Eine Immobilie soll im nächsten Jahr eine Nettomiete von €5 000 erzielen. Die Miete soll für immer um 2,5 % pro Jahr wachsen. Die geforderte Rendite beträgt 7,5 % pro Jahr. Bestimme den heutigen Wert PV der Immobilie.
C1 = €5 000g = 2,5%r = 7,5%
PV = €
2.Zeitwert des GeldesSchwer
Ein Darlehen von €15 000 wird über 3 Jahre mit gleichen Monatsraten bei 4,8 % pro Jahr und monatlicher Verzinsung getilgt. Wie viel Zinsen I werden über die gesamte Laufzeit gezahlt?
P = €15 0004,8% / 12N = 36
I = €
3.Kapitalwert & interner ZinsfußMittel
Ein Projekt kostet heute €50 000 und bringt 5 Jahre lang am Ende jedes Jahres €14 500. Die Kapitalkosten betragen 10 %. Nimm an, dass die Zahlungen gleichmäßig über jedes Jahr eingehen. Bestimme die dynamische Amortisationsdauer DPB in Jahren.
Eine Investition von €40 000 bringt 8 Jahre lang am Ende jedes Jahres €9 000. Bestimme ihren internen Zinsfuß IRR in Prozent.
C0 = €40 000CF = €9 000n = 8
IRR = %
5.Anleihekurs & RenditeMittel
Eine Anleihe mit einem Nennwert von €1 000 zahlt einen jährlichen Kupon von 4,5% und wird in 15 Jahren fällig. Ihre Rendite bis zur Fälligkeit ändert sich von 5,5% auf 3,5%. Um wie viel ΔP ändert sich der Anleihekurs?
Eine Anleihe mit einem Nennwert von €1 000 und einem jährlichen Kupon von 3% wird in 8 Jahren fällig und kostet €1 155. Bestimme ihre Rendite bis zur Fälligkeit YTM in Prozent.
F = €1 000Kuponsatz = 3%n = 8P = €1 155
YTM = %
7.CAPM & WACCMittel
Ein Unternehmen hat Eigenkapital im Wert von €2 000 000 und Fremdkapital im Wert von €3 000 000. Seine Eigenkapitalkosten betragen 9%, seine Fremdkapitalkosten vor Steuern 3,5% und der Steuersatz 30%. Bestimme den WACC.
Ein Unternehmen hat 5 000 000 Aktien zu je €43,00 und 5 000 Anleihen mit einem Kurs von je €960. Die Fremdkapitalkosten vor Steuern betragen 6% und der Steuersatz 25%. Das Beta der Aktie ist 1,3, der risikofreie Zinssatz 3,5% und die Marktrendite 8%. Bestimme den WACC.
β = 1,3rf = 3,5%rm = 8%rd = 6%T = 25%
WACC = %
9.Beschreibende StatistikMittel
Bestimme die Stichproben-Standardabweichung s der Daten: 46, 45, 16, 59, 18.
n = 5
s =
10.Beschreibende StatistikSchwer
Prüfungsergebnisse sind normalverteilt mit Mittelwert 170 und Standardabweichung 20. Bestimme den z-Wert z eines Ergebnisses von 178.
μ = 170σ = 20x = 178
z =
11.WahrscheinlichkeitMittel
Ein Beutel enthält 5 rote und 5 blaue Kugeln. Du ziehst zwei Kugeln, ohne die erste zurückzulegen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit P, dass beide rot sind?
5 / 5
P =
12.WahrscheinlichkeitSchwer
X hat die gezeigte Verteilung, und Y = 2X − 3. Bestimme die Standardabweichung σY von Y.
x: 1, 2, 3, 4p(x): 0,3, 0,15, 0,35, 0,2Y = 2X − 3
σY =
13.NormalverteilungMittel
Ziehe z so, dass die schattierte Fläche zwischen −z und z unter der Standardnormalverteilung gleich 0,9586 ist. Bestimme z auf zwei Nachkommastellen.
