التدريب على الأساليب الكمية والدخل الثابت في CFA Level I: حزمة المراجعة المكثفة

أوراق القوانين، وأهم خطوات الحل لكل موضوع، و20 مسألة تدريبية، مع الحلول الكاملة في الخلف.

مسائل جديدةالعودة إلى المقرّر

في نافذة الطباعة اختر «حفظ بصيغة PDF» لحفظ نسخة على جهازك.

1القوانين وطرق الحل

القيمة الزمنية للنقود

القيمة المستقبلية
FV = PV·(1 + i)n
القيمة الحالية
PV = FV/(1 + i)n
عدة فترات في السنة
i = r/m, N = m·n
الدفعات، القيمة الحالية
PV = PMT·[1 − (1 + i)−n]/i
الدفعات، القيمة المستقبلية
FV = PMT·[(1 + i)n − 1]/i

الطريقة

  1. ارسم خطًا زمنيًا يضمّ كل تدفق نقدي وتوقيته.
  2. طابق المعدل مع الفترة: معدل شهري للدفعات الشهرية.
  3. استخدم FV = PV·(1 + i)ⁿ للمبالغ المفردة وصيغ الدفعات المتساوية (الأقساط) للدفعات المتساوية.
  4. تحقّق من إشارة الإجابة ومن رتبة مقدارها.

NPV و IRR

صافي القيمة الحالية
NPV = −C0 + Σ CFt/(1 + r)t
تدفقات نقدية متساوية
NPV = −C0 + CF·[1 − (1 + r)−n]/r
معدل العائد الداخلي
قيمة r التي يكون عندها NPV = 0
القرار
اقبل عندما NPV > 0 (أو IRR > العائد المطلوب)

الطريقة

  1. اذكر كل التدفقات النقدية مع سنواتها؛ الاستثمار في السنة 0 سالب.
  2. اخصم كل تدفق نقدي: CFt/(1 + r)t.
  3. اجمعها لتحصل على NPV. القيمة الموجبة تعني أن المشروع يحقّق أكثر من r.
  4. لإيجاد IRR، أوجد المعدل الذي يجعل NPV صفرًا بالتجربة أو بالاستيفاء.

تسعير السندات وعائدها

سعر السند
P = C·(1 − (1 + y)−n)/y + F/(1 + y)n
نصف سنوي
C/2 و y/2 و 2n فترة
العائد الجاري
C/P
السعر والعائد
العائد يرتفع ← السعر ينخفض

الطريقة

  1. أوجد الكوبون لكل فترة والعائد لكل فترة.
  2. السعر = القيمة الحالية للكوبونات (دفعات متساوية) + القيمة الحالية للقيمة الاسمية.
  3. للكوبونات نصف السنوية استخدم نصف الكوبون ونصف العائد وضعف عدد الفترات.
  4. تحقّق: إذا كان العائد أعلى من معدل الكوبون، فالسعر أقل من القيمة الاسمية.

CAPM و WACC

CAPM
re = rf + β·(rm − rf)
WACC
E/V·re + D/V·rd·(1 − T)
قيمة الشركة
V = E + D

الإحصاء الوصفي

المتوسط
x̄ = Σx/n
الانحراف المعياري للعينة
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
الوسيط
القيمة الوسطى للبيانات المرتبة
الدرجة المعيارية z
z = (x − μ)/σ
التوزيع الطبيعي
68% ضمن ±1σ، و 95% ضمن ±2σ

الاحتمال

الحدث المتمم
P(not A) = 1 − P(A)
قاعدة الجمع
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
أحداث مستقلة
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
الاحتمال الشرطي
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
ذو الحدين
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

التوزيع الطبيعي

الدرجة المعيارية z
z = (x − μ)/σ
أقل من x
P(X < x) = Φ(z)
أكبر من x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
بين قيمتين
Φ(z2) − Φ(z1)
المئين
x = μ + z·σ

الطريقة

  1. حوّل القيمة إلى درجة معيارية: z = (x − μ)/σ.
  2. ابحث عن Φ(z)، وهي المساحة على يسار z.
  3. للمساحة على اليمين استخدم 1 − Φ(z)؛ ولفترة اطرح المساحتين اليساريتين.
  4. للمئين اعمل بشكل عكسي: أوجد z للمساحة، ثم x = μ + z·σ.

