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…8€20 000FV = ?

Du legst €20 000 zu einem Nominalzins von 5 % pro Jahr mit vierteljährlicher Verzinsung an. Bestimme den Wert FV der Anlage nach 8 Jahren.

PV = €20 0005% / 4n = 8
FV = €
2.Zeitwert des GeldesSchwer
Monate0123…156€150€150€150FV = ?

Du sparst 13 Jahre lang am Ende jedes Monats €150. Das Konto bringt 7,2 % pro Jahr bei monatlicher Verzinsung. Wie viel hast du am Ende gespart? Bestimme FV.

A = €1507,2% / 12N = 156
FV = €
3.Kapitalwert & interner ZinsfußMittel
Jahre01234−60 00030 00016 00023 00022 000

Eine Investition von €60 000 bringt am Ende der Jahre 1 bis 4 diese Zahlungen: €30 000, €16 000, €23 000, €22 000. Die Kapitalkosten betragen 6 %. Bestimme den Kapitalwert NPV.

r = 6%CF0 = −60 000CF1 = 30 000CF2 = 16 000CF3 = 23 000CF4 = 22 000
NPV = €
4.Kapitalwert & interner ZinsfußSchwer
Jahre0123…9−80 0009 000+4%+4%+4%r = 12%, NPV = ?

Ein Projekt kostet heute €80 000. Seine Zahlung beträgt €9 000 am Ende von Jahr 1 und wächst um 4 % pro Jahr bis zur letzten Zahlung am Ende von Jahr 9. Die Kapitalkosten betragen 12 %. Bestimme den Kapitalwert NPV.

C0 = €80 000CF1 = €9 000g = 4%n = 9r = 12%
NPV = €
5.Anleihekurs & RenditeMittel
Halbjahre0123…20€35€35€35 + €1 000P = ?

Eine Anleihe mit einem Nennwert von €1 000 zahlt einen jährlichen Kupon von 7% in zwei halbjährlichen Raten und wird in 10 Jahren fällig. Die Rendite bis zur Fälligkeit beträgt 3,5% pro Jahr. Bestimme den Kurs P der Anleihe.

F = €1 000Kuponsatz = 7%YTM = 3,5%n = 10
P = €
6.Anleihekurs & RenditeSchwer
Jahre0123…10€810€30€30 + €1 000

Eine Anleihe mit einem Nennwert von €1 000 und einem jährlichen Kupon von 3% wird in 10 Jahren fällig und kostet €810. Bestimme ihre Rendite bis zur Fälligkeit YTM in Prozent.

F = €1 000Kuponsatz = 3%n = 10P = €810
YTM = %
7.CAPM & WACCMittel
WACC = ?Stammaktien€5 000 000re​ = 13%Vorzugsaktien€500 000rp​ = 8%Fremdkapital€4 000 000rd​ = 4%T = 25,8%

Ein Unternehmen ist finanziert mit Stammaktien im Wert von €5 000 000, Vorzugsaktien im Wert von €500 000 und Fremdkapital im Wert von €4 000 000. Die Eigenkapitalkosten betragen 13%, die Kosten der Vorzugsaktien 8% und die Fremdkapitalkosten vor Steuern 4%. Der Steuersatz beträgt 25,8%. Bestimme den WACC.

E = €5 000 000Ps = €500 000D = €4 000 000re = 13%rp = 8%rd = 4%T = 25,8%
WACC = %
8.CAPM & WACCSchwer
WACC = ?Eigenkapital2 500 000 × €57,50β = 0,8rf​ = 4%, rm​ = 8%Fremdkapital20 000 × €1 050rd​ = 5%T = 30%

Ein Unternehmen hat 2 500 000 Aktien zu je €57,50 und 20 000 Anleihen mit einem Kurs von je €1 050. Die Fremdkapitalkosten vor Steuern betragen 5% und der Steuersatz 30%. Das Beta der Aktie ist 0,8, der risikofreie Zinssatz 4% und die Marktrendite 8%. Bestimme den WACC.

