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…9PV = ?€20 000+3%+3%…r = 8%

يُتوقَّع أن يدرّ عقار إيجارًا صافيًا قدره €20 000 في السنة القادمة. ويُتوقَّع أن ينمو الإيجار بنسبة 3% سنويًا إلى الأبد. العائد المطلوب 8% سنويًا. أوجد قيمة العقار PV اليوم.

C1 = €20 000g = 3%r = 8%
PV = €
2.القيمة الزمنية للنقودصعبة
أشهر0123…48€30 000AAAA5,4% / 12, I = ?

يُسدَّد قرض قدره €30 000 بدفعات شهرية متساوية على مدى 4 سنوات بمعدّل 5,4% سنويًا، تُركَّب شهريًا. ما مقدار الفائدة الكلية I المدفوعة على مدى عمر القرض؟

P = €30 0005,4% / 12N = 48
I = €
3.NPV و IRRمتوسطة
سنوات0123456€30 000€5 000€5 000€5 000€5 000€5 000€5 000r = 10%, EAC = ?

تبلغ تكلفة آلة €30 000 اليوم، وتعمل 6 سنوات وتكلّف €5 000 سنويًا للتشغيل (تُدفع في نهاية كل سنة). تكلفة رأس المال 10%. أوجد تكلفتها السنوية المكافئة EAC.

C0 = €30 000M = €5 000n = 6r = 10%
EAC = €
4.NPV و IRRصعبة
سنوات012−40 00020 50029 500

تبلغ تكلفة مشروع €40 000 ويعود بـ €20 500, €29 500 في نهاية السنوات من 1 إلى 2. أوجد معدل العائد الداخلي IRR بالنسبة المئوية.

CF0 = −40 000CF1 = 20 500CF2 = 29 500
IRR = %
5.تسعير السندات وعائدهامتوسطة
سنوات0123456P€40€40€40 + €1 000

سند قيمته الاسمية €1 000 يدفع كوبونًا سنويًا قدره 4% ويستحق بعد 6 سنوات. يتغيّر عائده حتى الاستحقاق من 2,5% إلى 1,5%. بكم ΔP يتغيّر سعر السند؟

F = €1 000الكوبون = 4%n = 6y1 = 2,5%y2 = 1,5%
ΔP = €
6.تسعير السندات وعائدهاصعبة
سنوات0123€1 103€80€80€80 + €1 080

سند متبقٍّ على استحقاقه 19 سنوات (القيمة الاسمية €1 000، الكوبون السنوي 8%) يُباع بسعر €1 103. يستطيع المُصدِر استدعاءه بعد 3 سنوات بسعر استدعاء €1 080. أوجد العائد حتى الاستدعاء YTC بالنسبة المئوية.

F = €1 000الكوبون = 8%P = €1 103سعر الاستدعاء = €1 080الاستدعاء بعد 3 سنوات
YTC = %
7.CAPM و WACCمتوسطة
WACC = ?حقوق الملكية€12 000 000re​ = 13%الدين€3 000 000rd​ = 5%T = 25%

لدى شركة حقوق ملكية قيمتها €12 000 000 وديون قيمتها €3 000 000. تكلفة حقوق الملكية 13%، وتكلفة الدين قبل الضريبة 5%، ومعدل الضريبة 25%. أوجد WACC.

E = €12 000 000D = €3 000 000re = 13%rd = 5%T = 25%
WACC = %
8.CAPM و WACCصعبة
rf​ = 2%, rm​ − rf​ = 6,5%D/E = 0,2حقوق الملكيةβL​ = 1,1الدينD/E = 0,6حقوق الملكيةre​ = ?الدينT = 25,8%

لأسهم شركة معامل بيتا قدره 1,1 عند نسبة دينها إلى حقوق ملكيتها الحالية 0,2. تخطّط لرفع نسبة الدين إلى حقوق الملكية إلى 0,6. معدّل الضريبة 25,8%، والمعدّل الخالي من المخاطر 2%، وعلاوة مخاطر السوق 6,5%. أوجد تكلفة حقوق الملكية re بعد التغيير.