فترات الثقة

σ معلومة
x̄ ± z·σ/√n
σ مجهولة
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
z الحرجة
90%: 1,645, 95%: 1,96, 99%: 2,576
حجم العينة
n = (z·σ/E)², rounded up

الطريقة

  1. اختر بين z (σ للمجتمع معلومة) و t (الانحراف العيّني s فقط، مع n − 1 درجة حرية).
  2. أوجد القيمة الحرجة لمستوى الثقة.
  3. هامش الخطأ: E = القيمة الحرجة × الانحراف المعياري/√n.
  4. الفترة: x̄ ± E.

اختبارات الفرضيات وفترات الثقة

اختبار z للمتوسط
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
اختبار t للمتوسط
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
ثنائي الطرف عند 5%
ارفض H0 إذا |z| > 1,96
فترة الثقة
x̄ ± z·σ/√n

الطريقة

  1. اذكر H₀ و H₁ وحدّد ما إذا كان الاختبار أحادي الطرف أم ثنائي الطرف.
  2. احسب إحصاءة الاختبار: (x̄ − μ₀)/(σ/√n)، أو باستخدام s و t.
  3. قارن بالقيمة الحرجة، أو أوجد القيمة الاحتمالية (p-value).
  4. ارفض H₀ إذا تجاوزت الإحصاءة القيمة الحرجة (p أقل من α)، واذكر الاستنتاج بالكلمات.

الانحدار الخطي والارتباط

مجاميع المربعات
Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
الميل
b = Sxy/Sxx
المقطع
a = ȳ − b·x̄
الارتباط
r = Sxy/√(SxxSyy)
البُواقي
e = y − ŷ

2مسائل تدريبية

1.القيمة الزمنية للنقودمتوسطة
سنوات0123…8PV = ?€20 000

تحتاج إلى €20 000 بعد 8 سنوات. يدفع حساب 4% سنويًا، تُركَّب الفائدة ربع سنوي. كم يجب أن تودع اليوم؟ أوجد القيمة الحالية PV.

FV = €20 0004% / 4n = 8
PV = €
2.القيمة الزمنية للنقودصعبة
أشهر01…168…240€300 000AB = ?A5,4% / 12

يُسدَّد قرض رهن عقاري قدره €300 000 بدفعات شهرية متساوية على مدى 20 سنوات بمعدّل 5,4% سنويًا، تُركَّب شهريًا. كم يبقى مستحقًا مباشرةً بعد الدفعة في نهاية السنة 14؟ أوجد الرصيد المتبقي B.

P = €300 0005,4% / 12N = 240k = 168
B = €
3.NPV و IRRمتوسطة
سنوات0123−30 00012 0007 00011 000

استثمار قدره €30 000 يعطي التدفقات النقدية التالية في نهاية السنوات من 1 إلى 3: €12 000, €7 000, €11 000. تكلفة رأس المال 5%. أوجد صافي القيمة الحالية NPV.

r = 5%CF0 = −30 000CF1 = 12 000CF2 = 7 000CF3 = 11 000
NPV = €
4.NPV و IRRصعبة
سنوات012345−150 00036 000+4%+4%+4%+4%r = 10%, NPV = ?

تبلغ تكلفة مشروع €150 000 اليوم. تدفقه النقدي €36 000 في نهاية السنة 1 وينمو بنسبة 4% سنويًا حتى آخر تدفق نقدي في نهاية السنة 5. تكلفة رأس المال 10%. أوجد صافي القيمة الحالية NPV.

