Übungsaufgaben für CFA Level I: Quantitative Methods und Fixed Income: Lernpaket

Formelsammlungen, die wichtigsten Lösungsschritte zu jedem Thema und 20 Übungsaufgaben, mit vollständigen Lösungen am Ende.

Neue AufgabenZurück zum Kurs

Wähle im Druckfenster „Als PDF speichern“, um eine Kopie auf deinem Gerät zu behalten.

1Formeln und Methoden

Zeitwert des Geldes

Endwert
FV = PV·(1 + i)n
Barwert
PV = FV/(1 + i)n
Mehrere Perioden pro Jahr
i = r/m, N = m·n
Rente, Barwert
PV = PMT·[1 − (1 + i)−n]/i
Rente, Endwert
FV = PMT·[(1 + i)n − 1]/i

Methode

  1. Zeichne einen Zeitstrahl mit jeder Zahlung und ihrem Zeitpunkt.
  2. Passe den Zinssatz an die Periode an: ein Monatszins für monatliche Zahlungen.
  3. Verwende FV = PV·(1 + i)ⁿ für Einzelbeträge und die Rentenformeln für gleich hohe Zahlungen.
  4. Prüfe Vorzeichen und Größenordnung des Ergebnisses.

Kapitalwert & interner Zinsfuß

Kapitalwert
NPV = −C0 + Σ CFt/(1 + r)t
Gleiche Zahlungen
NPV = −C0 + CF·[1 − (1 + r)−n]/r
Interner Zinsfuß
das r, bei dem NPV = 0
Entscheidung
annehmen, wenn NPV > 0 (oder IRR > geforderte Rendite)

Methode

  1. Liste alle Zahlungen mit ihrem Jahr auf; die Investition in Jahr 0 ist negativ.
  2. Zinse jede Zahlung ab: CFt/(1 + r)t.
  3. Addiere sie zum Kapitalwert (NPV). Positiv bedeutet, dass das Projekt mehr als r erwirtschaftet.
  4. Für den internen Zinsfuß (IRR) suchst du durch Probieren oder Interpolation den Zinssatz, bei dem der Kapitalwert null ist.

Anleihekurs & Rendite

Anleihekurs
P = C·(1 − (1 + y)−n)/y + F/(1 + y)n
Halbjährlich
C/2, y/2 und 2n Perioden
Laufende Rendite
C/P
Kurs und Rendite
Rendite steigt → Kurs fällt

Methode

  1. Bestimme den Kupon pro Periode und die Rendite pro Periode.
  2. Kurs = Barwert der Kupons (eine Rente) + Barwert des Nennwerts.
  3. Bei halbjährlichen Kupons verwendest du den halben Kupon, die halbe Rendite und die doppelte Anzahl Perioden.
  4. Kontrolle: Liegt die Rendite über dem Kuponsatz, liegt der Kurs unter dem Nennwert.

CAPM & WACC

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

Beschreibende Statistik

Mittelwert
x̄ = Σx/n
Stichproben-Standardabweichung
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Median
mittlerer Wert der sortierten Daten
z-Wert
z = (x − μ)/σ
Normalverteilung
68% innerhalb ±1σ, 95% innerhalb ±2σ

Wahrscheinlichkeit

Gegenereignis
P(not A) = 1 − P(A)
Additionssatz
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
Unabhängige Ereignisse
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
Bedingte Wahrscheinlichkeit
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
Binomialverteilung
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

Normalverteilung

z-Wert
z = (x − μ)/σ
Unterhalb von x
P(X < x) = Φ(z)
Oberhalb von x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Dazwischen
Φ(z2) − Φ(z1)
Perzentil
x = μ + z·σ

Methode

  1. Rechne den Wert in einen z-Wert um: z = (x − μ)/σ.
  2. Lies Φ(z) ab, die Fläche links von z.
  3. Für die Fläche rechts verwende 1 − Φ(z); für ein Intervall subtrahiere die beiden linken Flächen.
  4. Für ein Perzentil rechnest du rückwärts: Bestimme z zur Fläche, dann x = μ + z·σ.

