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
سنوات01234PV = ?€50 000

تحتاج إلى €50 000 بعد 4 سنوات. يدفع حساب 4,8% سنويًا، تُركَّب الفائدة ربع سنوي. كم يجب أن تودع اليوم؟ أوجد القيمة الحالية PV.

FV = €50 0004,8% / 4n = 4
PV = €
2.القيمة الزمنية للنقودصعبة
أشهر0123…N = ?€5 000€100€100€100€1004,2% / 12

تقترض €5 000 بمعدّل 4,2% سنويًا، تُركَّب شهريًا، وتسدّد €100 في نهاية كل شهر. كم شهرًا يستغرق حتى يُسدَّد القرض (قد تكون الدفعة الأخيرة أصغر)؟ أعطِ عدد الدفعات N.

P = €5 000A = €1004,2% / 12
N = دفعات
3.NPV و IRRمتوسطة
سنوات012345−60 00019 50014 00024 50016 00024 500

تبلغ تكلفة مشروع €60 000 اليوم ويعود بـ €19 500, €14 000, €24 500, €16 000, €24 500 في نهاية السنوات من 1 إلى 5. تكلفة رأس المال 10%. افترض أن التدفقات النقدية تصل بانتظام خلال كل سنة. أوجد فترة الاسترداد المخصومة DPB بالسنوات.

r = 10%CF0 = −60 000CF1 = 19 500CF2 = 14 000CF3 = 24 500CF4 = 16 000CF5 = 24 500
DPB = سنوات
4.NPV و IRRصعبة
r (%)NPVABr* = ?0

تبلغ تكلفة المشروع A €40 000 ويعود بـ €23 000, €16 000, €9 500 في نهاية السنوات من 1 إلى 3. تبلغ تكلفة المشروع B €45 000 ويعود بـ €12 000, €17 500, €25 000. أوجد معدّل التقاطع r* الذي يكون عنده للمشروعين صافي القيمة الحالية نفسه، بالنسبة المئوية.

A: −40 000, 23 000, 16 000, 9 500B: −45 000, 12 000, 17 500, 25 000
r* = %
5.تسعير السندات وعائدهامتوسطة
أنصاف سنوات0123…16€30€30€30 + €1 000P = ?

سند قيمته الاسمية €1 000 يدفع كوبونًا سنويًا بنسبة 6% على دفعتين نصف سنويتين ويستحق بعد 8 سنوات. العائد حتى الاستحقاق 2,5% سنويًا. أوجد سعر السند P.

F = €1 000الكوبون = 6%YTM = 2,5%n = 8
P = €
6.تسعير السندات وعائدهاصعبة
أنصاف سنوات0123…22€912€15€15€15 + €1 000

سند قيمته الاسمية €1 000 يدفع كوبونًا سنويًا قدره 3% على دفعتين نصف سنويتين ويستحق بعد 11 سنوات. يُباع بسعر €912. أوجد عائده حتى الاستحقاق YTM كمعدّل سنوي (ضعف العائد نصف السنوي)، بالنسبة المئوية.

F = €1 000الكوبون = 3% (2×)n = 11P = €912
YTM = %
7.CAPM و WACCمتوسطة
βr (%)SMLrf​ = 3,5%β = 1rm​ = ?β = 1,6re​ = 12,3%

سهم معامل بيتا له 1,6 وعائده المطلوب 12,3%. المعدّل الخالي من المخاطر 3,5%. ما عائد السوق المتوقّع rm الذي يقتضيه CAPM؟

β = 1,6re = 12,3%rf = 3,5%
rm = %
8.CAPM و WACCصعبة
rf​ = 3,5%, rm​ − rf​ = 6,5%بلا دينحقوق الملكيةβU​ = 0,7D/E = 1,5حقوق الملكيةre​ = ?الدينT = 25%

لنشاط شركة معامل بيتا غير ممدود بالرافعة (للأصول) قدره 0,7. تخطّط لنسبة دين إلى حقوق ملكية قدرها 1,5. معدّل الضريبة 25%، والمعدّل الخالي من المخاطر 3,5%، وعلاوة مخاطر السوق 6,5%. أوجد تكلفة حقوق الملكية re عند الهيكل الرأسمالي الجديد.

βU = 0,7D/E = 1,5T = 25%rf = 3,5%rm − rf = 6,5%
re = %
9.الإحصاء الوصفيمتوسطة
20253035404550

أوجد الانحراف المعياري للعينة s للبيانات: 50, 27, 17, 36, 48.