βL = 1,1D/E1 = 0,2D/E2 = 0,6T = 25,8%rf = 2%rm − rf = 6,5%
re = %
9.الإحصاء الوصفيمتوسطة
3035404550

أوجد الانحراف المعياري للعينة s للبيانات: 44, 26, 50, 40, 28.

n = 5
s =
10.الإحصاء الوصفيصعبة
z −2−1012

كمية موزعة توزيعًا طبيعيًا بمتوسط 100 وانحراف معياري 10. ما نسبة P القيم الأقل من 115؟

μ = 100σ = 10x = 115
P =
11.الاحتمالمتوسطة
حمراء: 4زرقاء: 7

يحتوي كيس على 4 كرات حمراء و7 زرقاء. تسحب كرتين دون إعادة الأولى. ما احتمال P أن تكون الاثنتان حمراوين؟

4 / 7
P =
12.الاحتمالصعبة
n = 5, p = 0,6: P(X ≤ 1) = ?k012345

يُختبر 5 مكونات، ويتعطل كل منها باستقلال باحتمال 0,6. ما احتمال P أن يتعطل واحد على الأكثر؟

n = 5p = 0,6
P =
13.التوزيع الطبيعيمتوسطة
200 kg200,7 kgT = X₁ + … + X₈?

كتل أكياس الإسمنت مستقلة وطبيعية بمتوسط 25 kg وانحراف معياري 0,5 kg. أوجد الاحتمال P بأن تتجاوز الكتلة الكلية لـ 8 منها 200,7 kg. قرّب z إلى منزلتين عشريتين.

μ = 25 kgσ = 0,5 kgn = 8> 200,7 kg
P =
14.التوزيع الطبيعيصعبة
35455565758595درجةالأعلى 85%

تتوزع درجات الامتحان توزيعًا طبيعيًا بمتوسط 65 درجة وانحراف معياري 10 درجة. اسحب حد القطع بحيث تقع المساحة المظللة للأعلى 85% على يمينه. أوجد حد القطع x.

μ = 65 درجةσ = 10 درجة85%
x = درجة
15.فترات الثقةمتوسطة
n = 30, s = 1,5LU = ?x̄ = 66E99%

عينة من 30 مفردة متوسطها 66 وانحرافها المعياري s = 1,5. المجتمع طبيعي تقريبًا. أوجد الحد الأعلى لفترة الثقة 99% للمتوسط.

n = 30x̄ = 66s = 1,599%t(29) = 2,756
الحد الأعلى =
16.فترات الثقةصعبة
σ = 5, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 299%

الانحراف المعياري للمجتمع 5. ما حجم العينة n اللازم ليكون هامش الخطأ لفترة ثقة 99% للمتوسط 2 على الأكثر؟

σ = 5E = 299%
n =
17.اختبارات الفرضيات وفترات الثقةمتوسطة
−1,88p = ?

يُزعم أن متوسط مجتمع ما 250؛ والانحراف المعياري للمجتمع معلوم ويساوي 24. متوسط عينة عشوائية من 36 مشاهدة هو 242,48. اختبر H₀: μ = 250 مقابل H₁: μ < 250. أوجد القيمة الاحتمالية p.

μ₀ = 250σ = 24n = 36x̄ = 242,48H₁: μ < μ₀
p =
18.اختبارات الفرضيات وفترات الثقةصعبة
H₀H₁μ₀x̄cμ₀ + 4α = 0,01βσ = 16, القوة 95%, n = ?

اختبار z أحادي الطرف عند α = 0,01 يجب أن يكشف انزياحًا في المتوسط مقداره 4 وحدة بقوة 95%. الانحراف المعياري 16. أوجد أصغر حجم عينة n.

α = 0,01القوة = 95%δ = 4σ = 16zα = 2,326zβ = 1,645
n =
19.الانحدار الخطي والارتباطمتوسطة
xy121223318417516616xy24620

يعطي الجدول 6 مشاهدات مزدوجة لـ x = عمر السيارة بالسنوات و y = السعر بالـ k€. أوجد معامل التحديد r² لخط المربعات الصغرى.

n = 6
r² =
20.الانحدار الخطي والارتباطصعبة
xy15201839213924542767xy152025204060x = 19,5

يعطي الجدول 5 مشاهدات مزدوجة لـ x = درجة الحرارة بالـ °C و y = المثلّجات المبيعة. استخدم خط المربعات الصغرى ŷ = a + b·x. أُجريت مشاهدة جديدة (19,5, 43). أوجد باقيها e = y − ŷ.

n = 5(19,5, 43)
e =

3المحاليل

1.القيمة الزمنية للنقود

الإجابة: PV = 400000 €

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.

