الجبر والدوال · الفائدة المركّبة

الفائدة المركّبة

الفائدة المركّبة هي فائدة على الفائدة: تنضم كل دفعة إلى الرصيد وتبدأ في كسب الفائدة. ثبّت المعدل السنوي الاسمي وزد عدد الدفعات للاقتراب من التركيب المستمر.

01

الفائدة المركّبة في هذا التصوّر

الفائدة المركّبة هي فائدة تُدفع على الفائدة: تُضاف كل دفعة إلى الرصيد وتبدأ في كسب الفائدة. عند معدل سنوي rr يُدفع nn مرة في السنة، تضيف كل دفعة r/nr/n من الرصيد، لذا ينمو أصل المبلغ PP بعد tt سنة إلى P (1+r/n)⌊nt⌋P\,(1 + r/n)^{\lfloor nt \rfloor}، حيث ⌊nt⌋\lfloor nt \rfloor هو عدد الدفعات المدفوعة حتى تلك اللحظة (وتصبح الصيغة P (1+r/n)ntP\,(1 + r/n)^{nt} عند أوقات الدفع). ويُكتب التركيب حسب الفترة أيضًا y=a(1+r)xy = a(1 + r)^{x}، حيث aa أصل المبلغ وrr معدل كل فترة وxx عدد الفترات؛ هنا معدل كل فترة هو r/nr/n وفي السنة nn فترة. تتتبّع هذه الصفحة أصلًا قيمته 1 لمدة سنة، ويتيح المنزلق تغيير nn من 1 إلى مليون؛ وبالكتابة يمكن الوصول إلى مئة مليون.

يمثّل المنحنى المتدرّج الأصفر الرصيد: ثابت بين الدفعات، ويرتفع درجة عند كل دفعة. تشير العلامات الحمراء في الأسفل إلى أوقات الدفع، بفاصل 1/n من السنة. وفي نهاية السنة يصل المنحنى المتدرّج إلى

الرصيد بعد سنة واحدة
(1+rn)n.\left(1 + \frac{r}{n}\right)^{n}.

مع ازدياد nn تصبح الدرجات أصغر وأكثر تقاربًا، ويزداد رصيد نهاية السنة — لكنه لا ينمو بلا حد. يقترب من المنحنى الأزرق، التركيب المستمر للفائدة:

النهاية
lim⁡n→∞(1+rn)n=er,lim⁡n→∞(1+1n)n=e=2.718281828…\lim_{n \to \infty} \left(1 + \frac{r}{n}\right)^{n} = e^{r}, \qquad \lim_{n \to \infty} \left(1 + \frac{1}{n}\right)^{n} = e = 2.718281828\ldots

عند r=100%r = 100\% تكون النهاية هي العدد ee نفسه؛ وهذا أحد تعريفاته المعروفة. المنحنى الأزرق هو erte^{rt}، أي الرصيد عندما تُضاف الفائدة باستمرار.

02

ما الذي يمكنك ملاحظته؟

  • يرتفع رصيد نهاية السنة دائمًا مع nn، ويبقى دائمًا دون ere^{r}. عندما تكون nn كبيرة، يكون الفارق نحو err2/(2n)e^{r} r^{2} / (2n)، لذا فإن مضاعفة عدد الدفعات عشر مرات تُبقي نحو عُشر الفارق (ولا يصح هذا التقريب منذ البداية: عند الانتقال من دفعة إلى 10 دفعات بمعدل 100%، يصبح الفارق 0.17 من قيمته).
  • تأتي معظم الزيادة مبكرًا. عند 100%، يضيف الانتقال من السنوي إلى الشهري 0.61؛ ومن الشهري إلى اليومي 0.10 فقط؛ ومن اليومي إلى كل دقيقة 0.004.
  • عند المعدلات المعتادة لا تؤثر الوتيرة كثيرًا: عند 5% يعطي التركيب السنوي 1.05، والمستمر 1.0513.
  • تكبّر النافذة التي تفتح عندما تصبح nn كبيرة آخر بضع دفعات بالعامل نفسه في الاتجاهين، فتحافظ الدرجات والفارق عن ere^{r} على نسبهما الحقيقية.
03

كيف تقرأه بدقة؟

  • rr هو المعدل السنوي الاسمي. أما المعدل المكتسب فعليًا في سنة، أي المعدل السنوي الفعّال (APY)، فهو (1+r/n)n−1(1 + r/n)^{n} - 1، ويكون أعلى كلما كان n>1n > 1.
  • تفترض الدفعات اليومية والساعية والدقيقة سنةً من 365 يومًا (n=365n = 365، 8760، 525 600). التركيب المستمر نهاية، وليس قيمة nn كبيرة جدًا: تعرض الصفحة ere^{r} بدقة بدلًا من قراءتها من أكبر قيمة لـ nn.
04

أصله واستخداماته

  • درس ياكوب برنولي هذا السؤال سنة 1683: كم يكسب مبلغ 1 بمعدل 100% إذا رُكّبت الفائدة بتواتر متزايد؟ وأثبت أن الإجابة تستقر عند نهاية بين 2 و3: العدد الذي نسمّيه اليوم ee.
  • النمو المتناسب مع المقدار الحالي، عند تركيبه باستمرار، هو ekte^{kt}: التركيب المستمر للفائدة في التمويل، والقانون الأسي نفسه في نمو السكان والاضمحلال الإشعاعي.
05

أدوات التحكم

  • يضبط مقبض المعدل ومفاتيحه rr. تحت تركيب الفائدة، تختار المفاتيح وتيرة مسمّاة؛ ويضبط المنزلق الزمن بين الدفعات، 1/n1/n، على مقياس لوغاريتمي، لذا فإن دفعه إلى اليمين يزيد عدد الدفعات. انقر قيمة لكتابتها.
  • ينقل n → ∞ قيمة nn إلى القوة التالية للعدد عشرة، ثم يمرّ بقوى العشرة حتى مليون، حيث يتوقف — ويبقى دون النهاية. يعرض قارن الوتائر رصيد نهاية السنة لكل وتيرة. يفتح وضع العرض عرضًا بملء الشاشة لأجهزة العرض (يشغّل مفتاح المسافة n → ∞، ويقسم ← → قيمة n على 10 أو يضربها في 10، ويخفي H قيمة ere^{r}).
06

موضوعات ذات صلة