Eine Immobilie soll im nächsten Jahr eine Nettomiete von €2 000 erzielen. Die Miete soll für immer um 1 % pro Jahr wachsen. Die geforderte Rendite beträgt 7 % pro Jahr. Bestimme den heutigen Wert PV der Immobilie.
C1 = €2 000g = 1%r = 7%
PV = €
2.Zeitwert des GeldesSchwer
Du sparst 19 Jahre lang am Ende jedes Monats €100. Das Konto bringt 6 % pro Jahr bei monatlicher Verzinsung. Wie viel hast du am Ende gespart? Bestimme FV.
A = €1006% / 12N = 228
FV = €
3.Kapitalwert & interner ZinsfußMittel
Ein Projekt kostet heute €250 000. Es erwirtschaftet am Ende des ersten Jahres €20 000, danach wächst der Zahlungsüberschuss für immer um 4 % pro Jahr. Die Kapitalkosten betragen 10 %. Bestimme den Kapitalwert NPV.
C0 = €250 000CF1 = €20 000g = 4%r = 10%
NPV = €
4.Kapitalwert & interner ZinsfußSchwer
Ein Projekt kostet €20 000 und bringt am Ende der Jahre 1 bis 2 €10 000, €12 500. Bestimme seinen internen Zinsfuß IRR in Prozent.
CF0 = −20 000CF1 = 10 000CF2 = 12 500
IRR = %
5.Anleihekurs & RenditeMittel
Eine Anleihe mit einem Nennwert von €1 000 zahlt einen jährlichen Kupon von 6% in zwei halbjährlichen Raten und wird in 4 Jahren fällig. Die Rendite bis zur Fälligkeit beträgt 4% pro Jahr. Bestimme den Kurs P der Anleihe.
F = €1 000Kuponsatz = 6%YTM = 4%n = 4
P = €
6.Anleihekurs & RenditeSchwer
Eine Anleihe mit einem Nennwert von €1 000 zahlt einen jährlichen Kupon von 6% und wird in 6 Jahren fällig. Die Rendite bis zur Fälligkeit beträgt 2,5%. Bestimme die Macaulay-Duration D in Jahren.
F = €1 000Kuponsatz = 6%n = 6YTM = 2,5%
D = Jahre
7.CAPM & WACCMittel
Eine Aktie mit einem Beta von 2 hat eine geforderte Rendite von 12%. Der risikolose Zinssatz beträgt 4%. Welche erwartete Marktrendite rm folgt aus dem CAPM?
β = 2re = 12%rf = 4%
rm = %
8.CAPM & WACCSchwer
Das Geschäft eines Unternehmens hat ein unverschuldetes Beta (Asset-Beta) von 1,2. Es plant einen Verschuldungsgrad D/E von 0,4. Der Steuersatz beträgt 21%, der risikolose Zinssatz 2% und die Marktrisikoprämie 5%. Bestimme die Eigenkapitalkosten re bei der neuen Kapitalstruktur.
βU = 1,2D/E = 0,4T = 21%rf = 2%rm − rf = 5%
re = %
9.Beschreibende StatistikMittel
Bestimme die Stichproben-Standardabweichung s der Daten: 12, 38, 52, 14, 18, 14.
n = 6
s =
10.Beschreibende StatistikSchwer
Eine Größe ist normalverteilt mit Mittelwert 60 und Standardabweichung 5. Welcher Anteil P der Werte liegt über 52,5?
μ = 60σ = 5x = 52,5
P =
11.WahrscheinlichkeitMittel
Ein fairer Würfel wird 4-mal geworfen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit P, mindestens eine Sechs zu würfeln?
n = 4
P =
12.WahrscheinlichkeitSchwer
6 Bauteile werden geprüft, und jedes fällt unabhängig mit Wahrscheinlichkeit 0,25 aus. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit P, dass höchstens eines ausfällt?
n = 6p = 0,25
P =
13.NormalverteilungMittel
Die Gewichte von Beuteln sind normalverteilt mit dem Mittelwert 250 g und der Standardabweichung 5 g. Welcher Anteil liegt zwischen 242 und 256,25 g? Gib P als Dezimalzahl an.
μ = 250σ = 5x1 = 242x2 = 256,25
P =
14.NormalverteilungSchwer
Die Gewichte von Beuteln sind normalverteilt mit dem Mittelwert 250 g und der Standardabweichung 5 g. Bestimme den Wert x, unter dem 5 % von ihnen liegen (das 5. Perzentil).
