Eine Immobilie soll im nächsten Jahr eine Nettomiete von €6 000 erzielen. Die Miete soll für immer um 2 % pro Jahr wachsen. Die geforderte Rendite beträgt 4 % pro Jahr. Bestimme den heutigen Wert PV der Immobilie.
C1 = €6 000g = 2%r = 4%
PV = €
2.Zeitwert des GeldesSchwer
Du sparst 17 Jahre lang am Ende jedes Monats €100. Das Konto bringt 7,2 % pro Jahr bei monatlicher Verzinsung. Wie viel hast du am Ende gespart? Bestimme FV.
A = €1007,2% / 12N = 204
FV = €
3.Kapitalwert & interner ZinsfußMittel
Eine Maschine kostet heute €60 000, hält 9 Jahre und verursacht €3 000 Betriebskosten pro Jahr (am Ende jedes Jahres gezahlt). Die Kapitalkosten betragen 5 %. Bestimme ihre äquivalenten jährlichen Kosten EAC.
C0 = €60 000M = €3 000n = 9r = 5%
EAC = €
4.Kapitalwert & interner ZinsfußSchwer
Ein Projekt kostet €10 000 und bringt am Ende der Jahre 1 bis 3 €4 500, €4 000, €6 000. Bestimme seinen internen Zinsfuß IRR in Prozent.
CF0 = −10 000CF1 = 4 500CF2 = 4 000CF3 = 6 000
IRR = %
5.Anleihekurs & RenditeMittel
Eine Anleihe mit einem Nennwert von €1 000 zahlt einen jährlichen Kupon von 4% und wird in 14 Jahren fällig. Ihre Rendite bis zur Fälligkeit ändert sich von 7% auf 8%. Um wie viel ΔP ändert sich der Anleihekurs?
F = €1 000Kuponsatz = 4%n = 14y1 = 7%y2 = 8%
ΔP = €
6.Anleihekurs & RenditeSchwer
Eine Anleihe mit einem Nennwert von €1 000 und einem jährlichen Kupon von 4% wird in 10 Jahren fällig und kostet €1 130. Bestimme ihre Rendite bis zur Fälligkeit YTM in Prozent.
F = €1 000Kuponsatz = 4%n = 10P = €1 130
YTM = %
7.CAPM & WACCMittel
Ein Unternehmen hat Eigenkapital im Wert von €2 000 000 und Fremdkapital im Wert von €1 000 000. Seine Eigenkapitalkosten betragen 8%, seine Fremdkapitalkosten vor Steuern 7% und der Steuersatz 30%. Bestimme den WACC.
E = €2 000 000D = €1 000 000re = 8%rd = 7%T = 30%
WACC = %
8.CAPM & WACCSchwer
Ein Unternehmen hat 4 000 000 Aktien zu je €51,00 und 5 000 Anleihen mit einem Kurs von je €980. Die Fremdkapitalkosten vor Steuern betragen 4,5% und der Steuersatz 25,8%. Das Beta der Aktie ist 0,8, der risikofreie Zinssatz 3% und die Marktrendite 8%. Bestimme den WACC.
β = 0,8rf = 3%rm = 8%rd = 4,5%T = 25,8%
WACC = %
9.Beschreibende StatistikMittel
Bestimme die Stichproben-Standardabweichung s der Daten: 52, 17, 47, 59, 28, 17.
n = 6
s =
10.Beschreibende StatistikSchwer
Eine Größe ist normalverteilt mit Mittelwert 50 und Standardabweichung 12. Welcher Anteil P der Werte liegt über 32?
μ = 50σ = 12x = 32
P =
11.WahrscheinlichkeitMittel
Ein Beutel enthält 6 rote und 4 blaue Kugeln. Du ziehst zwei Kugeln, ohne die erste zurückzulegen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit P, dass beide rot sind?
6 / 4
P =
12.WahrscheinlichkeitSchwer
X hat die gezeigte Verteilung, und Y = 10X + 4. Bestimme die Standardabweichung σY von Y.
