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…10PV = ?€15 000

Du brauchst €15 000 in 10 Jahren. Ein Konto bringt 2 % pro Jahr bei monatlicher Verzinsung. Wie viel musst du heute einzahlen? Bestimme den Barwert PV.

FV = €15 0002% / 12n = 10
PV = €
2.Zeitwert des GeldesSchwer
Monate01…108…240€150 000AB = ?A4,2% / 12

Eine Hypothek von €150 000 wird über 20 Jahre mit gleichen Monatsraten bei 4,2 % pro Jahr und monatlicher Verzinsung getilgt. Wie viel ist direkt nach der Rate am Ende von Jahr 9 noch geschuldet? Bestimme die Restschuld B.

P = €150 0004,2% / 12N = 240k = 108
B = €
3.Kapitalwert & interner ZinsfußMittel
Jahre0123…8−50 0009 5009 5009 50019 500

Eine Maschine kostet heute €50 000. Sie erwirtschaftet 8 Jahre lang am Ende jedes Jahres €9 500 und kann danach für €10 000 verkauft werden. Die Kapitalkosten betragen 10 %. Bestimme den Kapitalwert NPV.

C0 = €50 000CF = €9 500S = €10 000n = 8r = 10%
NPV = €
4.Kapitalwert & interner ZinsfußSchwer
Jahre012345−80 00021 00021 00021 00021 00021 000

Eine Investition von €80 000 bringt 5 Jahre lang am Ende jedes Jahres €21 000. Bestimme ihren internen Zinsfuß IRR in Prozent.

C0 = €80 000CF = €21 000n = 5
IRR = %
5.Anleihekurs & RenditeMittel
Jahre0123…9P€60€60€60 + €1 000

Eine Anleihe mit einem Nennwert von €1 000 zahlt einen jährlichen Kupon von 6% und wird in 9 Jahren fällig. Ihre Rendite bis zur Fälligkeit ändert sich von 9% auf 10%. Um wie viel ΔP ändert sich der Anleihekurs?

F = €1 000Kuponsatz = 6%n = 9y1 = 9%y2 = 10%
ΔP = €
6.Anleihekurs & RenditeSchwer
Jahre0123…10€865€60€60 + €1 000

Eine Anleihe mit einem Nennwert von €1 000 und einem jährlichen Kupon von 6% wird in 10 Jahren fällig und kostet €865. Bestimme ihre Rendite bis zur Fälligkeit YTM in Prozent.

F = €1 000Kuponsatz = 6%n = 10P = €865
YTM = %
7.CAPM & WACCMittel
WACC = ?Eigenkapital€12 000 000re​ = 11%Fremdkapital€6 000 000rd​ = 4%T = 25%

Ein Unternehmen hat Eigenkapital im Wert von €12 000 000 und Fremdkapital im Wert von €6 000 000. Seine Eigenkapitalkosten betragen 11%, seine Fremdkapitalkosten vor Steuern 4% und der Steuersatz 25%. Bestimme den WACC.

E = €12 000 000D = €6 000 000re = 11%rd = 4%T = 25%
WACC = %
8.CAPM & WACCSchwer
rf​ = 1%, rm​ − rf​ = 5,5%D/E = 0,25EigenkapitalβL​ = 1,3FremdkapitalD/E = 1,25Eigenkapitalre​ = ?FremdkapitalT = 21%

Die Aktien eines Unternehmens haben beim aktuellen Verschuldungsgrad D/E von 0,25 ein Beta von 1,3. Es plant, den Verschuldungsgrad auf 1,25 zu erhöhen. Der Steuersatz beträgt 21%, der risikolose Zinssatz 1% und die Marktrisikoprämie 5,5%. Bestimme die Eigenkapitalkosten re nach der Änderung.