β = 0,8rf = 4%rm = 8%rd = 5%T = 30%
WACC = %
9.Beschreibende StatistikMittel
15202530354045

Bestimme die Stichproben-Standardabweichung s der Daten: 15, 34, 47, 33, 36, 37, 25.

n = 7
s =
10.Beschreibende StatistikSchwer
z −2−1012

Eine Größe ist normalverteilt mit Mittelwert 60 und Standardabweichung 15. Welcher Anteil P der Werte liegt über 78,75?

μ = 60σ = 15x = 78,75
P =
11.WahrscheinlichkeitMittel
P(mindestens eine Sechs) = ??1?2?3?4?5P(Sechs) = 1/6 bei jedem Wurf

Ein fairer Würfel wird 5-mal geworfen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit P, mindestens eine Sechs zu würfeln?

n = 5
P =
12.WahrscheinlichkeitSchwer
n = 12, p = 0,1: P(X ≤ 1) = ?k0123456789101112

12 Bauteile werden geprüft, und jedes fällt unabhängig mit Wahrscheinlichkeit 0,1 aus. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit P, dass höchstens eines ausfällt?

n = 12p = 0,1
P =
13.NormalverteilungMittel
440510P = ?

Die Lebensdauern von Batterien sind normalverteilt mit dem Mittelwert 500 h und der Standardabweichung 40 h. Welcher Anteil liegt zwischen 440 und 510 h? Gib P als Dezimalzahl an.

μ = 500σ = 40x1 = 440x2 = 510
P =
14.NormalverteilungSchwer
μ = 100x = ?90%

Die IQ-Werte sind normalverteilt mit dem Mittelwert 100 Punkte und der Standardabweichung 15 Punkte. Bestimme den Wert x, unter dem 90 % von ihnen liegen (das 90. Perzentil).

μ = 100σ = 15P = 90%
x = Punkte
15.KonfidenzintervalleMittel
n = 13, s = 12L = ?Ux̄ = 62,5E99%

Eine Stichprobe von 13 Elementen hat den Mittelwert 62,5 und die Standardabweichung s = 12. Die Grundgesamtheit ist annähernd normalverteilt. Bestimme die untere Grenze des 99-%-Konfidenzintervalls für den Mittelwert.

n = 13x̄ = 62,5s = 1299%t(12) = 3,055
untere Grenze =
16.KonfidenzintervalleSchwer
n = 15Lσ = ?s = 11,795%

Die Durchmesser von 15 gefertigten Wellen haben eine Stichprobenstandardabweichung von 11,7 µm. Bestimme unter der Annahme normalverteilter Durchmesser die obere Grenze σ des 95-%-Konfidenzintervalls für die Standardabweichung der Grundgesamtheit. Bei df = 14 liegen 2,5 % der χ²-Verteilung unter 5,629 und 2,5 % über 26,119.

n = 15s = 11,7 µmχ² = 5,629, 26,119
σ = µm
17.Hypothesentests & KonfidenzintervalleMittel
t −2,13102,131

Eine Stichprobe von 16 Studierenden hat einen mittleren Punktwert von 97,2 und eine Stichproben-Standardabweichung von 8. Bestimme die Teststatistik t für H₀: μ = 100.