μ = 250σ = 5P = 5%
x = g
15.KonfidenzintervalleMittel
Eine Stichprobe von 21 Elementen hat den Mittelwert 109,5 und die Standardabweichung s = 5,5. Die Grundgesamtheit ist annähernd normalverteilt. Bestimme die Fehlermarge E eines 99-%-Konfidenzintervalls für den Mittelwert.
n = 21x̄ = 109,5s = 5,599%t(20) = 2,845
E =
16.KonfidenzintervalleSchwer
Die Standardabweichung der Grundgesamtheit ist 30. Wie groß muss die Stichprobe n sein, damit ein 90-%-Konfidenzintervall für den Mittelwert eine Fehlermarge von höchstens 3 hat?
σ = 30E = 390%
n =
17.Hypothesentests & KonfidenzintervalleMittel
Eine Stichprobe von 81 Studierenden hat einen mittleren Punktwert von 121,5 und eine Stichproben-Standardabweichung von 8. Bestimme die Teststatistik t für H₀: μ = 120.
μ₀ = 120x̄ = 121,5s = 8n = 81
t =
18.Hypothesentests & KonfidenzintervalleSchwer
Eine Stichprobe von 100 Messungen hat den Mittelwert 500,2. Die Standardabweichung der Grundgesamtheit ist 8. Bestimme die untere Grenze L des 95-%-Konfidenzintervalls für den Mittelwert.
x̄ = 500,2σ = 8n = 10095%
L =
19.Lineare Regression und KorrelationMittel
Die Tabelle enthält 6 Wertepaare von x = Temperatur in °C und y = verkaufte Eiskugeln. Ihre Summen sind gegeben. Bestimme daraus den Korrelationskoeffizienten nach Pearson r.
Die Tabelle enthält 6 Wertepaare von x = Temperatur in °C und y = verkaufte Eiskugeln. Verwende die Regressionsgerade ŷ = a + b·x nach der Methode der kleinsten Quadrate. Eine neue Beobachtung (26, 90) wird gemacht. Bestimme ihr Residuum e = y − ŷ.
n = 6(26, 90)
e =
3Lösungen
1.Zeitwert des Geldes
Antwort: PV = 33333 €
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.
Du hast selbst €22 800 eingezahlt; der Rest sind Zinsen.
3.Kapitalwert & interner Zinsfuß
Antwort: NPV = 83333 €
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 = 20 000/(0,1 − 0,04) = 333 333,33
NPV
NPV = 333 333,33 − 250 000 = €83 333,33
Antwort
NPV = €83 333,33
Der Kapitalwert ist positiv, das Projekt verdient also mehr als die geforderte Rendite.
4.Kapitalwert & interner Zinsfuß
Antwort: IRR = 7,916 %
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.
Den IRR eingrenzen
Der Kapitalwert sinkt mit steigendem Zins, also liegt der IRR zwischen einem Zinssatz mit positivem und einem mit negativem Kapitalwert.
NPV(5%) = 861,68
NPV(10%) = −578,51
Eingrenzen
Lineare Interpolation liefert eine erste Schätzung; Wiederholen (oder die IRR-Funktion eines Rechners) liefert den genauen Zinssatz.
IRR ≈ 5 + 5·861,68/(861,68 − (−578,51)) = 7,992%
exakt: NPV(7,916%) = 0 → IRR = 7,916%
Antwort
IRR = 7,916%
5.Anleihekurs & Rendite
Antwort: P = 1073 €
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 = €30,00, i = 0,02, N = 8
Barwert der Kupons
€30,00·(1 − 0,8535)/0,02 = €219,76
Barwert des Nennwerts
€1 000·0,8535 = €853,49
Kurs
P = €1 073,25
Antwort
P = €1 073,25
Die Rendite liegt unter dem Kuponsatz, also notiert die Anleihe über pari.
6.Anleihekurs & Rendite
Antwort: D = 5,287 Jahre
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.
Barwert jeder Zahlung
t = 1: 60/1,025 = 58,54, t·PV = 58,54
t = 2: 60/1,051 = 57,11, t·PV = 114,22
t = 3: 60/1,077 = 55,72, t·PV = 167,15
t = 4: 60/1,104 = 54,36, t·PV = 217,43
t = 5: 60/1,131 = 53,03, t·PV = 265,16
t = 6: 1060/1,16 = 914,03, t·PV = 5 484,21
Duration
P = 1 192,78
D = 6 306,69/1 192,78 = 5,287
Antwort
D = 5,287 Jahre
7.CAPM & WACC
Antwort: rm = 8 %
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).
Marktrisikoprämie
rm − rf = (12% − 4%)/2 = 4%
Marktrendite
rm = 4% + 4% = 8%
Antwort
rm = 8%
8.CAPM & WACC
Antwort: re = 9,896 %
Levered Beta (Hamada): Fremdkapital macht das Eigenkapital riskanter. βL = βU·(1 + (1 − T)·D/E), wobei βU das Beta des Geschäfts ohne Fremdkapital ist. Um ein Beta auf eine andere Kapitalstruktur zu übertragen, entschulde es zuerst und verschulde es dann beim neuen D/E wieder.