C0 = €150 000CF1 = €36 000g = 4%n = 5r = 10%
NPV = €
5.تسعير السندات وعائدهامتوسطة
سنوات0123456P€80€80€80 + €1 000

سند قيمته الاسمية €1 000 يدفع كوبونًا سنويًا قدره 8% ويستحق بعد 6 سنوات. يتغيّر عائده حتى الاستحقاق من 5,5% إلى 3,5%. بكم ΔP يتغيّر سعر السند؟

F = €1 000الكوبون = 8%n = 6y1 = 5,5%y2 = 3,5%
ΔP = €
6.تسعير السندات وعائدهاصعبة
سنوات01234567€1 055€80€80 + €1 000

سند قيمته الاسمية €1 000 وكوبونه السنوي 8% يستحق بعد 7 سنوات ويُباع بسعر €1 055. أوجد عائده حتى الاستحقاق YTM بالنسبة المئوية.

F = €1 000الكوبون = 8%n = 7P = €1 055
YTM = %
7.CAPM و WACCمتوسطة
WACC = ?حقوق الملكية€6 000 000re​ = 9%الدين€2 000 000rd​ = 4,5%T = 30%

لدى شركة حقوق ملكية قيمتها €6 000 000 وديون قيمتها €2 000 000. تكلفة حقوق الملكية 9%، وتكلفة الدين قبل الضريبة 4,5%، ومعدل الضريبة 30%. أوجد WACC.

E = €6 000 000D = €2 000 000re = 9%rd = 4,5%T = 30%
WACC = %
8.CAPM و WACCصعبة
WACC = ?حقوق الملكية5 000 000 × €23,50β = 1,2rf​ = 3%, rm​ = 7,5%الدين20 000 × €1 050rd​ = 3%T = 25%

لدى شركة 5 000 000 من الأسهم بسعر €23,50 للسهم الواحد و20 000 من السندات يُتداول كل منها بسعر €1 050. تكلفة الدين قبل الضريبة 3% ومعدل الضريبة 25%. معامل بيتا للسهم 1,2، والمعدل الخالي من المخاطر 3%، وعائد السوق 7,5%. أوجد WACC.

β = 1,2rf = 3%rm = 7,5%rd = 3%T = 25%
WACC = %
9.الإحصاء الوصفيمتوسطة
25303540455055

أوجد الانحراف المعياري للعينة s للبيانات: 58, 37, 24, 51, 33, 42, 40.

n = 7
s =
10.الإحصاء الوصفيصعبة
z −2−1012

درجات امتحان موزعة توزيعًا طبيعيًا بمتوسط 500 وانحراف معياري 25. أوجد الدرجة المعيارية z لدرجة 462,5.

μ = 500σ = 25x = 462,5
z =
11.الاحتمالمتوسطة
حمراء: 8زرقاء: 3

يحتوي كيس على 8 كرات حمراء و3 زرقاء. تسحب كرتين دون إعادة الأولى. ما احتمال P أن تكون الاثنتان حمراوين؟

8 / 3
P =
12.الاحتمالصعبة
xp(x)00,110,220,230,340,2μ

للمتغير X التوزيع الموضح، وY = 10X + 10. أوجد الانحراف المعياري σY للمتغير Y.

x: 0, 1, 2, 3, 4p(x): 0,1, 0,2, 0,2, 0,3, 0,2Y = 10X + 10
σY =
13.التوزيع الطبيعيمتوسطة
24,833,5P = ?

أزمنة التوصيل موزعة توزيعًا طبيعيًا بمتوسط 32 min وانحراف معياري 6 min. ما النسبة التي تقع بين 24,8 و 33,5 min؟ أعطِ P كعدد عشري.