βL = 1,3D/E1 = 0,25D/E2 = 1,25T = 21%rf = 1%rm − rf = 5,5%
re = %
9.Beschreibende StatistikMittel
2025303540455055

Bestimme die Stichproben-Standardabweichung s der Daten: 55, 35, 31, 45, 53, 16.

n = 6
s =
10.Beschreibende StatistikSchwer
z −2−1012

Prüfungsergebnisse sind normalverteilt mit Mittelwert 100 und Standardabweichung 10. Bestimme den z-Wert z eines Ergebnisses von 80.

μ = 100σ = 10x = 80
z =
11.WahrscheinlichkeitMittel
xp(x)00,3510,1520,230,140,2μ = 1,65

Bestimme für die gezeigte Verteilung die Varianz Var(X) von X.

x: 0, 1, 2, 3, 4p(x): 0,35, 0,15, 0,2, 0,1, 0,2
Var(X) =
12.WahrscheinlichkeitSchwer
€p(x)−100,74100,251900,01

Ein Spiel kostet €10 Einsatz. Du gewinnst €20 mit der Wahrscheinlichkeit 0,25 und €200 mit der Wahrscheinlichkeit 0,01; sonst gewinnst du nichts. Der Einsatz wird nicht zurückgegeben. Bestimme den erwarteten Nettogewinn E(G) pro Spiel.

Einsatz = €10€20: p = 0,25€200: p = 0,01
E(G) = €
13.NormalverteilungMittel
−3−2−10123zschattierte Fläche zwischen −z und z = 0,9464

Ziehe z so, dass die schattierte Fläche zwischen −z und z unter der Standardnormalverteilung gleich 0,9464 ist. Bestimme z auf zwei Nachkommastellen.

A = 0,9464
z =
14.NormalverteilungSchwer
μ = 250x = ?80%

Die Gewichte von Beuteln sind normalverteilt mit dem Mittelwert 250 g und der Standardabweichung 5 g. Bestimme den Wert x, unter dem 80 % von ihnen liegen (das 80. Perzentil).

μ = 250σ = 5P = 80%
x = g
15.KonfidenzintervalleMittel
n = 8, sd​ = 3,50LUd̄ = 3,9E = ?95%

Der Blutdruck von 8 Patienten wird vor und nach einer Behandlung gemessen. Die Differenzen d = vorher − nachher (mmHg) haben den Mittelwert 3,9 und die Standardabweichung 3,5. Bestimme die Fehlermarge E des 95-%-Konfidenzintervalls für die mittlere Differenz.

n = 8d̄ = 3,9sd = 3,595%t(7) = 2,365
E = mmHg
16.KonfidenzintervalleSchwer
n = 25σ = ?Us = 2,895%

Die Durchmesser von 25 gefertigten Wellen haben eine Stichprobenstandardabweichung von 2,8 µm. Bestimme unter der Annahme normalverteilter Durchmesser die untere Grenze σ des 95-%-Konfidenzintervalls für die Standardabweichung der Grundgesamtheit. Bei df = 24 liegen 2,5 % der χ²-Verteilung unter 12,401 und 2,5 % über 39,364.

n = 25s = 2,8 µmχ² = 12,401, 39,364
σ = µm
17.Hypothesentests & KonfidenzintervalleMittel
−2,3062,306t = ?df = 8

9 Mitarbeitende machen vor und nach einem Schulungskurs einen Schreibtest. Für jede Person wird die Differenz d = nachher − vorher (Wörter pro Minute) erfasst. Die mittlere Differenz beträgt 2 und die Standardabweichung der Differenzen 4. Bestimme die Teststatistik t des verbundenen Tests für H₀: μd = 0.

n = 9d̄ = 2sd = 4
t =
18.Hypothesentests & KonfidenzintervalleSchwer
σ = 15, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 0,595%

Wie groß muss eine Stichprobe sein, damit das 95-%-Konfidenzintervall für einen Mittelwert eine Fehlermarge von höchstens 0,5 hat? Die Standardabweichung ist 15. Bestimme den kleinsten Stichprobenumfang n.