Die IQ-Werte sind normalverteilt mit dem Mittelwert 100 Punkte und der Standardabweichung 15 Punkte. Welcher Anteil liegt zwischen 96,25 und 127,75 Punkte? Gib P als Dezimalzahl an.
μ = 100σ = 15x1 = 96,25x2 = 127,75
P =
14.NormalverteilungSchwer
Die Rundenzeit X von Läufer A und die Rundenzeit Y von Läufer B sind unabhängig und normalverteilt: X hat den Mittelwert 52 s und die Standardabweichung 4 s, Y hat den Mittelwert 48 s und die Standardabweichung 3 s. Bestimme die Wahrscheinlichkeit P, dass X größer als Y ist. Runde z auf zwei Dezimalstellen.
μX = 52 s, σX = 4 sμY = 48 s, σY = 3 s
P =
15.KonfidenzintervalleMittel
Der Blutdruck von 9 Patienten wird vor und nach einer Behandlung gemessen. Die Differenzen d = vorher − nachher (mmHg) haben den Mittelwert −8,2 und die Standardabweichung 6. Bestimme die obere Grenze des 99-%-Konfidenzintervalls für die mittlere Differenz.
n = 9d̄ = −8,2sd = 699%t(8) = 3,355
obere Grenze = mmHg
16.KonfidenzintervalleSchwer
Über den Anteil fehlerhafter Produkte ist vorab nichts bekannt. Wie viele Produkte n müssen geprüft werden, damit ein 99-%-Konfidenzintervall für den Anteil eine Fehlermarge von höchstens 0,03 hat?
p = 0,5E = 0,0399%
n =
17.Hypothesentests & KonfidenzintervalleMittel
Eine Stichprobe von 25 Studierenden hat einen mittleren Punktwert von 498,9 und eine Stichproben-Standardabweichung von 4. Bestimme die Teststatistik t für H₀: μ = 500.
μ₀ = 500x̄ = 498,9s = 4n = 25
t =
18.Hypothesentests & KonfidenzintervalleSchwer
In einer Studie erholen sich 70 von 100 Patienten unter Behandlung A und 123 von 150 Patienten unter Behandlung B. Bestimme mit dem gepoolten Anteil die Teststatistik z für H₀: p₁ = p₂.
x₁ = 70n₁ = 100x₂ = 123n₂ = 150
z =
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 5 Wertepaare von x = Fahrzeugalter in Jahren und y = Preis in k€. Verwende die Regressionsgerade ŷ = a + b·x nach der Methode der kleinsten Quadrate. Sage ŷ für x = 4,5 voraus.
n = 5x = 4,5
ŷ =
3Lösungen
1.Zeitwert des Geldes
Antwort: PV = 300000 €
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 €20 400 eingezahlt; der Rest sind Zinsen.
3.Kapitalwert & interner Zinsfuß
Antwort: EAC = 11441 €
Äquivalente jährliche Kosten: Verteile den Barwert aller Kosten als gleichen jährlichen Betrag (eine Rente) über die Lebensdauer: EAC = PV·r/(1 − (1 + r)⁻ⁿ). So lassen sich Maschinen mit unterschiedlicher Lebensdauer vergleichen.
Rentenbarwertfaktor
(1 − 1,05−9)/0,05 = 7,108
Annualisierter Kaufpreis
60 000/7,108 = 8 441,40
EAC
EAC = 8 441,40 + 3 000 = €11 441,40
Antwort
EAC = €11 441,40
4.Kapitalwert & interner Zinsfuß
Antwort: IRR = 20 %
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(20%) = 0,00
NPV(25%) = −768,00
Eingrenzen
Lineare Interpolation liefert eine erste Schätzung; Wiederholen (oder die IRR-Funktion eines Rechners) liefert den genauen Zinssatz.
IRR ≈ 20 + 5·0,00/(0,00 − (−768,00)) = 20%
exakt: NPV(20%) = 0 → IRR = 20%
Antwort
IRR = 20%
5.Anleihekurs & Rendite
Antwort: ΔP = −67,41 €
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.