μ₀ = 100x̄ = 97,2s = 8n = 16
t =
18.Hypothesentests & KonfidenzintervalleSchwer
z −1,9601,96

Eine Stichprobe von 36 Messungen hat den Mittelwert 56,3. Die Standardabweichung der Grundgesamtheit ist 20. Bestimme die obere Grenze U des 95-%-Konfidenzintervalls für den Mittelwert.

x̄ = 56,3σ = 20n = 3695%
U =
19.Lineare Regression und KorrelationMittel
xy129226326424522620xy246202530

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

n = 6Σx = 21Σy = 147Σx² = 91Σy² = 3653Σxy = 485
r =
20.Lineare Regression und KorrelationSchwer
xy125222321419516610xy24610152025x = 3,5

Die Tabelle enthält 6 Wertepaare von x = Fahrzeugalter in Jahren und y = Preis in k€. Verwende die Regressionsgerade ŷ = a + b·x nach der Methode der kleinsten Quadrate. Eine neue Beobachtung (3,5, 14) wird gemacht. Bestimme ihr Residuum e = y − ŷ.

n = 6(3,5, 14)
e =

3Lösungen

1.Zeitwert des Geldes

Antwort: FV = 29763 €

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.

Zinssatz und Anzahl der Perioden

i = r/m = 0,05/4 = 0,0125
N = m·n = 4·8 = 32

Endwert

FV = 20 000·(1 + 0,0125)32 = 20 000·1,488 = €29 762,61

Antwort

FV = €29 762,61
2.Zeitwert des Geldes

Antwort: FV = 38566 €

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.

Monatszins und Anzahl der Einzahlungen

i = 0,07200000000000001/12 = 0,006
N = 12·13 = 156

Endwert der Einzahlungen

FV = A·((1 + i)N − 1)/i = 150·(2,543 − 1)/0,006 = €38 566,02

Antwort

FV = €38 566,02

Du hast selbst €23 400 eingezahlt; der Rest sind Zinsen.

3.Kapitalwert & interner Zinsfuß

Antwort: NPV = 19279 €

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.

Barwert jeder Zahlung

CF0 = −60 000
CF1/(1 + 0,06)1 = 30 000/1,06 = 28 301,89
CF2/(1 + 0,06)2 = 16 000/1,124 = 14 239,94
CF3/(1 + 0,06)3 = 23 000/1,191 = 19 311,24
CF4/(1 + 0,06)4 = 22 000/1,262 = 17 426,06

Addieren

NPV = €19 279,13

Antwort

NPV = €19 279,13

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

4.Kapitalwert & interner Zinsfuß

Antwort: NPV = −25242 €

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.

Barwert der wachsenden Rente

((1,04)/(1,12))9 = 0,5133
PV = 9 000/(0,12 − 0,04)·(1 − 0,5133) = 54 758,19

NPV

NPV = 54 758,19 − 80 000 = −€25 241,81

Antwort

NPV = −€25 241,81

Der Kapitalwert ist negativ, das Projekt verdient also weniger als die geforderte Rendite.

5.Anleihekurs & Rendite

Antwort: P = 1293 €

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 = €35,00, i = 0,0175, N = 20

Barwert der Kupons

€35,00·(1 − 0,7068)/0,0175 = €586,35

Barwert des Nennwerts

€1 000·0,7068 = €706,82

Kurs

P = €1 293,18

Antwort

P = €1 293,18

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

6.Anleihekurs & Rendite

Antwort: YTM = 5,524 %

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

€810 = €30·(1 − (1 + y)⁻¹⁰)/y + €1 000/(1 + y)¹⁰

Numerisch lösen

P(5%) = €845,57, P(6%) = €779,20
YTM = 5,524%

Antwort

YTM = 5,524%
7.CAPM & WACC

Antwort: WACC = 8,513 %

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 + 500 000 + 4 000 000 = €9 500 000
E/V = 0,5263, Ps/V = 0,05263, D/V = 0,4211

WACC

WACC = 0,5263·13% + 0,05263·8% + 0,4211·4%·(1 − 0,258) = 8,513%

Antwort

WACC = 8,513%
8.CAPM & WACC

Antwort: WACC = 6,728 %

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·€57,50 = €143 750 000
D = 20 000·€1 050 = €21 000 000