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

درجات امتحان موزعة توزيعًا طبيعيًا بمتوسط 500 وانحراف معياري 75. أوجد الدرجة المعيارية z لدرجة 462,5.

μ = 500σ = 75x = 462,5
z =
11.الاحتمالمتوسطة
xp(x)00,0510,220,230,240,35μ = 2,6

للتوزيع الموضح، أوجد التباين Var(X) للمتغير X.

x: 0, 1, 2, 3, 4p(x): 0,05, 0,2, 0,2, 0,2, 0,35
Var(X) =
12.الاحتمالصعبة
n = 6, p = 0,7: P(X = 4) = ?k0123456

يحتوي اختبار على 6 أسئلة اختيار من متعدد. طالبة تخمّن تجيب عن كل سؤال صحيحًا باحتمال 0,7، باستقلال. ما احتمال P الحصول على 4 إجابات صحيحة بالضبط؟

n = 6p = 0,7k = 4
P =
13.التوزيع الطبيعيمتوسطة
468562P = ?

أعمار البطاريات موزعة توزيعًا طبيعيًا بمتوسط 500 h وانحراف معياري 40 h. ما النسبة التي تقع بين 468 و 562 h؟ أعطِ P كعدد عشري.

μ = 500σ = 40x1 = 468x2 = 562
P =
14.التوزيع الطبيعيصعبة
380420460500540580620hالأعلى 30%

تتوزع أعمار البطاريات توزيعًا طبيعيًا بمتوسط 500 h وانحراف معياري 40 h. اسحب حد القطع بحيث تقع المساحة المظللة للأعلى 30% على يمينه. أوجد حد القطع x.

μ = 500 hσ = 40 h30%
x = h
15.فترات الثقةمتوسطة
n = 6, s = 18,5LU = ?x̄ = 110,5E95%

عينة من 6 مفردة متوسطها 110,5 وانحرافها المعياري s = 18,5. المجتمع طبيعي تقريبًا. أوجد الحد الأعلى لفترة الثقة 95% للمتوسط.

n = 6x̄ = 110,5s = 18,595%t(5) = 2,571
الحد الأعلى =
16.فترات الثقةصعبة
n = 30Lσ = ?s = 9,795%

لأقطار 30 عمودًا مشغولًا آليًا انحراف معياري للعينة قدره 9,7 µm. بافتراض أن الأقطار موزّعة طبيعيًا، أوجد الحد الأعلى 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 = 9,7 µmχ² = 16,047, 45,722
σ = µm
17.اختبارات الفرضيات وفترات الثقةمتوسطة
t −2,0302,03

عينة من 36 طالبًا متوسط درجاتها 72,6 وانحرافها المعياري 8. أوجد إحصائية الاختبار t لـ H₀: μ = 75.

μ₀ = 75x̄ = 72,6s = 8n = 36
t =
18.اختبارات الفرضيات وفترات الثقةصعبة
−1,961,96z = ?

في تجربة سريرية، تعافى 55 من 100 مريضًا على العلاج A، و 140 من 200 مريضًا على العلاج B. باستخدام النسبة المجمَّعة، أوجد إحصائية الاختبار z للفرضية H₀: p₁ = p₂.

x₁ = 55n₁ = 100x₂ = 140n₂ = 200
z =
19.الانحدار الخطي والارتباطمتوسطة
xy128224320419515612xy246152025

يعطي الجدول 6 مشاهدات مزدوجة لـ x = عمر السيارة بالسنوات و y = السعر بالـ k€. مجاميعها معطاة. أوجد معامل ارتباط بيرسون r من هذه المجاميع.

n = 6Σx = 21Σy = 118Σx² = 91Σy² = 2490Σxy = 359
r =
20.الانحدار الخطي والارتباطصعبة
xy123224319419516614xy246152025x = 3,5

يعطي الجدول 6 مشاهدات مزدوجة لـ x = عمر السيارة بالسنوات و y = السعر بالـ k€. استخدم خط المربعات الصغرى ŷ = a + b·x. أُجريت مشاهدة جديدة (3,5, 24). أوجد باقيها e = y − ŷ.

n = 6(3,5, 24)
e =

3المحاليل

1.القيمة الزمنية للنقود

الإجابة: PV = 41313 €

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 = 0,048/4 = 0,012
N = 4·4 = 16

القيمة الحالية

PV = FV/(1 + i)N = 50 000/1,21 = €41 312,53

الإجابة

PV = €41 312,53
2.القيمة الزمنية للنقود

الإجابة: N = 56 دفعات

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.