Konfidenzintervalle

σ bekannt
x̄ ± z·σ/√n
σ unbekannt
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
Kritischer z-Wert
90%: 1,645, 95%: 1,96, 99%: 2,576
Stichprobenumfang
n = (z·σ/E)², rounded up

Methode

  1. Entscheide zwischen z (σ der Grundgesamtheit bekannt) und t (nur die Stichproben-Standardabweichung s, mit n − 1 Freiheitsgraden).
  2. Bestimme den kritischen Wert für das Konfidenzniveau.
  3. Fehlerspanne: E = kritischer Wert × Standardabweichung/√n.
  4. Intervall: x̄ ± E.

Hypothesentests & Konfidenzintervalle

z-Test für einen Mittelwert
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
t-Test für einen Mittelwert
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
Zweiseitig bei 5%
H0 ablehnen, wenn |z| > 1,96
Konfidenzintervall
x̄ ± z·σ/√n

Methode

  1. Formuliere H₀ und H₁ und entscheide, ob der Test einseitig oder zweiseitig ist.
  2. Berechne die Teststatistik: (x̄ − μ₀)/(σ/√n), oder mit s und t.
  3. Vergleiche mit dem kritischen Wert oder bestimme den p-Wert.
  4. Verwirf H₀, wenn die Statistik jenseits des kritischen Werts liegt (p kleiner als α), und formuliere die Schlussfolgerung in Worten.

Lineare Regression und Korrelation

Quadratsummen
Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
Steigung
b = Sxy/Sxx
Achsenabschnitt
a = ȳ − b·x̄
Korrelation
r = Sxy/√(SxxSyy)
Residuum
e = y − ŷ

2Übungsaufgaben

1.Zeitwert des GeldesMittel
Jahre0123…16PV = ?€2 000€2 000€2 000€2 000

Eine Rente zahlt am Ende jedes Jahres €2 000, 16 Jahre lang. Der Zinssatz beträgt 4 % pro Jahr. Bestimme den Barwert PV der Rente.

A = €2 000i = 4%n = 16
PV = €
2.Zeitwert des GeldesSchwer
Jahre0123…30€2 500€2 500€2 500FV = ?

Du zahlst 30 Jahre lang am Anfang jedes Jahres €2 500 ein, die erste Einzahlung heute. Das Konto bringt 6 % pro Jahr. Wie viel ist am Ende von Jahr 30 auf dem Konto? Bestimme FV.

A = €2 500i = 6%n = 30
FV = €
3.Kapitalwert & interner ZinsfußMittel
Jahre0123…9−200 00022 000+3%+3%…r = 12%, NPV = ?

Ein Projekt kostet heute €200 000. Es erwirtschaftet am Ende des ersten Jahres €22 000, danach wächst der Zahlungsüberschuss für immer um 3 % pro Jahr. Die Kapitalkosten betragen 12 %. Bestimme den Kapitalwert NPV.

C0 = €200 000CF1 = €22 000g = 3%r = 12%
NPV = €
4.Kapitalwert & interner ZinsfußSchwer
Jahre0123−10 0004 5005 0005 000

Ein Projekt kostet €10 000 und bringt am Ende der Jahre 1 bis 3 jeweils €4 500, €5 000, €5 000. Die Zahlungen können zu den Kapitalkosten von 8 % wieder angelegt werden. Bestimme den modifizierten internen Zinsfuß MIRR in Prozent.

r = 8%CF0 = −10 000CF1 = 4 500CF2 = 5 000CF3 = 5 000
MIRR = %
5.Anleihekurs & RenditeMittel
Halbjahre0123…12€15€15€15 + €1 000P = ?

Eine Anleihe mit einem Nennwert von €1 000 zahlt einen jährlichen Kupon von 3% in zwei halbjährlichen Raten und wird in 6 Jahren fällig. Die Rendite bis zur Fälligkeit beträgt 4% pro Jahr. Bestimme den Kurs P der Anleihe.

F = €1 000Kuponsatz = 3%YTM = 4%n = 6
P = €
6.Anleihekurs & RenditeSchwer

Eine Anleihe notiert bei €1 065 mit einer Rendite bis zur Fälligkeit von 6% (jährliche Verzinsung) und einer Macaulay-Duration von 5,1 Jahren. Schätze mit der modifizierten Duration den neuen Kurs P, wenn die Rendite um 100 Basispunkte sinkt.

P0 = €1 065y = 6%D = 5,1Δy = −100 bp
P = €
7.CAPM & WACCMittel
WACC = ?Eigenkapital€3 000 000re​ = 10%Fremdkapital€5 000 000rd​ = 3,5%T = 20%

Ein Unternehmen hat Eigenkapital im Wert von €3 000 000 und Fremdkapital im Wert von €5 000 000. Seine Eigenkapitalkosten betragen 10%, seine Fremdkapitalkosten vor Steuern 3,5% und der Steuersatz 20%. Bestimme den WACC.