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 = €3 000 000, E/V = 0,6667, D/V = 0,3333
WACC
WACC = 0,6667·8% + 0,3333·7%·(1 − 0,3) = 6,967%
Antwort
WACC = 6,967%
8.CAPM & WACC
Antwort: WACC = 6,914 %
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 = −1,5
Standardnormalverteilungstabelle
Φ(−1,5) = 0,06681
P = 1 − 0,06681 = 0,9332
Antwort
P = 0,9332
11.Wahrscheinlichkeit
Antwort: P = 0,3333
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 = 6/10 · 5/9 = 30/90 = 0,3333
Antwort
P = 0,3333
12.Wahrscheinlichkeit
Antwort: σY = 105,4
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 = 23, Var(X) = 111, σX = 10,54
Lineare Änderung
σY = |10|·10,54 = 105,4
Antwort
σY = 105,4
Der Mittelwert verschiebt sich sehr wohl: E(Y) = 10·23 + 4 = 234.
13.Normalverteilung
Antwort: P = 0,5665
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 = (96,25 − 100)/15 = −0,25
z₂ = (127,75 − 100)/15 = 1,85
Fläche dazwischen
P = Φ(1,85) − Φ(−0,25) = 0,9678 − 0,4013 = 0,5665
Antwort
P = 0,5665
14.Normalverteilung
Antwort: P = 0,7881
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 Differenz
μ = 52 − 48 = 4 s, σ = 5 s
Standardisieren
z = (0 − 4)/5 = −0,8
Wahrscheinlichkeit
P = 1 − Φ(−0,8) = 0,7881
Antwort
P = 0,7881
15.Konfidenzintervalle
Antwort: obere Grenze = −1,49 mmHg
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.
Kritischer Wert
df = 8, t = 3,355
Fehlermarge
E = 3,355·6/√9 = 6,71
Intervall
−8,2 ± 6,71 → [−14,91, −1,49]
Antwort
obere Grenze = −1,49 mmHg
16.Konfidenzintervalle
Antwort: n = 1844
Confidence interval for a proportion: p̂ ± z·√(p̂(1 − p̂)/n), where p̂ = x/n. To reach a margin E you need n ≥ z²·p(1 − p)/E², rounded up; without a prior estimate use p = 0,5, which gives the largest n.
Nach n auflösen
n = 2,576²·0,5·0,5/0,03² = 1843
Aufrunden
n = 1844
Antwort
n = 1844
17.Hypothesentests & Konfidenzintervalle
Antwort: t = −1,375
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 = 4/√25 = 4/5 = 0,8
Teststatistik
t = (498,9 − 500)/0,8 = −1,375
Antwort
t = −1,375
t0,025; df = 24 = 2,064
|t| < 2.064, also wird H₀ auf dem 5-%-Niveau (zweiseitig) nicht verworfen.
18.Hypothesentests & Konfidenzintervalle
Antwort: z = −2,216
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.
Stichprobenanteile
p̂₁ = 70/100 = 0,7
p̂₂ = 123/150 = 0,82
p̂ = 193/250 = 0,772
Standardfehler unter H₀
SE = √(0,772·0,228·(1/100 + 1/150)) = 0,05416
Teststatistik
z = (0,7 − 0,82)/0,05416 = −2,216
Antwort
z = −2,216
|z| > 1,96, also wird H₀ auf dem 5-%-Niveau (zweiseitig) verworfen.
19.Lineare Regression und Korrelation
Antwort: r = 0,9969
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 = 17092 − 129·749/6 = 988,5
Sxx = 2931 − 129²/6 = 157,5
Syy = 99743 − 749²/6 = 6243
Korrelationskoeffizient
r = 988,5/√(157,5·6243) = 0,9969
Antwort
r = 0,9969
20.Lineare Regression und Korrelation
Antwort: ŷ = 18,55
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 = 15/5 = 3
ȳ = 107/5 = 21,4
Quadrat- und Produktsummen
Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −19
Regressionsgerade
b = −19/10 = −1,9
a = 21,4 − (−1,9)·3 = 27,1
ŷ = 27,1 − 1,9·x
Vorhersage
ŷ = 27,1 + (−1,9)·4,5 = 18,55
Antwort
ŷ = 18,55
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