μ = 32σ = 6x1 = 24,8x2 = 33,5
P =
14.التوزيع الطبيعيصعبة
μ = 32x = ?99%

أزمنة التوصيل موزعة توزيعًا طبيعيًا بمتوسط 32 min وانحراف معياري 6 min. أوجد القيمة x التي يقع تحتها 99% منها (المئين 99).

μ = 32σ = 6P = 99%
x = min
15.فترات الثقةمتوسطة
n = 11, s = 19,5LUx̄ = 51,5E = ?99%

عينة من 11 مفردة متوسطها 51,5 وانحرافها المعياري s = 19,5. المجتمع طبيعي تقريبًا. أوجد هامش الخطأ E لفترة ثقة 99% للمتوسط.

n = 11x̄ = 51,5s = 19,599%t(10) = 3,169
E =
16.فترات الثقةصعبة
n = 30σ = ?Us = 7,295%

لأقطار 30 عمودًا مشغولًا آليًا انحراف معياري للعينة قدره 7,2 µm. بافتراض أن الأقطار موزّعة طبيعيًا، أوجد الحد الأدنى σ لفترة الثقة 95% للانحراف المعياري للمجتمع. مع df = 29، يقع 2,5% من توزيع χ² دون 16,047 و 2,5% فوق 45,722.

n = 30s = 7,2 µmχ² = 16,047, 45,722
σ = µm
17.اختبارات الفرضيات وفترات الثقةمتوسطة
−2,5p = ?

يُزعم أن متوسط مجتمع ما 80؛ والانحراف المعياري للمجتمع معلوم ويساوي 20. متوسط عينة عشوائية من 25 مشاهدة هو 70. اختبر H₀: μ = 80 مقابل H₁: μ < 80. أوجد القيمة الاحتمالية p.

μ₀ = 80σ = 20n = 25x̄ = 70H₁: μ < μ₀
p =
18.اختبارات الفرضيات وفترات الثقةصعبة
H₀H₁μ₀x̄cμ₀ + 4α = 0,01βσ = 10, القوة 90%, n = ?

اختبار z أحادي الطرف عند α = 0,01 يجب أن يكشف انزياحًا في المتوسط مقداره 4 وحدة بقوة 90%. الانحراف المعياري 10. أوجد أصغر حجم عينة n.

α = 0,01القوة = 90%δ = 4σ = 10zα = 2,326zβ = 1,282
n =
19.الانحدار الخطي والارتباطمتوسطة
xy137241346458553660xy246405060

يعطي الجدول 6 مشاهدات مزدوجة لـ x = ساعات الدراسة و y = درجة الامتحان. أوجد معامل التحديد r² لخط المربعات الصغرى.

n = 6
r² =
20.الانحدار الخطي والارتباطصعبة
xy36257478699711112xy5106080100x = 10

يعطي الجدول 5 مشاهدات مزدوجة لـ x = ساعات الدراسة و y = درجة الامتحان. استخدم خط المربعات الصغرى ŷ = a + b·x. أُجريت مشاهدة جديدة (10, 110). أوجد باقيها e = y − ŷ.

n = 5(10, 110)
e =

3المحاليل

1.القيمة الزمنية للنقود

الإجابة: PV = 14546 €

القيمة الزمنية للنقود: المال اليوم أثمن من المبلغ نفسه لاحقًا، لأنه يستطيع أن يكسب فائدة. بمعدل فائدة i لكل فترة، ينمو المبلغ وفق FV = PV·(1 + i)n. تُقيَّم سلسلة الدفعات المتساوية (الدفعات السنوية) بجمع كل دفعة، ومن هنا تأتي صيغ الدفعات.

المعدل وعدد الفترات

i = 0,04/4 = 0,01
N = 4·8 = 32

القيمة الحالية

PV = FV/(1 + i)N = 20 000/1,375 = €14 546,08

الإجابة

PV = €14 546,08
2.القيمة الزمنية للنقود

الإجابة: B = 125636 €

القيمة الزمنية للنقود: المال اليوم أثمن من المبلغ نفسه لاحقًا، لأنه يستطيع أن يكسب فائدة. بمعدل فائدة i لكل فترة، ينمو المبلغ وفق FV = PV·(1 + i)n. تُقيَّم سلسلة الدفعات المتساوية (الدفعات السنوية) بجمع كل دفعة، ومن هنا تأتي صيغ الدفعات.