A = 0,9586
z =
14.NormalverteilungSchwer
Die Prüfungsergebnisse sind normalverteilt mit dem Mittelwert 65 Punkte und der Standardabweichung 10 Punkte. Ziehe die Grenze so, dass die schattierten oberen 15 % rechts davon liegen. Bestimme die Grenze x.
μ = 65 Punkteσ = 10 Punkte15%
x = Punkte
15.KonfidenzintervalleMittel
Ein 90-%-Konfidenzintervall für einen Mittelwert, basierend auf 100 Beobachtungen und bekanntem σ, hat eine Fehlermarge von 6,9. Wie groß ist die Fehlermarge E₂ eines 95-%-Intervalls auf Basis von 200 Beobachtungen?
90%n₁ = 100E₁ = 6,995%n₂ = 200
E₂ =
16.KonfidenzintervalleSchwer
Die Durchmesser von 10 gefertigten Wellen haben eine Stichprobenstandardabweichung von 6,7 µm. Bestimme unter der Annahme normalverteilter Durchmesser die untere Grenze σ des 95-%-Konfidenzintervalls für die Standardabweichung der Grundgesamtheit. Bei df = 9 liegen 2,5 % der χ²-Verteilung unter 2,7 und 2,5 % über 19,023.
n = 10s = 6,7 µmχ² = 2,7, 19,023
σ = µm
17.Hypothesentests & KonfidenzintervalleMittel
Zwei Lehrmethoden werden verglichen. Gruppe 1: 7 Studierende, mittlere Punktzahl 49,5, Standardabweichung 4. Gruppe 2: 5 Studierende, mittlere Punktzahl 47,9, Standardabweichung 3,5. Nimm gleiche Varianzen der Grundgesamtheiten an und verwende den gepoolten Zweistichproben-t-Test. Bestimme die Teststatistik t für H₀: μ₁ = μ₂, mit der Differenz x̄₁ − x̄₂ (Gruppe 1 minus Gruppe 2).
n₁ = 7x̄₁ = 49,5s₁ = 4n₂ = 5x̄₂ = 47,9s₂ = 3,5
t =
18.Hypothesentests & KonfidenzintervalleSchwer
Wie groß muss eine Stichprobe sein, damit das 99-%-Konfidenzintervall für einen Mittelwert eine Fehlermarge von höchstens 2 hat? Die Standardabweichung ist 5. Bestimme den kleinsten Stichprobenumfang n.
σ = 5E = 299%
n =
19.Lineare Regression und KorrelationMittel
Die Tabelle enthält 5 Wertepaare von x = Temperatur in °C und y = verkaufte Eiskugeln. Bestimme den Korrelationskoeffizienten nach Pearson r.
n = 5
r =
20.Lineare Regression und KorrelationSchwer
Die Tabelle enthält 5 Wertepaare von x = Lernstunden und y = Prüfungspunkte. Verwende die Regressionsgerade ŷ = a + b·x nach der Methode der kleinsten Quadrate. Sage ŷ für x = 6 voraus.
n = 5x = 6
ŷ =
3Lösungen
1.Zeitwert des Geldes
Antwort: PV = 100000 €
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.
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.
Monatliche Rate
i = 0,004, N = 36
A = 15 000·0,004/(1 − (1 + 0,004)−36) = €448,22
Gesamtzinsen
I = N·A − P = 36·448,2 − 15 000 = €1 135,84
Antwort
I = €1 135,84
3.Kapitalwert & interner Zinsfuß
Antwort: DPB = 4,448 Jahre
Amortisationsdauer: die Zeit, bis die kumulierten Zahlungsüberschüsse die Anfangsinvestition zurückgezahlt haben. Man nimmt an, dass das Geld gleichmäßig über jedes Jahr eingeht, der letzte Teil ist also ein Bruchteil eines Jahres. Die statische Amortisationsdauer vernachlässigt den Zeitwert des Geldes; die dynamische Amortisationsdauer verwendet stattdessen die abgezinsten Zahlungen.