σ = 15E = 0,595%
n =
19.Lineare Regression und KorrelationMittel
xy246357455562660xy24645505560

Die Tabelle enthält 5 Wertepaare von x = Lernstunden und y = Prüfungspunkte. Ihre Summen sind gegeben. Bestimme daraus den Korrelationskoeffizienten nach Pearson r.

n = 5Σx = 20Σy = 280Σx² = 90Σy² = 15834Σxy = 1153
r =
20.Lineare Regression und KorrelationSchwer
xy335438540640747xy46354045x = 6,5

Die Tabelle enthält 5 Wertepaare von x = Werbeausgaben in k€ und y = Umsatz in k€. Verwende die Regressionsgerade ŷ = a + b·x nach der Methode der kleinsten Quadrate. Sage ŷ für x = 6,5 voraus.

n = 5x = 6,5
ŷ =

3Lösungen

1.Zeitwert des Geldes

Antwort: PV = 12283 €

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 = 0,02/12 = 0,001667
N = 12·10 = 120

Barwert

PV = FV/(1 + i)N = 15 000/1,221 = €12 283,01

Antwort

PV = €12 283,01
2.Zeitwert des Geldes

Antwort: B = 97630 €

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 = 0,0035, N = 240
A = 150 000·0,0035/(1 − (1 + 0,0035)−240) = €924,86

Barwert der verbleibenden Raten

Was noch geschuldet wird, muss genau durch die verbleibenden Raten getilgt werden.

N − k = 240 − 108 = 132
B = 924,9·(1 − (1 + 0,0035)−132)/0,0035 = €97 630,26

Antwort

B = €97 630,26
3.Kapitalwert & interner Zinsfuß

Antwort: NPV = 5347 €

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 jährlichen Zahlungen

9 500·5,335 = 50 681,80

Barwert des Restwerts

10 000/2,144 = 4 665,07

NPV

NPV = −50 000 + 50 681,80 + 4 665,07 = €5 346,87

Antwort

NPV = €5 346,87
4.Kapitalwert & interner Zinsfuß

Antwort: IRR = 9,807 %

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)−5)/i = 80 000/21 000 = 3,81

Nach dem Zinssatz auflösen

Der Rentenbarwertfaktor sinkt, wenn der Zinssatz steigt; schließe den Zinssatz ein und grenze ihn ein.

i = 9%: 3,89
i = 10%: 3,791
IRR = 9,807%

Antwort

IRR = 9,807%
5.Anleihekurs & Rendite

Antwort: ΔP = −50,5 €

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.

Kurs bei der alten Rendite

C = €60,00, i = 0,09, N = 9
€60,00·(1 − 0,4604)/0,09 + €1 000·0,4604 = €359,71 + €460,43 = €820,14

Kurs bei der neuen Rendite

C = €60,00, i = 0,1, N = 9
€60,00·(1 − 0,4241)/0,1 + €1 000·0,4241 = €345,54 + €424,10 = €769,64

Änderung

ΔP = 769,64 − 820,14 = −€50,50

Antwort

ΔP = −€50,50
6.Anleihekurs & Rendite

Antwort: YTM = 8,013 %

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

€865 = €60·(1 − (1 + y)⁻¹⁰)/y + €1 000/(1 + y)¹⁰

Numerisch lösen

P(8%) = €865,80, P(9%) = €807,47
YTM = 8,013%

Antwort

YTM = 8,013%
7.CAPM & WACC

Antwort: WACC = 8,333 %

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 = €18 000 000, E/V = 0,6667, D/V = 0,3333

WACC

WACC = 0,6667·11% + 0,3333·4%·(1 − 0,25) = 8,333%

Antwort

WACC = 8,333%
8.CAPM & WACC

Antwort: re = 12,87 %

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.