الدفعة الشهرية

i = 0,0045, N = 240
A = 300 000·0,0045/(1 − (1 + 0,0045)−240) = €2 046,75

القيمة الحالية للدفعات المتبقية

ما يبقى مستحقًا يجب أن تسدّده الدفعات المتبقية بالضبط.

N − k = 240 − 168 = 72
B = 2047·(1 − (1 + 0,0045)−72)/0,0045 = €125 636,13

الإجابة

B = €125 636,13
3.NPV و IRR

الإجابة: NPV = −2720 €

صافي القيمة الحالية: اخصم كل تدفق نقدي إلى اليوم بمعدل العائد المطلوب r، ثم اجمعها: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. المشروع الذي NPV > 0 يكسب أكثر من r ويضيف قيمة. معدل العائد الداخلي (IRR) هو المعدل الذي يجعل NPV = 0.

القيمة الحالية لكل تدفق نقدي

CF0 = −30 000
CF1/(1 + 0,05)1 = 12 000/1,05 = 11 428,57
CF2/(1 + 0,05)2 = 7 000/1,103 = 6 349,21
CF3/(1 + 0,05)3 = 11 000/1,158 = 9 502,21

اجمعها

NPV = €−2 720,01

الإجابة

NPV = €−2 720,01

NPV سالبة، لذا يكسب المشروع أقل من العائد المطلوب.

4.NPV و IRR

الإجابة: NPV = −3267 €

صافي القيمة الحالية: اخصم كل تدفق نقدي إلى اليوم بمعدل العائد المطلوب r، ثم اجمعها: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. المشروع الذي NPV > 0 يكسب أكثر من r ويضيف قيمة. معدل العائد الداخلي (IRR) هو المعدل الذي يجعل NPV = 0.

القيمة الحالية لسلسلة الدفعات النامية

((1,04)/(1,1))5 = 0,7554
PV = 36 000/(0,1 − 0,04)·(1 − 0,7554) = 146 732,56

NPV

NPV = 146 732,56 − 150 000 = −€3 267,44

الإجابة

NPV = −€3 267,44

NPV سالبة، لذا يكسب المشروع أقل من العائد المطلوب.

5.تسعير السندات وعائدها

الإجابة: ΔP = 114,9 €

تسعير السندات: سعر السند هو القيمة الحالية لتدفقاته النقدية مخصومةً بالعائد حتى الاستحقاق (YTM): تشكّل الكوبونات دفعات منتظمة (annuity) وتُسدَّد القيمة الاسمية عند الاستحقاق. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. عندما يكون العائد أعلى من معدل الكوبون يُتداول السند بأقل من قيمته الاسمية، والعكس صحيح.

السعر عند العائد القديم

C = €80,00, i = 0,055, N = 6
€80,00·(1 − 0,7252)/0,055 + €1 000·0,7252 = €399,64 + €725,25 = €1 124,89

السعر عند العائد الجديد

C = €80,00, i = 0,035, N = 6
€80,00·(1 − 0,8135)/0,035 + €1 000·0,8135 = €426,28 + €813,50 = €1 239,78

التغيّر

ΔP = 1 239,78 − 1 124,89 = €114,90

الإجابة

ΔP = €114,90
6.تسعير السندات وعائدها

الإجابة: YTM = 6,98 %

تسعير السندات: سعر السند هو القيمة الحالية لتدفقاته النقدية مخصومةً بالعائد حتى الاستحقاق (YTM): تشكّل الكوبونات دفعات منتظمة (annuity) وتُسدَّد القيمة الاسمية عند الاستحقاق. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. عندما يكون العائد أعلى من معدل الكوبون يُتداول السند بأقل من قيمته الاسمية، والعكس صحيح.