Eigenkapitalkosten (CAPM)

re = 4% + 0,8·4% = 7,2%

Gewichte

V = €164 750 000, E/V = 0,8725, D/V = 0,1275

WACC

WACC = 0,8725·7,2% + 0,1275·5%·(1 − 0,3) = 6,728%

Antwort

WACC = 6,728%
9.Beschreibende Statistik

Antwort: s = 10,06

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 = 227/7 = 32,43

Quadrierte Abweichungen

Σ(x − x̄)² = (−17,43)² + 1,571² + 14,57² + 0,5714² + 3,571² + 4,571² + (−7,429)² = 607,7

Standardabweichung

s = √(607,7/6) = 10,06

Antwort

s = 10,06
10.Beschreibende Statistik

Antwort: P = 0,1056

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 = 1,25

Standardnormalverteilungstabelle

Φ(1,25) = 0,8944
P = 1 − 0,8944 = 0,1056

Antwort

P = 0,1056
11.Wahrscheinlichkeit

Antwort: P = 0,5981

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)5 = 0,4019
P = 1 − 0,4019 = 0,5981

Antwort

P = 0,5981
12.Wahrscheinlichkeit

Antwort: P = 0,659

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) = 0,912 = 0,2824
P(X = 1) = 12·0,1·0,911 = 0,3766

Addieren

P = 0,2824 + 0,3766 = 0,659

Antwort

P = 0,659
13.Normalverteilung

Antwort: P = 0,5319

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 = (440 − 500)/40 = −1,5
z₂ = (510 − 500)/40 = 0,25

Fläche dazwischen

P = Φ(0,25) − Φ(−1,5) = 0,5987 − 0,06681 = 0,5319

Antwort

P = 0,5319
14.Normalverteilung

Antwort: x = 119,2 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) = 0,9 → z = 1,282

Zurück zu x

x = 100 + 1,282·15 = 119,22 Punkte

Antwort

x = 119,22 Punkte
15.Konfidenzintervalle

Antwort: untere Grenze = 52,33

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 = 12, t = 3,055

Fehlermarge

E = 3,055·12/√13 = 10,17

Intervall

62,5 ± 10,17 → [52,33, 72,67]

Antwort

untere Grenze = 52,33
16.Konfidenzintervalle

Antwort: σ = 18,45 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 = 14·11,7² = 1916

Grenzen für σ²

1916/26,119 = 73,37
1916/5,629 = 340,5

Grenze für σ

σ = √340,5 = 18,45 µm

Antwort

σ = 18,45 µm

95-%-Intervall für σ: [8,566, 18,45] µm.

17.Hypothesentests & Konfidenzintervalle

Antwort: t = −1,4

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/√16 = 8/4 = 2

Teststatistik

t = (97,2 − 100)/2 = −1,4

Antwort

t = −1,4
t0,025; df = 15 = 2,131

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

18.Hypothesentests & Konfidenzintervalle

Antwort: U = 62,83

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 = 1,96·20/√36 = 6,533

Intervallgrenze

U = 56,3 + 6,533 = 62,83

Antwort

U = 62,83
19.Lineare Regression und Korrelation

Antwort: r = −0,9827

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 = 485 − 21·147/6 = −29,5
Sxx = 91 − 21²/6 = 17,5
Syy = 3653 − 147²/6 = 51,5

Korrelationskoeffizient

r = −29,5/√(17,5·51,5) = −0,9827

Antwort

r = −0,9827
20.Lineare Regression und Korrelation

Antwort: e = −4,833

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 = 113/6 = 18,83

Quadrat- und Produktsummen

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −47,5

Regressionsgerade

b = −47,5/17,5 = −2,714
a = 18,83 − (−2,714)·3,5 = 28,33
ŷ = 28,33 − 2,714·x

Vorhergesagter Wert

ŷ = 28,33 + (−2,714)·3,5 = 18,83

Residuum

e = 14 − 18,83 = −4,833

Antwort

e = −4,833

Der Punkt liegt unter der Geraden.

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