E = €3 000 000D = €5 000 000re = 10%rd = 3,5%T = 20%
WACC = %
8.CAPM & WACCSchwer
WACC = ?Eigenkapital2 500 000 × €31,50β = 1,2rf​ = 4%, rm​ = 9%Fremdkapital20 000 × €1 000rd​ = 4%T = 25%

Ein Unternehmen hat 2 500 000 Aktien zu je €31,50 und 20 000 Anleihen mit einem Kurs von je €1 000. Die Fremdkapitalkosten vor Steuern betragen 4% und der Steuersatz 25%. Das Beta der Aktie ist 1,2, der risikofreie Zinssatz 4% und die Marktrendite 9%. Bestimme den WACC.

β = 1,2rf = 4%rm = 9%rd = 4%T = 25%
WACC = %
9.Beschreibende StatistikMittel
35404550

Bestimme die Stichproben-Standardabweichung s der Daten: 33, 34, 44, 54, 52.

n = 5
s =
10.Beschreibende StatistikSchwer
z −2−1012

Eine Größe ist normalverteilt mit Mittelwert 50 und Standardabweichung 10. Welcher Anteil P der Werte liegt unter 65?

μ = 50σ = 10x = 65
P =
11.WahrscheinlichkeitMittel
rot: 3blau: 8

Ein Beutel enthält 3 rote und 8 blaue Kugeln. Du ziehst zwei Kugeln, ohne die erste zurückzulegen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit P, dass beide rot sind?

3 / 8
P =
12.WahrscheinlichkeitSchwer
n = 5, p = 0,3: P(X = 4) = ?k012345

Ein Test hat 5 Multiple-Choice-Fragen. Eine Studentin, die rät, beantwortet jede unabhängig mit Wahrscheinlichkeit 0,3 richtig. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit P für genau 4 richtige Antworten?

n = 5p = 0,3k = 4
P =
13.NormalverteilungMittel
750 g759,8 gX + Y?

X ist normalverteilt mit dem Mittelwert 250 g und der Standardabweichung 4 g; Y ist unabhängig und normalverteilt mit dem Mittelwert 500 g und der Standardabweichung 9 g. Bestimme die Wahrscheinlichkeit P, dass X + Y größer als 759,8 g ist. Runde z auf zwei Dezimalstellen.

μX = 250, σX = 4μY = 500, σY = 9X + Y > 759,8 g
P =
14.NormalverteilungSchwer
μ = 65x = ?25%

Die Prüfungsergebnisse sind normalverteilt mit dem Mittelwert 65 Punkte und der Standardabweichung 10 Punkte. Bestimme den Wert x, unter dem 25 % von ihnen liegen (das 25. Perzentil).

μ = 65σ = 10P = 25%
x = Punkte
15.KonfidenzintervalleMittel
μ₁ − μ₂0LU = ?x̄₁ − x̄₂E90%

Die Akkulaufzeit zweier Handymodelle wird verglichen. Modell 1: 80 Handys, Mittelwert 71,5 h, bekannte Standardabweichung 15 h. Modell 2: 60 Handys, Mittelwert 57,5 h, bekannte Standardabweichung 3 h. Bestimme die obere Grenze des 90-%-Konfidenzintervalls für μ₁ − μ₂.

n₁ = 80x̄₁ = 71,5 hσ₁ = 15 hn₂ = 60x̄₂ = 57,5 hσ₂ = 3 h90%
obere Grenze = h
16.KonfidenzintervalleSchwer
μ₁ − μ₂, t(10) = 1,8120L = ?Ux̄₁ − x̄₂E90%

Zwei Dünger werden getestet. Parzellengruppe 1: 6 Parzellen, mittlerer Ertrag 64 kg, Standardabweichung 2 kg. Parzellengruppe 2: 6 Parzellen, Mittelwert 59 kg, Standardabweichung 5,5 kg. Nimm gleiche Varianzen an (gepoolter t-Test, df = n₁ + n₂ − 2). Bestimme die untere Grenze des 90-%-Konfidenzintervalls für μ₁ − μ₂.

n₁ = 6x̄₁ = 64s₁ = 2n₂ = 6x̄₂ = 59s₂ = 5,590%t(10) = 1,812
untere Grenze = kg
17.Hypothesentests & KonfidenzintervalleMittel
t −2,13102,131

Eine Stichprobe von 16 Studierenden hat einen mittleren Punktwert von 70,5 und eine Stichproben-Standardabweichung von 20. Bestimme die Teststatistik t für H₀: μ = 75.