أعد ترتيب صيغة الدفعات

i = 0,0035
(1 + i)−N = 1 − 5 000·0,0035/100 = 0,825

حلّ باللوغاريتمات

N = −ln(0,825)/ln(1,004) = 55,06

قرّب إلى دفعات كاملة

55 دفعة كاملة تترك رصيدًا صغيرًا، تسدّده الدفعة الأخيرة الأصغر.

N = 56

الإجابة

N = 56 دفعات
3.NPV و IRR

الإجابة: DPB = 4,09 سنوات

فترة الاسترداد: الزمن حتى تسترد التدفقات النقدية التراكمية الاستثمار الأولي. يُفترض أن النقد يدخل بانتظام خلال كل سنة، لذا يكون الجزء الأخير كسرًا من سنة. الاسترداد البسيط يتجاهل القيمة الزمنية للنقود؛ أما فترة الاسترداد المخصومة فتستخدم التدفقات النقدية المخصومة بدلًا من ذلك.

التدفقات النقدية المخصومة والتراكمية

السنة 1: 19 500/1,1 = 17 727,27 → Σ = 17 727,27
السنة 2: 14 000/1,21 = 11 570,25 → Σ = 29 297,52
السنة 3: 24 500/1,331 = 18 407,21 → Σ = 47 704,73
السنة 4: 16 000/1,464 = 10 928,22 → Σ = 58 632,95
السنة 5: 24 500/1,611 = 15 212,57 → Σ = 73 845,52

كسر السنة الأخيرة

DPB = 4 + 1 367,05/15 212,57 = 4,09

الإجابة

DPB = 4,09 سنوات

الاسترداد المخصوم دائمًا أطول من الاسترداد البسيط (3,125 سنوات).

4.NPV و IRR

الإجابة: r* = 2,761 %

معدّل التقاطع: معدّل الخصم الذي يكون عنده لمشروعين صافي القيمة الحالية نفسه. وهو معدّل العائد الداخلي للفرق في تدفقاتهما النقدية (B − A). دونه يكون للمشروع ذي التدفقات النقدية المتأخرة والأكبر صافي قيمة حالية أعلى؛ وفوقه يتفوّق الآخر.

الفرق في التدفقات النقدية

ΔCF0 = −45 000 − (−40 000) = −5 000
ΔCF1 = 12 000 − 23 000 = −11 000
ΔCF2 = 17 500 − 16 000 = 1 500
ΔCF3 = 25 000 − 9 500 = 15 500

معدّل العائد الداخلي للفرق

NPVΔ(2%) = 263,44
NPVΔ(3%) = −81,02
r* = 2,761%

الإجابة

r* = 2,761%

تحقّق: عند 2,761% يساوي صافيا القيمة الحالية كلاهما €6 288,62.

5.تسعير السندات وعائدها

الإجابة: P = 1252 €

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.

لكل فترة

C = €30,00, i = 0,0125, N = 16

القيمة الحالية للكوبونات

€30,00·(1 − 0,8197)/0,0125 = €432,61

القيمة الحالية للقيمة الاسمية

€1 000·0,8197 = €819,75

السعر

P = €1 252,36

الإجابة

P = €1 252,36

العائد أقل من معدل الكوبون، لذا يُباع السند بعلاوة.

6.تسعير السندات وعائدها

الإجابة: YTM = 3,997 %

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.

لكل فترة

C = €15,00, N = 22

الحل العددي

i = 1,998% لكل نصف سنة

YTM

YTM = 2·1,998% = 3,997%

الإجابة

YTM = 3,997%
7.CAPM و WACC

الإجابة: rm = 9 %

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).

علاوة مخاطر السوق

rm − rf = (12,3% − 3,5%)/1,6 = 5,5%

عائد السوق

rm = 3,5% + 5,5% = 9%

الإجابة

rm = 9%
8.CAPM و WACC

الإجابة: re = 13,17 %

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.

معامل بيتا الممدود بالرافعة

βL = 0,7·(1 + 0,75·1,5) = 1,487

تكلفة حقوق الملكية (CAPM)

re = 3,5% + 1,487·6,5% = 13,17%

الإجابة

re = 13,17%
9.الإحصاء الوصفي

الإجابة: s = 13,97

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 = 178/5 = 35,6

مربعات الانحرافات

Σ(x − x̄)² = 14,4² + (−8,6)² + (−18,6)² + 0,4² + 12,4² = 781,2

الانحراف المعياري

s = √(781,2/4) = 13,97

الإجابة

s = 13,97
10.الإحصاء الوصفي

الإجابة: z = −0,5

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)/75 = −0,5

الإجابة

z = −0,5
11.الاحتمال

الإجابة: Var(X) = 1,64

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.

