年代，夏普等金融学家用资本资产定价模型为上面的问题提供了答案。根据CAPM假设，任何选择风险资产的投资者都将会持有市场组合，因此，单一资产的系统风险可根据其收益率与市场组合收益率的共同变化情况来计量。在市场均衡条件下，单个风险性金融资产与市场组合在期望收益率与风险上存在以下关系：
式（3-29）被称为资本资产定价模型。它有5个假设条件：一是投资者厌恶风险假设；二是假设投资者可以按无风险利率借入或贷出资金；三是共同期望假设（注：在信息对称条件下，投资者对期望收益、标准差和相关系数估计是一致的，也就是说，人人都会持有市场组合投资。）；四是假设应该考虑单个金融资产对投资组合风险的贡献，因为当某金融资产（证券）和其他金融资产（证券）构成组合时，该证券收益的不确定性部分地被分散；五是假设用贝塔值描述单个金融资产对投资组合价值变化的敏感度。
单个金融资产的期望收益率与其贝塔值呈正相关关系。如果某金融资产（证券）的贝塔值为0.3，该资产（证券）的期望风险溢酬等于市场组合期望风险溢酬的30%；如果某资产（证券）的贝塔值为2，则该资产（证券）的期望风险溢酬将是市场组合风险溢酬的200%。此外，我们还可以就以下几种特殊情况进行解释。
第一，如果某风险性金融资产的β系数为0，表明该资产不存在系统风险，而完全是由非系统风险组成，这类风险可以通过分散化投资予以消除。因此，投资者在投资该风险性资产时，可将其视为无风险资产，所要求的收益率仅仅为无风险收益率rf。
第二，如果风险性金融资产的β系数等于1，表明在该风险性资产的总风险中，系统风险与市场组合风险在度量上完全相等，投资者投资该风险性资产时所要求的风险溢酬与投资市场组合时所要求的风险溢酬是相同的。
第三，如果风险性金融资产的β系数小于0，表明在该风险性资产的总风险中，相应的系统风险与市场组合风险呈反向的变化关系。即市场收益好时，该风险性资产的收益较差；而市场收益差时，风险资产的收益又会较好。此时，投资者投资该风险性资产时所要求的风险溢酬是一个负值。
★项目贴现率
资本资产定价模型提供了两个很少有争议的共识：一是投资者对其所承担的风险总会要求额外的补偿，因此，投资者对风险较高的项目要求较高的收益率；二是投资者主要关心其无法通过分散化投资消除的风险。因此，在公司金融实践中，资本资产定价理论得到了广泛的运用，很多公司就是利用资本资产定价理论来估计项目的期望收益率。我们也循着资本资产定价理论的思路来讨论投资项目贴现率。
任何新项目的价值都应该根据其自身的资本机会成本来进行估计，项目的贴现率由其风险决定，而非持有项目的公司的风险决定。用公司的资本机会成本来贴现其所持有的所有项目的现金流，或者用公司资本机会成本作为是否采纳新项目的依据，其结果可能会拒绝一些好项目，而接受一些坏项目。
观察图3-7，项目B的期望收益率为9%，而公司的资本机会成本为12%，那么，我们很容易拒绝该新项目。理由是新项目的期望收益率低于公司资本机会成本。但是，由于新项目的风险很低，且位于证券市场线上方，因此，应该推翻原来的结论，接受该项目。项目A的期望收益率为14%，远高于公司资本机会成本，根据资本成本法则，应该接受该项目。但是，该项目位于证券市场线下方，说明资源没有实现最优配置，应该拒绝。对项目C，资本成本法则与资本资产定价模型下的要求收益一致，此时，项目的风险和持有项目企业的风险相同。因此，正确的贴现率应该随着项目贝塔值的上升而提高。对所有收益率位于证券市场线上方的项目，公司都应该予以接受。
无负债企业的资本成本
当公司拥有超额现金时，可以发放现金股利，再由股东将现金股利投资于和公司同等风险的金融资产（股票或债券），或由公司将多余现金投资于和公司同等风险的盈利项目。对公司股东而言，只有当项目投资的期望收益率大于或等于同等风险金融资产期望收益率时，他们才愿意放弃获得现金股利的机会。因此，项目贴现率等于同等风险水平的金融资产的期望收益率。在公司金融实践中，许多公司就是利用资本资产定价模型来估计公司的资本机会成本。根据资本资产定价模型，即
例3-4 设天创公司为无杠杆公司，100%权益融资。假如天创公司股票最近4年的收益率与标准普尔500指数收益率如表3-9所示。为满足市场供应，2012年，公司准备增加一条生产线。又假设无风险利率为3.5%，市场风险溢酬为9.1%（注：9.1%能够用于未来期望风险溢酬估计的假设条件是市场组合存在一个标准、稳定的风险溢酬。）。这个新项目的贴现率是多少？
无风险利率可以参照当年国债利率，市场风险溢酬可以根据历史资料进行估计。
天创公司资本机会成本估计如下：rs=3.5%+0.465×9.1%=7.73%
值得注意的是，随着时间的推移，公司所从事的行业可能发生变化，公司的贝塔值可能随之发生改变。即便公司不改变行业属性，只要公司业务重点、产品结构发生变化，公司的贝塔值也会发生改变。此外，如果公司引入债务融资，则公司的贝塔值也会发生改变。
如果我们将上文中项目风险与企业风险相同的假设条件释放，那么，项目价值应该按照与其自身贝塔值相适应的贴现率进行估计。承例3-4，假如天创公司于2012年改投一软件项目，其他条件不变。那么，在确定该项目的期望收益率时，最大的差异性在于项目贝塔值的估计。通常，该贝塔值的估计有以下几条路径：
第一，以软件行业平均贝塔值作为新项目贝塔值的近似。但在多元化经营的状态下，如果软件行业的业务内容庞杂，那么，以软件业平均贝塔值作为项目贝塔值的参照不一定站得住脚。
第二，以软件行业平均贝塔值为基础，并根据经验小幅调高贝塔值，作为新项目的贝塔值。这是公司金融实践中普遍运用的方法。其理由是，贝塔值通常由经济周期性、经营风险和财务风险决定，在瞬息变化的现实经济环境下，新项目通常比行业中已有企业承受更大的风险。