μ₀ = 75x̄ = 70,5s = 20n = 16
t =
18.Hypothesentests & KonfidenzintervalleSchwer
z −1,9601,96

Eine Stichprobe von 49 Messungen hat den Mittelwert 118,9. Die Standardabweichung der Grundgesamtheit ist 4. Bestimme die obere Grenze U des 95-%-Konfidenzintervalls für den Mittelwert.

x̄ = 118,9σ = 4n = 4995%
U =
19.Lineare Regression und KorrelationMittel
xy12322231941451368xy246101520

Die Tabelle enthält 6 Wertepaare von x = Fahrzeugalter in Jahren und y = Preis in k€. Bestimme den Korrelationskoeffizienten nach Pearson r.

n = 6
r =
20.Lineare Regression und KorrelationSchwer
xy186520782290249726105xy202580100ŷ = 92

Die Tabelle enthält 5 Wertepaare von x = Temperatur in °C und y = verkaufte Eiskugeln. Verwende die Regressionsgerade ŷ = a + b·x nach der Methode der kleinsten Quadrate. Für welchen Wert x sagt die Gerade ŷ = 92 voraus?

n = 5ŷ = 92
x =

3Lösungen

1.Zeitwert des Geldes

Antwort: PV = 23305 €

Zeitwert des Geldes: Geld heute ist mehr wert als derselbe Betrag später, weil es Zinsen bringen kann. Bei einem Zinssatz i pro Periode wächst ein Betrag auf FV = PV·(1 + i)n. Eine Reihe gleicher Zahlungen (eine Annuität) wird bewertet, indem man alle Zahlungen aufsummiert; daraus ergeben sich die Rentenformeln.

Rentenbarwertfaktor

(1 − (1 + i)−n)/i = (1 − 0,5339)/0,04 = 11,65

Barwert

PV = 2 000·11,65 = €23 304,59

Antwort

PV = €23 304,59
2.Zeitwert des Geldes

Antwort: FV = 209504 €

Zeitwert des Geldes: Geld heute ist mehr wert als derselbe Betrag später, weil es Zinsen bringen kann. Bei einem Zinssatz i pro Periode wächst ein Betrag auf FV = PV·(1 + i)n. Eine Reihe gleicher Zahlungen (eine Annuität) wird bewertet, indem man alle Zahlungen aufsummiert; daraus ergeben sich die Rentenformeln.

Endwertfaktor der nachschüssigen Rente

((1 + 0,06)30 − 1)/0,06 = 79,06

Vorschüssige Rente

Jede Einzahlung ist ein Jahr länger angelegt.

FV = 2 500·79,06·1,06 = €209 504,19

Antwort

FV = €209 504,19
3.Kapitalwert & interner Zinsfuß

Antwort: NPV = 44444 €

Kapitalwert: Zinse jeden Zahlungsstrom mit der geforderten Rendite r auf heute ab und addiere alle: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Ein Projekt mit NPV > 0 verdient mehr als r und schafft Wert. Der interne Zinsfuß (IRR) ist der Zinssatz, bei dem NPV = 0 ist.

Wert der Zahlungen

PV = 22 000/(0,12 − 0,03) = 244 444,44

NPV

NPV = 244 444,44 − 200 000 = €44 444,44

Antwort

NPV = €44 444,44

Der Kapitalwert ist positiv, das Projekt verdient also mehr als die geforderte Rendite.

4.Kapitalwert & interner Zinsfuß

Antwort: MIRR = 16,1 %

Modifizierter interner Zinsfuß: Zinse jede Einzahlung mit dem Wiederanlagezins (meist den Kapitalkosten) bis zum Projektende auf, um den Endwert TV zu erhalten. Der MIRR ist der Zinssatz, der die Anfangsinvestition in TV überführt: MIRR = (TV/C₀)^(1/n) − 1.