معادلة العائد

€1 055 = €80·(1 − (1 + y)⁻⁷)/y + €1 000/(1 + y)⁷

الحل العددي

P(6%) = €1 111,65, P(7%) = €1 053,89
YTM = 6,98%

الإجابة

YTM = 6,98%
7.CAPM و WACC

الإجابة: WACC = 7,537 %

تكلفة رأس المال: يعطي CAPM العائد الذي يطلبه المساهمون: re = rf + β·(rm − rf). ويمزج المتوسط المرجّح لتكلفة رأس المال حقوق الملكية والدين بحسب قيمهما السوقية: WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T)، حيث V = E + D. الفائدة قابلة للخصم من الضريبة، ومن هنا العامل (1 − T).

الأوزان

V = €8 000 000, E/V = 0,75, D/V = 0,25

WACC

WACC = 0,75·9% + 0,25·4,5%·(1 − 0,3) = 7,537%

الإجابة

WACC = 7,537%
8.CAPM و WACC

الإجابة: WACC = 7,468 %

تكلفة رأس المال: يعطي CAPM العائد الذي يطلبه المساهمون: re = rf + β·(rm − rf). ويمزج المتوسط المرجّح لتكلفة رأس المال حقوق الملكية والدين بحسب قيمهما السوقية: WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T)، حيث V = E + D. الفائدة قابلة للخصم من الضريبة، ومن هنا العامل (1 − T).

القيم السوقية

E = 5 000 000·€23,50 = €117 500 000
D = 20 000·€1 050 = €21 000 000

تكلفة حقوق الملكية (CAPM)

re = 3% + 1,2·4,5% = 8,4%

الأوزان

V = €138 500 000, E/V = 0,8484, D/V = 0,1516

WACC

WACC = 0,8484·8,4% + 0,1516·3%·(1 − 0,25) = 7,468%

الإجابة

WACC = 7,468%
9.الإحصاء الوصفي

الإجابة: s = 11,25

الإحصاء الوصفي: المتوسط هو المجموع مقسومًا على n؛ والوسيط هو القيمة الوسطى للبيانات المرتبة (متوسط القيمتين الوسطيين عندما يكون n زوجيًا). الانحراف المعياري للعينة s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). الدرجة المعيارية z = (x − μ)/σ تبيّن كم انحرافًا معياريًا تبعد القيمة عن المتوسط.

المتوسط

x̄ = 285/7 = 40,71

مربعات الانحرافات

Σ(x − x̄)² = 17,29² + (−3,714)² + (−16,71)² + 10,29² + (−7,714)² + 1,286² + (−0,7143)² = 759,4

الانحراف المعياري

s = √(759,4/6) = 11,25

الإجابة

s = 11,25
10.الإحصاء الوصفي

الإجابة: z = −1,5

الإحصاء الوصفي: المتوسط هو المجموع مقسومًا على n؛ والوسيط هو القيمة الوسطى للبيانات المرتبة (متوسط القيمتين الوسطيين عندما يكون n زوجيًا). الانحراف المعياري للعينة s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). الدرجة المعيارية z = (x − μ)/σ تبيّن كم انحرافًا معياريًا تبعد القيمة عن المتوسط.