Verschuldetes Beta
βL = 1,2·(1 + 0,79·0,4) = 1,579
Eigenkapitalkosten (CAPM)
re = 2% + 1,579·5% = 9,896%
Antwort
re = 9,896%
9.Beschreibende Statistik
Antwort: s = 16,48
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 = −1,5
Standardnormalverteilungstabelle
Φ(−1,5) = 0,06681
P = 1 − 0,06681 = 0,9332
Antwort
P = 0,9332
11.Wahrscheinlichkeit
Antwort: P = 0,5177
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.
Gegenereignis
P(keine Sechs) = (5/6)4 = 0,4823
P = 1 − 0,4823 = 0,5177
Antwort
P = 0,5177
12.Wahrscheinlichkeit
Antwort: P = 0,5339
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.
Null und ein Ausfall
P(X = 0) = 0,756 = 0,178
P(X = 1) = 6·0,25·0,755 = 0,356
Addieren
P = 0,178 + 0,356 = 0,5339
Antwort
P = 0,5339
13.Normalverteilung
Antwort: P = 0,8396
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-Werte
z₁ = (242 − 250)/5 = −1,6
z₂ = (256,25 − 250)/5 = 1,25
Fläche dazwischen
P = Φ(1,25) − Φ(−1,6) = 0,8944 − 0,0548 = 0,8396
Antwort
P = 0,8396
14.Normalverteilung
Antwort: x = 241,8 g
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) = 0,05 → z = −1,645
Zurück zu x
x = 250 + −1,645·5 = 241,78 g
Antwort
x = 241,78 g
15.Konfidenzintervalle
Antwort: E = 3,415
Konfidenzintervall für einen Mittelwert: x̄ ± Fehlermarge. Bei bekanntem σ der Grundgesamtheit ist die Fehlermarge z·σ/√n; ist nur die Stichproben-Standardabweichung s bekannt, nimm t mit n − 1 Freiheitsgraden: t·s/√n. Kritische Werte: z = 1,645 (90 %), 1,96 (95 %), 2,576 (99 %). Für eine Fehlermarge von höchstens E brauchst du n ≥ (z·σ/E)², aufgerundet.
Kritischer Wert
df = n − 1 = 20, t = 2,845
Fehlermarge
E = 2,845·5,5/√21 = 3,415
Antwort
E = 3,415
16.Konfidenzintervalle
Antwort: n = 271
Konfidenzintervall für einen Mittelwert: x̄ ± Fehlermarge. Bei bekanntem σ der Grundgesamtheit ist die Fehlermarge z·σ/√n; ist nur die Stichproben-Standardabweichung s bekannt, nimm t mit n − 1 Freiheitsgraden: t·s/√n. Kritische Werte: z = 1,645 (90 %), 1,96 (95 %), 2,576 (99 %). Für eine Fehlermarge von höchstens E brauchst du n ≥ (z·σ/E)², aufgerundet.
Nach n auflösen
n = (1,645·30/3)² = 270,6
Aufrunden
Ein Stichprobenumfang ist eine ganze Zahl, und Abrunden würde die Fehlermarge zu groß machen.
n = 271
Antwort
n = 271
17.Hypothesentests & Konfidenzintervalle
Antwort: t = 1,688
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 = 8/√81 = 8/9 = 0,8889
Teststatistik
t = (121,5 − 120)/0,8889 = 1,688
Antwort
t = 1,688
t0,025; df = 80 = 1,99
|t| < 1.99, also wird H₀ auf dem 5-%-Niveau (zweiseitig) nicht verworfen.
18.Hypothesentests & Konfidenzintervalle
Antwort: L = 498,6
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 = 1,96·8/√100 = 1,568
Intervallgrenze
L = 500,2 − 1,568 = 498,6
Antwort
L = 498,6
19.Lineare Regression und Korrelation
Antwort: r = 0,9886
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.
Zentrierte Summen
Sxy = 18531 − 147·723/6 = 817,5
Sxx = 3759 − 147²/6 = 157,5
Syy = 91463 − 723²/6 = 4342
Korrelationskoeffizient
r = 817,5/√(157,5·4342) = 0,9886
Antwort
r = 0,9886
20.Lineare Regression und Korrelation
Antwort: e = 3,695
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 = 132/6 = 22
ȳ = 428/6 = 71,33
Quadrat- und Produktsummen
Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 262
Regressionsgerade
b = 262/70 = 3,743
a = 71,33 − 3,743·22 = −11,01
ŷ = −11,01 + 3,743·x
Vorhergesagter Wert
ŷ = −11,01 + 3,743·26 = 86,3
Residuum
e = 90 − 86,3 = 3,695
Antwort
e = 3,695
Der Punkt liegt über der Geraden.
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