Endwert der Einzahlungen

4 500·1,082 = 5 248,80
5 000·1,081 = 5 400,00
5 000·1,080 = 5 000,00
TV = 15 648,80

MIRR

MIRR = (15 648,80/10 000)1/3 − 1 = 16,1%

Antwort

MIRR = 16,1%
5.Anleihekurs & Rendite

Antwort: P = 947,1 €

Anleihebewertung: Der Kurs einer Anleihe ist der Barwert ihrer Zahlungen, abgezinst mit der Rendite bis zur Fälligkeit (YTM): Die Kupons bilden eine Annuität, und der Nennwert wird bei Fälligkeit zurückgezahlt. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. Liegt die Rendite über dem Kuponsatz, notiert die Anleihe unter dem Nennwert, und umgekehrt.

Pro Periode

C = €15,00, i = 0,02, N = 12

Barwert der Kupons

€15,00·(1 − 0,7885)/0,02 = €158,63

Barwert des Nennwerts

€1 000·0,7885 = €788,49

Kurs

P = €947,12

Antwort

P = €947,12

Die Rendite liegt über dem Kuponsatz, also notiert die Anleihe unter pari.

6.Anleihekurs & Rendite

Antwort: P = 1116 €

Duration: Die Macaulay-Duration ist der gewichtete mittlere Zeitpunkt, zu dem eine Anleihe ihre Zahlungen leistet, mit den Barwerten der Zahlungen als Gewichten: D = Σ t·PVₜ/P. Die modifizierte Duration D/(1 + y) schätzt die prozentuale Kursänderung bei einer kleinen Renditeänderung: %ΔP ≈ −Dmod·Δy.

Modifizierte Duration

Dmod = 5,1/1,06 = 4,811

Geschätzte Kursänderung

%ΔP ≈ −4,811·(−0,01) = 4,811%
P ≈ 1065·(1 + 0,04811) = €1 116,24

Antwort

P = €1 116,24

Die Duration ist eine lineare Schätzung; bei großen Renditeänderungen macht die Konvexität den tatsächlichen Kurs etwas höher.

7.CAPM & WACC

Antwort: WACC = 5,5 %

Kapitalkosten: Das CAPM liefert die Rendite, die Aktionäre fordern: re = rf + β·(rm − rf). Die gewichteten durchschnittlichen Kapitalkosten mischen Eigen- und Fremdkapital nach ihren Marktwerten: WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), mit V = E + D. Zinsen sind steuerlich abzugsfähig, daher der Faktor (1 − T).

Gewichte

V = €8 000 000, E/V = 0,375, D/V = 0,625

WACC

WACC = 0,375·10% + 0,625·3,5%·(1 − 0,2) = 5,5%

Antwort

WACC = 5,5%
8.CAPM & WACC

Antwort: WACC = 8,582 %

Kapitalkosten: Das CAPM liefert die Rendite, die Aktionäre fordern: re = rf + β·(rm − rf). Die gewichteten durchschnittlichen Kapitalkosten mischen Eigen- und Fremdkapital nach ihren Marktwerten: WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), mit V = E + D. Zinsen sind steuerlich abzugsfähig, daher der Faktor (1 − T).

Marktwerte

E = 2 500 000·€31,50 = €78 750 000
D = 20 000·€1 000 = €20 000 000

Eigenkapitalkosten (CAPM)

re = 4% + 1,2·5% = 10%

Gewichte

V = €98 750 000, E/V = 0,7975, D/V = 0,2025

WACC

WACC = 0,7975·10% + 0,2025·4%·(1 − 0,25) = 8,582%

Antwort

WACC = 8,582%
9.Beschreibende Statistik

Antwort: s = 9,788

Beschreibende Statistik: Der Mittelwert ist die Summe geteilt durch n; der Median ist der mittlere Wert der sortierten Daten (bei geradem n der Mittelwert der beiden mittleren Werte). Die Stichproben-Standardabweichung ist s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Ein z-Wert z = (x − μ)/σ gibt an, wie viele Standardabweichungen ein Wert vom Mittelwert entfernt liegt.

Mittelwert

x̄ = 217/5 = 43,4

Quadrierte Abweichungen

Σ(x − x̄)² = (−10,4)² + (−9,4)² + 0,6² + 10,6² + 8,6² = 383,2

Standardabweichung

s = √(383,2/4) = 9,788

Antwort

s = 9,788
10.Beschreibende Statistik

Antwort: P = 0,9332

Beschreibende Statistik: Der Mittelwert ist die Summe geteilt durch n; der Median ist der mittlere Wert der sortierten Daten (bei geradem n der Mittelwert der beiden mittleren Werte). Die Stichproben-Standardabweichung ist s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Ein z-Wert z = (x − μ)/σ gibt an, wie viele Standardabweichungen ein Wert vom Mittelwert entfernt liegt.