الدفعات الدائمة النامية

PV = C1/(r − g) = 20 000/(0,08 − 0,03) = 20 000/0,05 = €400 000,00

الإجابة

PV = €400 000,00
2.القيمة الزمنية للنقود

الإجابة: I = 3424 €

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 = 48
A = 30 000·0,0045/(1 − (1 + 0,0045)−48) = €696,33

إجمالي الفائدة

I = N·A − P = 48·696,3 − 30 000 = €3 423,74

الإجابة

I = €3 423,74
3.NPV و IRR

الإجابة: EAC = 11888 €

التكلفة السنوية المكافئة: وزّع القيمة الحالية لكل التكاليف على العمر كمبلغ سنوي متساوٍ (سلسلة دفعات): EAC = PV·r/(1 − (1 + r)⁻ⁿ). وهي تتيح مقارنة آلات بأعمار مختلفة.

معامل سلسلة الدفعات

(1 − 1,1−6)/0,1 = 4,355

سعر الشراء المحوَّل إلى قيمة سنوية

30 000/4,355 = 6 888,22

EAC

EAC = 6 888,22 + 5 000 = €11 888,22

الإجابة

EAC = €11 888,22
4.NPV و IRR

الإجابة: IRR = 15,24 %

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.

احصر IRR بين قيمتين

تنخفض NPV كلما ارتفع المعدل، لذا يقع IRR بين معدل يعطي NPV موجبة ومعدل يعطي NPV سالبة.

NPV(15%) = 132,33
NPV(20%) = −2 430,56

ضيّق النطاق

يعطي الاستكمال الخطي تقديرًا أوليًا؛ وتكراره (أو دالة IRR في الآلة الحاسبة) يعطي المعدل الدقيق.

IRR ≈ 15 + 5·132,33/(132,33 − (−2 430,56)) = 15,26%
بالضبط: NPV(15,24%) = 0 → IRR = 15,24%

الإجابة

IRR = 15,24%
5.تسعير السندات وعائدها

الإجابة: ΔP = 59,81 €

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 = €40,00, i = 0,025, N = 6
€40,00·(1 − 0,8623)/0,025 + €1 000·0,8623 = €220,33 + €862,30 = €1 082,62

السعر عند العائد الجديد

C = €40,00, i = 0,015, N = 6
€40,00·(1 − 0,9145)/0,015 + €1 000·0,9145 = €227,89 + €914,54 = €1 142,43

التغيّر

ΔP = 1 142,43 − 1 082,62 = €59,81

الإجابة

ΔP = €59,81
6.تسعير السندات وعائدها

الإجابة: YTC = 6,602 %

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

1103 = 80·(1 − (1 + y)−3)/y + 1080/(1 + y)3

الحل العددي

y = 6%: €1 120,63
y = 7%: €1 091,55
YTC = 6,602%

الإجابة

YTC = 6,602%

العائد حتى الاستحقاق 7,003%. يتوقّع المستثمرون في سند بعلاوة أن يُستدعى، لذا العائد حتى الاستدعاء الأدنى هو الأكثر واقعية.

7.CAPM و WACC

الإجابة: WACC = 11,15 %

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 = €15 000 000, E/V = 0,8, D/V = 0,2

WACC

WACC = 0,8·13% + 0,2·5%·(1 − 0,25) = 11,15%

الإجابة

WACC = 11,15%
8.CAPM و WACC

الإجابة: re = 11 %

معامل بيتا الممدود بالرافعة (هامادا): الدين يجعل حقوق الملكية أكثر مخاطرة. βL = βU·(1 + (1 − T)·D/E)، حيث βU معامل بيتا للنشاط دون دين. لنقل معامل بيتا إلى هيكل رأسمالي آخر، أزل أثر الرافعة أولًا ثم أعد تطبيقها عند D/E الجديدة.

أزل أثر الرافعة من معامل بيتا

βU = 1,1/(1 + 0,742·0,2) = 0,9579

أعد تطبيق الرافعة عند D/E الجديدة

βL = 0,9579·(1 + 0,742·0,6) = 1,384

تكلفة حقوق الملكية (CAPM)

re = 2% + 1,384·6,5% = 11%

الإجابة

re = 11%
9.الإحصاء الوصفي

الإجابة: s = 10,33

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 = 188/5 = 37,6

مربعات الانحرافات

Σ(x − x̄)² = 6,4² + (−11,6)² + 12,4² + 2,4² + (−9,6)² = 427,2

الانحراف المعياري

s = √(427,2/4) = 10,33

الإجابة

s = 10,33
10.الإحصاء الوصفي

الإجابة: P = 0,9332

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 = 1,5

جدول التوزيع الطبيعي المعياري

Φ(1,5) = 0,9332
P = 0,9332

الإجابة

P = 0,9332
11.الاحتمال

الإجابة: P = 0,1091

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 = 4/11 · 3/10 = 12/110 = 0,1091

الإجابة

P = 0,1091
12.الاحتمال

الإجابة: P = 0,08704

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.