حوّل إلى الصيغة المعيارية

z = (462,5 − 500)/25 = −1,5

الإجابة

z = −1,5
11.الاحتمال

الإجابة: P = 0,5091

الاحتمال: مع النتائج المتساوية الاحتمال، P(A) = المواتية/الكلية. للأحداث المستقلة نضرب: P(A و B) = P(A)·P(B). كثيرًا ما يفيد الحدث المتمم: P(واحد على الأقل) = 1 − P(لا شيء). ذو الحدين: في n محاولة مستقلة باحتمال نجاح p، P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

السحبة الأولى والثانية

P = 8/11 · 7/10 = 56/110 = 0,5091

الإجابة

P = 0,5091
12.الاحتمال

الإجابة: σY = 12,69

المتغيرات العشوائية المتقطعة: يسرد التوزيع الاحتمالي كل قيمة x يمكن أن يأخذها المتغير مع احتمالها p(x)؛ والاحتمالات بين 0 و1 ومجموعها 1. القيمة المتوقعة (المتوسط) هي E(X) = Σx·p(x)، أي المتوسط على المدى الطويل. والتباين Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ²، والانحراف المعياري σ = √Var(X). للتغيير الخطي Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b وVar(Y) = a²·Var(X) وσY = |a|·σX؛ وإضافة ثابت لا تغيّر التشتت.

تشتت X

μ = 2,3, Var(X) = 1,61, σX = 1,269

التغيير الخطي

σY = |10|·1,269 = 12,69

الإجابة

σY = 12,69

المتوسط يتحرك فعلًا: E(Y) = 10·2,3 + 10 = 33.

13.التوزيع الطبيعي

الإجابة: P = 0,4836

التوزيع الطبيعي: حوّل القيمة x إلى درجة معيارية z = (x − μ)/σ، وهي تعدّ الانحرافات المعيارية عن المتوسط. يعطي جدول z (أو Φ(z)) المساحة على يسار z، وهي P(X < x). المساحة على اليمين هي 1 − Φ(z)، والمساحة بين قيمتين هي الفرق بين مساحتيهما.

الدرجات المعيارية

z₁ = (24,8 − 32)/6 = −1,2
z₂ = (33,5 − 32)/6 = 0,25

المساحة بين القيمتين

P = Φ(0,25) − Φ(−1,2) = 0,5987 − 0,1151 = 0,4836

الإجابة

P = 0,4836
14.التوزيع الطبيعي

الإجابة: x = 45,96 min

التوزيع الطبيعي: حوّل القيمة x إلى درجة معيارية z = (x − μ)/σ، وهي تعدّ الانحرافات المعيارية عن المتوسط. يعطي جدول z (أو Φ(z)) المساحة على يسار z، وهي P(X < x). المساحة على اليمين هي 1 − Φ(z)، والمساحة بين قيمتين هي الفرق بين مساحتيهما.

قيمة z للمئين

Φ(z) = 0,99 → z = 2,326

العودة إلى x

x = 32 + 2,326·6 = 45,96 min

الإجابة

x = 45,96 min
15.فترات الثقة

الإجابة: E = 18,63

فترة الثقة للمتوسط: x̄ ± هامش الخطأ. عندما يكون σ للمجتمع معلومًا يكون الهامش z·σ/√n؛ وإذا لم يتوفر إلا الانحراف المعياري للعينة s، فاستخدم t بدرجات حرية n − 1: t·s/√n. القيم الحرجة: z = 1,645 (90%)، 1,96 (95%)، 2,576 (99%). للحصول على هامش E أو أقل تحتاج إلى n ≥ (z·σ/E)²، مقرَّبًا إلى الأعلى.

القيمة الحرجة

df = n − 1 = 10, t = 3,169

هامش الخطأ

E = 3,169·19,5/√11 = 18,63

الإجابة

E = 18,63
16.فترات الثقة

الإجابة: σ = 5,734 µm

فترة للتباين: (n − 1)s²/σ² له توزيع χ² بدرجات حرية n − 1. فترة 95% لـ σ² تمتدّ من (n − 1)s² مقسومًا على قيمة χ² العليا (2,5% فوقها) إلى (n − 1)s² مقسومًا على قيمة χ² الدنيا (2,5% دونها)؛ والفترة لـ σ هي الجذر التربيعي للحدّين. وهي غير متماثلة حول s.