Standardisieren

z = 1,5

Standardnormalverteilungstabelle

Φ(1,5) = 0,9332
P = 0,9332

Antwort

P = 0,9332
11.Wahrscheinlichkeit

Antwort: P = 0,05455

Wahrscheinlichkeit: Bei gleich wahrscheinlichen Ergebnissen gilt P(A) = günstige/mögliche. Bei unabhängigen Ereignissen wird multipliziert: P(A und B) = P(A)·P(B). Das Gegenereignis hilft oft: P(mindestens eins) = 1 − P(keins). Binomial: Bei n unabhängigen Versuchen mit Erfolgswahrscheinlichkeit p gilt P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Erster und zweiter Zug

P = 3/11 · 2/10 = 6/110 = 0,05455

Antwort

P = 0,05455
12.Wahrscheinlichkeit

Antwort: P = 0,02835

Wahrscheinlichkeit: Bei gleich wahrscheinlichen Ergebnissen gilt P(A) = günstige/mögliche. Bei unabhängigen Ereignissen wird multipliziert: P(A und B) = P(A)·P(B). Das Gegenereignis hilft oft: P(mindestens eins) = 1 − P(keins). Binomial: Bei n unabhängigen Versuchen mit Erfolgswahrscheinlichkeit p gilt P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Binomialformel

P(X = 4) = 5·0,34·0,71 = 5·0,0081·0,7 = 0,02835

Antwort

P = 0,02835
13.Normalverteilung

Antwort: P = 0,1587

Summen und Differenzen normalverteilter Variablen: Sind X und Y unabhängig und normalverteilt, sind auch X + Y und X − Y normalverteilt. Die Mittelwerte werden addiert oder subtrahiert: E(X ± Y) = μX ± μY. Die Varianzen addieren sich immer, auch bei einer Differenz: Var(X ± Y) = σX² + σY², also σ = √(σX² + σY²). Standardabweichungen werden nie direkt addiert. Die Summe von n unabhängigen Objekten mit derselben Verteilung hat den Mittelwert n·μ und die Standardabweichung σ·√n. Standardisiere dann wie gewohnt: z = (x − Mittelwert)/σ und lies Φ(z) ab.

Verteilung der Summe

μ = 750 g, σ = √(4² + 9²) = 9,849 g

Standardisieren

z = (759,8 − 750)/9,849 = 1

Oberer Rand

P = 1 − Φ(1) = 1 − 0,8413 = 0,1587

Antwort

P = 0,1587
14.Normalverteilung

Antwort: x = 58,26 Punkte

Normalverteilung: Rechne einen Wert x in einen z-Wert um, z = (x − μ)/σ; er gibt an, wie viele Standardabweichungen x vom Mittelwert entfernt liegt. Eine z-Tabelle (oder Φ(z)) liefert die Fläche links von z, also P(X < x). Die Fläche rechts ist 1 − Φ(z), und die Fläche zwischen zwei Werten ist die Differenz ihrer beiden Flächen.

z für das Perzentil

Φ(z) = 0,25 → z = −0,6745

Zurück zu x

x = 65 + −0,6745·10 = 58,26 Punkte

Antwort

x = 58,26 Punkte
15.Konfidenzintervalle

Antwort: obere Grenze = 16,83 h

Interval for a difference: estimate ± critical value × standard error. For two independent means with known σ: SE = √(σ₁²/n₁ + σ₂²/n₂) and z. With equal unknown variances: pooled s_p and t with n₁ + n₂ − 2 degrees of freedom. For paired data, work with the differences: d̄ ± t·s_d/√n.

Punktschätzer

x̄₁ − x̄₂ = 71,5 − 57,5 = 14

Standardfehler

SE = √(15²/80 + 3²/60) = 1,721

Fehlermarge

E = 1,645·1,721 = 2,831

Intervall

14 ± 2,831 → [11,17, 16,83]

Antwort

obere Grenze = 16,83 h

Das Intervall enthält die 0 nicht, die Mittelwerte unterscheiden sich also signifikant.