المتوسط

μ = 0·0,05 + 1·0,2 + 2·0,2 + 3·0,2 + 4·0,35 = 2,6

متوسط المربعات

E(X²) = 0·0,05 + 1·0,2 + 4·0,2 + 9·0,2 + 16·0,35 = 8,4

التباين

Var(X) = 8,4 − 2,6² = 1,64

الإجابة

Var(X) = 1,64
12.الاحتمال

الإجابة: P = 0,3241

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.

صيغة ذي الحدين

P(X = 4) = 15·0,74·0,32 = 15·0,2401·0,09 = 0,3241

الإجابة

P = 0,3241
13.التوزيع الطبيعي

الإجابة: P = 0,7276

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 = (468 − 500)/40 = −0,8
z₂ = (562 − 500)/40 = 1,55

المساحة بين القيمتين

P = Φ(1,55) − Φ(−0,8) = 0,9394 − 0,2119 = 0,7276

الإجابة

P = 0,7276
14.التوزيع الطبيعي

الإجابة: x = 521 h

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) = 0,7

z من الجدول

z ≈ 0,52

العودة إلى الوحدات الأصلية

x = 500 + 0,52·40 = 521 h

الإجابة

x = 521 h
15.فترات الثقة

الإجابة: الحد الأعلى = 129,9

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 = 5, t = 2,571

هامش الخطأ

E = 2,571·18,5/√6 = 19,42

الفترة

110,5 ± 19,42 → [91,08, 129,9]

الإجابة

الحد الأعلى = 129,9
16.فترات الثقة

الإجابة: σ = 13,04 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 = 29·9,7² = 2729

حدّا σ²

2729/45,722 = 59,68
2729/16,047 = 170

حدّ σ

σ = √170 = 13,04 µm

الإجابة

σ = 13,04 µm

فترة 95% لـ σ: [7,725, 13,04] µm.

17.اختبارات الفرضيات وفترات الثقة

الإجابة: t = −1,8

اختبار المتوسط: تقيس إحصائية الاختبار كم خطأً معياريًا يبعد متوسط العينة عن القيمة المزعومة في H₀: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) عندما تكون σ معلومة، و t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) عندما تُقدَّر من العينة. فترة الثقة هي x̄ ± (القيمة الحرجة)·(الخطأ المعياري).

الخطأ المعياري

SE = 8/√36 = 8/6 = 1,333

إحصائية الاختبار

t = (72,6 − 75)/1,333 = −1,8

الإجابة

t = −1,8
t0,025; df = 35 = 2,03

|t| < 2.03، لذا لا تُرفض H₀ عند مستوى 5% (ثنائي الطرف).

18.اختبارات الفرضيات وفترات الثقة

الإجابة: z = −2,568

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.

نسبتا العينتين

p̂₁ = 55/100 = 0,55
p̂₂ = 140/200 = 0,7
p̂ = 195/300 = 0,65

الخطأ المعياري وفق H₀

SE = √(0,65·0,35·(1/100 + 1/200)) = 0,05842

إحصائية الاختبار

z = (0,55 − 0,7)/0,05842 = −2,568

الإجابة

z = −2,568

|z| > 1,96، لذا تُرفض H₀ عند مستوى 5% (ثنائي الطرف).

19.الانحدار الخطي والارتباط

الإجابة: r = −0,992

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.

المجاميع الممركَزة

Sxy = 359 − 21·118/6 = −54
Sxx = 91 − 21²/6 = 17,5
Syy = 2490 − 118²/6 = 169,3

معامل الارتباط

r = −54/√(17,5·169,3) = −0,992

الإجابة

r = −0,992
20.الانحدار الخطي والارتباط

الإجابة: e = 4,833

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 = 115/6 = 19,17

مجاميع المربعات والضروب

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −34,5

خط الانحدار

b = −34,5/17,5 = −1,971
a = 19,17 − (−1,971)·3,5 = 26,07
ŷ = 26,07 − 1,971·x

القيمة المتنبَّأ بها

ŷ = 26,07 + (−1,971)·3,5 = 19,17

البُواقي

e = 24 − 19,17 = 4,833

الإجابة

e = 4,833

تقع النقطة فوق الخط.

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