Abgezinste und kumulierte Zahlungen
Jahr 1: 14 500/1,1 = 13 181,82 → Σ = 13 181,82
Jahr 2: 14 500/1,21 = 11 983,47 → Σ = 25 165,29
Jahr 3: 14 500/1,331 = 10 894,06 → Σ = 36 059,35
Jahr 4: 14 500/1,464 = 9 903,70 → Σ = 45 963,05
Jahr 5: 14 500/1,611 = 9 003,36 → Σ = 54 966,41
Bruchteil des letzten Jahres
DPB = 4 + 4 036,95/9 003,36 = 4,448
Antwort
DPB = 4,448 Jahre
Die dynamische Amortisationsdauer ist immer länger als die statische (3,448 Jahre).
4.Kapitalwert & interner Zinsfuß
Antwort: IRR = 15,29 %
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.
Erforderlicher Rentenbarwertfaktor
(1 − (1 + i)−8)/i = 40 000/9 000 = 4,444
Nach dem Zinssatz auflösen
Der Rentenbarwertfaktor sinkt, wenn der Zinssatz steigt; schließe den Zinssatz ein und grenze ihn ein.
i = 15%: 4,487
i = 16%: 4,344
IRR = 15,29%
Antwort
IRR = 15,29%
5.Anleihekurs & Rendite
Antwort: ΔP = 215,5 €
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.
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.
Gleichung für die Rendite
€1 155 = €30·(1 − (1 + y)⁻⁸)/y + €1 000/(1 + y)⁸
Numerisch lösen
P(1%) = €1 153,03, P(1%) = €1 153,03
YTM = 0,9764%
Antwort
YTM = 0,9764%
7.CAPM & WACC
Antwort: WACC = 5,07 %
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 = €5 000 000, E/V = 0,4, D/V = 0,6
WACC
WACC = 0,4·9% + 0,6·3,5%·(1 − 0,3) = 5,07%
Antwort
WACC = 5,07%
8.CAPM & WACC
Antwort: WACC = 9,244 %
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).
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.
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 = (178 − 170)/20 = 0,4
Antwort
z = 0,4
11.Wahrscheinlichkeit
Antwort: P = 0,2222
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 = 5/10 · 4/9 = 20/90 = 0,2222
Antwort
P = 0,2222
12.Wahrscheinlichkeit
Antwort: σY = 2,234
Diskrete Zufallsvariablen: Eine Wahrscheinlichkeitsverteilung listet jeden Wert x, den eine Variable annehmen kann, mit seiner Wahrscheinlichkeit p(x) auf; die Wahrscheinlichkeiten liegen zwischen 0 und 1 und summieren sich zu 1. Der Erwartungswert (Mittelwert) ist E(X) = Σx·p(x), der Durchschnitt auf lange Sicht. Die Varianz ist Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², und die Standardabweichung ist σ = √Var(X). Für eine lineare Änderung Y = aX + b gilt: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) und σY = |a|·σX; das Addieren einer Konstanten ändert die Streuung nicht.
Streuung von X
μ = 2,45, Var(X) = 1,247, σX = 1,117
Lineare Änderung
σY = |2|·1,117 = 2,234
Antwort
σY = 2,234
Der Mittelwert verschiebt sich sehr wohl: E(Y) = 2·2,45 − 3 = 1,9.
13.Normalverteilung
Antwort: z = 2,04
Von einer Fläche zurück zu z: Φ(z) ist die Fläche links von z. Für eine linke Randfläche A suche in der Tabelle z mit Φ(z) = A. Eine rechte Randfläche A bedeutet Φ(z) = 1 − A. Eine zentrale Fläche A zwischen −z und z lässt (1 − A)/2 auf jedem Rand übrig, also Φ(z) = (1 + A)/2. Für einen Wert x verwende x = μ + zσ.