16.Konfidenzintervalle

Antwort: untere Grenze = 0,6707 kg

Interval for a difference: estimate ± critical value × standard error. For two independent means with known σ: SE = √(σ₁²/n₁ + σ₂²/n₂) and z. With equal unknown variances: pooled s_p and t with n₁ + n₂ − 2 degrees of freedom. For paired data, work with the differences: d̄ ± t·s_d/√n.

Gepoolte Standardabweichung

sp² = (5·2² + 5·5,5²)/10 = 17,13
sp = 4,138

Fehlermarge

E = 1,812·4,138·√(1/6 + 1/6) = 4,329

Intervall

5 ± 4,329 → [0,6707, 9,329]

Antwort

untere Grenze = 0,6707 kg
17.Hypothesentests & Konfidenzintervalle

Antwort: t = −0,9

Test eines Mittelwerts: Die Teststatistik misst, wie viele Standardfehler der Stichprobenmittelwert vom in H₀ behaupteten Wert entfernt liegt: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n), wenn σ bekannt ist, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n), wenn es aus der Stichprobe geschätzt wird. Ein Konfidenzintervall ist x̄ ± (kritischer Wert)·(Standardfehler).

Standardfehler

SE = 20/√16 = 20/4 = 5

Teststatistik

t = (70,5 − 75)/5 = −0,9

Antwort

t = −0,9
t0,025; df = 15 = 2,131

|t| < 2.131, also wird H₀ auf dem 5-%-Niveau (zweiseitig) nicht verworfen.

18.Hypothesentests & Konfidenzintervalle

Antwort: U = 120

Test eines Mittelwerts: Die Teststatistik misst, wie viele Standardfehler der Stichprobenmittelwert vom in H₀ behaupteten Wert entfernt liegt: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n), wenn σ bekannt ist, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n), wenn es aus der Stichprobe geschätzt wird. Ein Konfidenzintervall ist x̄ ± (kritischer Wert)·(Standardfehler).

Fehlermarge

E = 1,96·4/√49 = 1,12

Intervallgrenze

U = 118,9 + 1,12 = 120

Antwort

U = 120
19.Lineare Regression und Korrelation

Antwort: r = −0,9823

Regression nach der Methode der kleinsten Quadrate: Mit den Mittelwerten x̄ und ȳ, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² und Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) hat die Gerade ŷ = a + b·x die Steigung b = Sxy/Sxx und den Achsenabschnitt a = ȳ − b·x̄; sie geht also immer durch (x̄, ȳ). Der Korrelationskoeffizient nach Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) liegt zwischen −1 und 1; r² ist der Anteil der Streuung von y, der durch die Gerade erklärt wird.

Mittelwerte

x̄ = 21/6 = 3,5
ȳ = 99/6 = 16,5

Quadrat- und Produktsummen

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −53,5
Syy = Σ(y − ȳ)² = 169,5

Korrelationskoeffizient

r = −53,5/√(17,5·169,5) = −0,9823

Antwort

r = −0,9823
20.Lineare Regression und Korrelation

Antwort: x = 23,01

Regression nach der Methode der kleinsten Quadrate: Mit den Mittelwerten x̄ und ȳ, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² und Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) hat die Gerade ŷ = a + b·x die Steigung b = Sxy/Sxx und den Achsenabschnitt a = ȳ − b·x̄; sie geht also immer durch (x̄, ȳ). Der Korrelationskoeffizient nach Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) liegt zwischen −1 und 1; r² ist der Anteil der Streuung von y, der durch die Gerade erklärt wird.

Mittelwerte

x̄ = 110/5 = 22
ȳ = 435/5 = 87

Quadrat- und Produktsummen

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 198

Regressionsgerade

b = 198/40 = 4,95
a = 87 − 4,95·22 = −21,9
ŷ = −21,9 + 4,95·x

Nach x auflösen

x = (92 − (−21,9))/4,95 = 23,01

Antwort

x = 23,01

Dies ist unabhängiges Übungsmaterial. ExamProblems ist nicht mit der Organisation verbunden, die diese Prüfung durchführt, und wird von ihr nicht unterstützt; der Prüfungsname dient nur zur Beschreibung des Inhalts. CFA® and Chartered Financial Analyst® sind Marken von CFA Institute; diese Organisation ist nicht mit ExamProblems verbunden, unterstützt es nicht und übernimmt keine Gewähr für seine Richtigkeit.

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