مجموع المربعات

(n − 1)s² = 29·7,2² = 1503

حدّا σ²

1503/45,722 = 32,88
1503/16,047 = 93,68

حدّ σ

σ = √32,88 = 5,734 µm

الإجابة

σ = 5,734 µm

فترة 95% لـ σ: [5,734, 9,679] µm.

17.اختبارات الفرضيات وفترات الثقة

الإجابة: p = 0,00621

Hypothesis test: the test statistic = (estimate − value under H₀)/(standard error under H₀). The p-value is the probability, assuming H₀ is true, of a statistic at least as extreme as the one observed: the area in one tail for a one-sided H₁, twice the tail area for a two-sided H₁. Reject H₀ when p ≤ α.

إحصائية الاختبار

SE = σ/√n = 20/√25 = 4
z = (70 − 80)/4 = −2,5

مساحة الذيل

Φ(2,5) = 0,9938
1 − Φ(2,5) = 0,0062

القيمة الاحتمالية

p = 0,00621

الإجابة

p = 0,00621

p ≤ 0,05، لذا تُرفض H₀ عند مستوى 5%.

18.اختبارات الفرضيات وفترات الثقة

الإجابة: n = 82

حجم العينة لاختبار: لكشف انزياح حقيقي δ بقوة 1 − β في اختبار z أحادي الطرف عند المستوى α، يجب أن يحقّق الخطأ المعياري δ = (z_α + z_β)·σ/√n، لذا n = ((z_α + z_β)·σ/δ)²، مقرَّبًا إلى الأعلى.

حُلّ لإيجاد n

n = ((2,326 + 1,282)·10/4)² = 81,36

قرّب إلى الأعلى

n = 82

الإجابة

n = 82
19.الانحدار الخطي والارتباط

الإجابة: r² = 0,8729

انحدار المربعات الصغرى: مع x̄ و ȳ المتوسطين، و Sxx = Σ(x − x̄)²، و Syy = Σ(y − ȳ)² و Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ)، يكون للخط ŷ = a + b·x الميل b = Sxy/Sxx والمقطع a = ȳ − b·x̄، لذا يمرّ دائمًا بالنقطة (x̄, ȳ). معامل ارتباط بيرسون r = Sxy/√(Sxx·Syy) يقع بين −1 و 1؛ و r² هو نسبة التباين في y التي يفسّرها الخط.

المتوسطات

x̄ = 21/6 = 3,5
ȳ = 295/6 = 49,17

مجاميع المربعات والضروب

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 81,5
Syy = Σ(y − ȳ)² = 434,8

معامل التحديد

r² = 81,5²/(17,5·434,8) = 0,8729

الإجابة

r² = 0,8729

نحو 87,29% من التباين في y يفسّره الخط.

20.الانحدار الخطي والارتباط

الإجابة: e = 5,35

انحدار المربعات الصغرى: مع x̄ و ȳ المتوسطين، و Sxx = Σ(x − x̄)²، و Syy = Σ(y − ȳ)² و Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ)، يكون للخط ŷ = a + b·x الميل b = Sxy/Sxx والمقطع a = ȳ − b·x̄، لذا يمرّ دائمًا بالنقطة (x̄, ȳ). معامل ارتباط بيرسون r = Sxy/√(Sxx·Syy) يقع بين −1 و 1؛ و r² هو نسبة التباين في y التي يفسّرها الخط.

المتوسطات

x̄ = 35/5 = 7
ȳ = 431/5 = 86,2

مجاميع المربعات والضروب

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 246

خط الانحدار

b = 246/40 = 6,15
a = 86,2 − 6,15·7 = 43,15
ŷ = 43,15 + 6,15·x

القيمة المتنبَّأ بها

ŷ = 43,15 + 6,15·10 = 104,7

البُواقي

e = 110 − 104,7 = 5,35

الإجابة

e = 5,35

تقع النقطة فوق الخط.

ExamProblems · examproblems.com/courses/cfa-level-1-quant-and-fixed-income