Fläche links von z
Φ(z) = (1 + 0,9586)/2 = 0,9793
Die z-Tabelle rückwärts lesen
Finde 0,9793 in der Tabelle und lies z ab.
z = 2,04
Antwort
z = 2,04
14.Normalverteilung
Antwort: x = 75,4 Punkte
Von einer Fläche zurück zu z: Φ(z) ist die Fläche links von z. Für eine linke Randfläche A suche in der Tabelle z mit Φ(z) = A. Eine rechte Randfläche A bedeutet Φ(z) = 1 − A. Eine zentrale Fläche A zwischen −z und z lässt (1 − A)/2 auf jedem Rand übrig, also Φ(z) = (1 + A)/2. Für einen Wert x verwende x = μ + zσ.
Fläche links
Φ(z) = 0,85
z aus der Tabelle
z ≈ 1,04
Zurück zu den ursprünglichen Einheiten
x = 65 + 1,04·10 = 75,4 Punkte
Antwort
x = 75,4 Punkte
15.Konfidenzintervalle
Antwort: E₂ = 5,813
Confidence interval for a mean: x̄ ± margin of error. With a known population σ the margin is z·σ/√n; with only the sample standard deviation s, use t with n − 1 degrees of freedom: t·s/√n. Critical values: z = 1,645 (90%), 1,96 (95%), 2,576 (99%). To get a margin E or smaller, you need n ≥ (z·σ/E)², rounded up.
Verhältnis der Fehlermargen
E₂/E₁ = (1,96/1,645)·√(100/200) = 0,8425
Neue Fehlermarge
E₂ = 6,9·0,8425 = 5,813
Antwort
E₂ = 5,813
16.Konfidenzintervalle
Antwort: σ = 4,608 µm
Intervall für eine Varianz: (n − 1)s²/σ² ist χ²-verteilt mit n − 1 Freiheitsgraden. Das 95-%-Intervall für σ² reicht von (n − 1)s² geteilt durch den oberen χ²-Wert (2,5 % darüber) bis (n − 1)s² geteilt durch den unteren χ²-Wert (2,5 % darunter); das Intervall für σ ist die Wurzel beider Grenzen. Es ist nicht symmetrisch um s.
Quadratsumme
(n − 1)s² = 9·6,7² = 404
Grenzen für σ²
404/19,023 = 21,24
404/2,7 = 149,6
Grenze für σ
σ = √21,24 = 4,608 µm
Antwort
σ = 4,608 µm
95-%-Intervall für σ: [4,608, 12,23] µm.
17.Hypothesentests & Konfidenzintervalle
Antwort: t = 0,7176
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.
Gepoolte Varianz
sp² = (6·4² + 4·3,5²)/10 = 14,5
sp = 3,808
Standardfehler
SE = 3,808·√(1/7 + 1/5) = 2,23
Teststatistik
t = (49,5 − 47,9)/2,23 = 0,7176
Antwort
t = 0,7176
Bei df = 10 ist der zweiseitige kritische 5-%-Wert 2,228; |t| ist kleiner, also wird H₀ nicht verworfen.
18.Hypothesentests & Konfidenzintervalle
Antwort: n = 42
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).
Nach n auflösen
n = (2,576·5/2)² = 41,47
Aufrunden
n = 42
Antwort
n = 42
19.Lineare Regression und Korrelation
Antwort: r = 0,9856
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 = 105/5 = 21
ȳ = 461/5 = 92,2
Quadrat- und Produktsummen
Sxx = Σ(x − x̄)² = 90
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 432
Syy = Σ(y − ȳ)² = 2135
Korrelationskoeffizient
r = 432/√(90·2135) = 0,9856
Antwort
r = 0,9856
20.Lineare Regression und Korrelation
Antwort: ŷ = 54,75
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.