صفر وعطل واحد

P(X = 0) = 0,45 = 0,01024
P(X = 1) = 5·0,6·0,44 = 0,0768

اجمعها

P = 0,01024 + 0,0768 = 0,08704

الإجابة

P = 0,08704
13.التوزيع الطبيعي

الإجابة: P = 0,3121

مجاميع المتغيرات الطبيعية وفروقها: إذا كان X وY مستقلين وطبيعيين فإن X + Y وX − Y طبيعيان أيضًا. تُجمع المتوسطات أو تُطرح: E(X ± Y) = μX ± μY. أما التباينات فدائمًا تُجمع، حتى في الفرق: Var(X ± Y) = σX² + σY²، إذن σ = √(σX² + σY²). ولا تُجمع الانحرافات المعيارية مباشرةً أبدًا. مجموع n عنصرًا مستقلًا لها التوزيع نفسه متوسطه n·μ وانحرافه المعياري σ·√n. ثم عيّر كالمعتاد: z = (x − المتوسط)/σ واقرأ Φ(z).

توزيع المجموع الكلي

μT = 200 kg, σT = 0,5·√8 = 1,414 kg

حوّل إلى الصيغة المعيارية

z = (200,7 − 200)/1,414 = 0,49

الاحتمال

P = 1 − Φ(0,49) = 0,3121

الإجابة

P = 0,3121
14.التوزيع الطبيعي

الإجابة: x = 54,6 درجة

من مساحة إلى z: Φ(z) هي المساحة على يسار z. لمساحة ذيل أيسر A، أوجد z التي تحقق Φ(z) = A في الجدول. ومساحة ذيل أيمن A تعني Φ(z) = 1 − A. ومساحة مركزية A بين −z وz تترك (1 − A)/2 في كل ذيل، إذن Φ(z) = (1 + A)/2. ولقيمة x استخدم x = μ + zσ.

المساحة على اليسار

Φ(z) = 0,15

z من الجدول

z ≈ −1,04

العودة إلى الوحدات الأصلية

x = 65 − 1,04·10 = 54,6 درجة

الإجابة

x = 54,6 درجة
15.فترات الثقة

الإجابة: الحد الأعلى = 66,75

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 = 29, t = 2,756

هامش الخطأ

E = 2,756·1,5/√30 = 0,7548

الفترة

66 ± 0,7548 → [65,25, 66,75]

الإجابة

الحد الأعلى = 66,75
16.فترات الثقة

الإجابة: n = 42

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.

حُلّ لإيجاد n

n = (2,576·5/2)² = 41,47

قرّب إلى الأعلى

حجم العينة عدد صحيح، والتقريب إلى الأسفل يجعل الهامش أكبر من اللازم.

n = 42

الإجابة

n = 42
17.اختبارات الفرضيات وفترات الثقة

الإجابة: p = 0,03005

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 = 24/√36 = 4
z = (242,48 − 250)/4 = −1,88

مساحة الذيل

Φ(1,88) = 0,9699
1 − Φ(1,88) = 0,0301

القيمة الاحتمالية

p = 0,03005

الإجابة

p = 0,03005

p ≤ 0,05، لذا تُرفض H₀ عند مستوى 5%.

18.اختبارات الفرضيات وفترات الثقة

الإجابة: n = 253

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 + 1,645)·16/4)² = 252,3

قرّب إلى الأعلى

n = 253

الإجابة

n = 253
19.الانحدار الخطي والارتباط

الإجابة: r² = 0,7604

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 = 111/6 = 18,5

مجاميع المربعات والضروب

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −23,5
Syy = Σ(y − ȳ)² = 41,5

معامل التحديد

r² = −23,5²/(17,5·41,5) = 0,7604

الإجابة

r² = 0,7604

نحو 76,04% من التباين في y يفسّره الخط.

20.الانحدار الخطي والارتباط

الإجابة: e = 4,65

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 = 105/5 = 21
ȳ = 219/5 = 43,8

مجاميع المربعات والضروب

Sxx = Σ(x − x̄)² = 90
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 327

خط الانحدار

b = 327/90 = 3,633
a = 43,8 − 3,633·21 = −32,5
ŷ = −32,5 + 3,633·x

القيمة المتنبَّأ بها

ŷ = −32,5 + 3,633·19,5 = 38,35

البُواقي

e = 43 − 38,35 = 4,65

الإجابة

e = 4,65

تقع النقطة فوق الخط.

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