Das Beta entschulden

βU = 1,3/(1 + 0,79·0,25) = 1,086

Beim neuen D/E wieder verschulden

βL = 1,086·(1 + 0,79·1,25) = 2,158

Eigenkapitalkosten (CAPM)

re = 1% + 2,158·5,5% = 12,87%

Antwort

re = 12,87%
9.Beschreibende Statistik

Antwort: s = 14,81

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 = 235/6 = 39,17

Quadrierte Abweichungen

Σ(x − x̄)² = 15,83² + (−4,167)² + (−8,167)² + 5,833² + 13,83² + (−23,17)² = 1097

Standardabweichung

s = √(1097/5) = 14,81

Antwort

s = 14,81
10.Beschreibende Statistik

Antwort: z = −2

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 = (80 − 100)/10 = −2

Antwort

z = −2
11.Wahrscheinlichkeit

Antwort: Var(X) = 2,328

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.

Mittelwert

μ = 0·0,35 + 1·0,15 + 2·0,2 + 3·0,1 + 4·0,2 = 1,65

Mittelwert der Quadrate

E(X²) = 0·0,35 + 1·0,15 + 4·0,2 + 9·0,1 + 16·0,2 = 5,05

Varianz

Var(X) = 5,05 − 1,65² = 2,328

Antwort

Var(X) = 2,328
12.Wahrscheinlichkeit

Antwort: E(G) = −3 €

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.

Nettoergebnisse

G: 10 (p = 0,25), 190 (p = 0,01), −10 (p = 0,74)

Erwartungswert

E(G) = 10·0,25 + 190·0,01 − 10·0,74 = −3 €

Antwort

E(G) = −3 €

Ein negativer Wert bedeutet, dass du im Durchschnitt Geld verlierst.

13.Normalverteilung

Antwort: z = 1,93

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 + 0,9464)/2 = 0,9732

Die z-Tabelle rückwärts lesen

Finde 0,9732 in der Tabelle und lies z ab.

z = 1,93

Antwort

z = 1,93
14.Normalverteilung

Antwort: x = 254,2 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) = 0,8 → z = 0,8416

Zurück zu x

x = 250 + 0,8416·5 = 254,21 g

Antwort

x = 254,21 g
15.Konfidenzintervalle

Antwort: E = 2,927 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 = 7, t = 2,365

Fehlermarge

E = 2,365·3,5/√8 = 2,927

Antwort

E = 2,927 mmHg
16.Konfidenzintervalle

Antwort: σ = 2,186 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 = 24·2,8² = 188,2

Grenzen für σ²

188,2/39,364 = 4,78
188,2/12,401 = 15,17

Grenze für σ

σ = √4,78 = 2,186 µm

Antwort

σ = 2,186 µm

95-%-Intervall für σ: [2,186, 3,895] µm.

17.Hypothesentests & Konfidenzintervalle

Antwort: t = 1,5

Testing a mean: the test statistic measures how many standard errors the sample mean lies from the value claimed in H₀: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) when σ is known, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) when it is estimated from the sample. A confidence interval is x̄ ± (critical value)·(standard error).

Standardfehler der mittleren Differenz

SE = 4/√9 = 1,333

Teststatistik

t = 2/1,333 = 1,5

Antwort

t = 1,5

Bei df = 8 ist der zweiseitige kritische 5-%-Wert 2,306; |t| ist kleiner, also wird H₀ nicht verworfen.

18.Hypothesentests & Konfidenzintervalle

Antwort: n = 3458

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 = (1,96·15/0,5)² = 3457

Aufrunden

n = 3458

Antwort

n = 3458
19.Lineare Regression und Korrelation

Antwort: r = 0,8409

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 = 1153 − 20·280/5 = 33
Sxx = 90 − 20²/5 = 10
Syy = 15834 − 280²/5 = 154

Korrelationskoeffizient

r = 33/√(10·154) = 0,8409

Antwort

r = 0,8409
20.Lineare Regression und Korrelation

Antwort: ŷ = 43,9

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 = 25/5 = 5
ȳ = 200/5 = 40

Quadrat- und Produktsummen

Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 26

Regressionsgerade

b = 26/10 = 2,6
a = 40 − 2,6·5 = 27
ŷ = 27 + 2,6·x

Vorhersage

ŷ = 27 + 2,6·6,5 = 43,9

Antwort

ŷ = 43,9

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