Eine Immobilie soll im nächsten Jahr eine Nettomiete von €8 000 erzielen. Die Miete soll für immer um 2,5 % pro Jahr wachsen. Die geforderte Rendite beträgt 5,5 % pro Jahr. Bestimme den heutigen Wert PV der Immobilie.
C1 = €8 000g = 2,5%r = 5,5%
PV = €
2.Zeitwert des GeldesSchwer
Du leihst dir €8 000 zu 4,2 % pro Jahr bei monatlicher Verzinsung und zahlst am Ende jedes Monats €125 zurück. Wie viele Monate dauert es, bis das Darlehen getilgt ist (die letzte Rate darf kleiner sein)? Gib die Anzahl der Raten N an.
P = €8 000A = €1254,2% / 12
N = Raten
3.Kapitalwert & interner ZinsfußMittel
Eine Investition von €45 000 bringt am Ende der Jahre 1 bis 4 diese Zahlungen: €16 000, €13 000, €13 000, €21 000. Die Kapitalkosten betragen 7,000000000000001 %. Bestimme den Kapitalwert NPV.
Eine Investition von €50 000 bringt 4 Jahre lang am Ende jedes Jahres €15 500. Bestimme ihren internen Zinsfuß IRR in Prozent.
C0 = €50 000CF = €15 500n = 4
IRR = %
5.Anleihekurs & RenditeMittel
Eine Anleihe mit einem Nennwert von €1 000 zahlt einen jährlichen Kupon von 5% in zwei halbjährlichen Raten und wird in 5 Jahren fällig. Die Rendite bis zur Fälligkeit beträgt 6% pro Jahr. Bestimme den Kurs P der Anleihe.
F = €1 000Kuponsatz = 5%YTM = 6%n = 5
P = €
6.Anleihekurs & RenditeSchwer
Eine Anleihe mit einem Nennwert von €1 000 und einem jährlichen Kupon von 5% wird in 3 Jahren fällig und kostet €975. Bestimme ihre Rendite bis zur Fälligkeit YTM in Prozent.
F = €1 000Kuponsatz = 5%n = 3P = €975
YTM = %
7.CAPM & WACCMittel
Ein Unternehmen hat einen Verschuldungsgrad (zu Marktwerten) von D/E = 0,5. Seine Eigenkapitalkosten betragen 12%, seine Fremdkapitalkosten vor Steuern 3% und der Steuersatz 25%. Bestimme den WACC.
D/E = 0,5re = 12%rd = 3%T = 25%
WACC = %
8.CAPM & WACCSchwer
Ein Unternehmen hat 2 500 000 Aktien zu je €28,50 und 5 000 Anleihen mit einem Kurs von je €960. Die Fremdkapitalkosten vor Steuern betragen 3,5% und der Steuersatz 21%. Das Beta der Aktie ist 0,9, der risikofreie Zinssatz 4% und die Marktrendite 9%. Bestimme den WACC.
β = 0,9rf = 4%rm = 9%rd = 3,5%T = 21%
WACC = %
9.Beschreibende StatistikMittel
Bestimme die Stichproben-Standardabweichung s der Daten: 40, 29, 42, 44, 37, 10.
n = 6
s =
10.Beschreibende StatistikSchwer
Eine Größe ist normalverteilt mit Mittelwert 500 und Standardabweichung 100. Welcher Anteil P der Werte liegt unter 300?
μ = 500σ = 100x = 300
P =
11.WahrscheinlichkeitMittel
Bestimme für die gezeigte Verteilung die Varianz Var(X) von X.
x: 0, 1, 2p(x): 0,35, 0,3, 0,35
Var(X) =
12.WahrscheinlichkeitSchwer
6 Bauteile werden geprüft, und jedes fällt unabhängig mit Wahrscheinlichkeit 0,1 aus. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit P, dass höchstens eines ausfällt?
n = 6p = 0,1
P =
13.NormalverteilungMittel
Die Gewichte von Beuteln sind normalverteilt mit dem Mittelwert 250 g und der Standardabweichung 5 g. Welcher Anteil liegt zwischen 246,25 und 251 g? Gib P als Dezimalzahl an.
μ = 250σ = 5x1 = 246,25x2 = 251
P =
14.NormalverteilungSchwer
Die Körpergrößen erwachsener Männer sind normalverteilt mit dem Mittelwert 178 cm und der Standardabweichung 7 cm. Bestimme den Wert x, unter dem 95 % von ihnen liegen (das 95. Perzentil).
μ = 178σ = 7P = 95%
x = cm
15.KonfidenzintervalleMittel
Die Akkulaufzeit zweier Handymodelle wird verglichen. Modell 1: 60 Handys, Mittelwert 149 h, bekannte Standardabweichung 12 h. Modell 2: 50 Handys, Mittelwert 144 h, bekannte Standardabweichung 16 h. Bestimme die untere Grenze des 90-%-Konfidenzintervalls für μ₁ − μ₂.
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 0,025 hat?
p = 0,5E = 0,02599%
n =
17.Hypothesentests & KonfidenzintervalleMittel
Eine Stichprobe von 36 Studierenden hat einen mittleren Punktwert von 70,67 und eine Stichproben-Standardabweichung von 10. Bestimme die Teststatistik t für H₀: μ = 75.
μ₀ = 75x̄ = 70,67s = 10n = 36
t =
18.Hypothesentests & KonfidenzintervalleSchwer
In einer Studie erholen sich 90 von 200 Patienten unter Behandlung A und 41 von 120 Patienten unter Behandlung B. Bestimme mit dem gepoolten Anteil die Teststatistik z für H₀: p₁ = p₂.
x₁ = 90n₁ = 200x₂ = 41n₂ = 120
z =
19.Lineare Regression und KorrelationMittel
Die Tabelle enthält 6 Wertepaare von x = Temperatur in °C und y = verkaufte Eiskugeln. Bestimme das Bestimmtheitsmaß r² der Regressionsgeraden.
n = 6
r² =
20.Lineare Regression und KorrelationSchwer
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 = 7 voraus.
n = 5x = 7
ŷ =
3Lösungen
1.Zeitwert des Geldes
Antwort: PV = 266667 €
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.
Die Rentenformel umstellen
i = 0,0035
(1 + i)−N = 1 − 8 000·0,0035/125 = 0,776
Mit Logarithmen lösen
N = −ln(0,776)/ln(1,004) = 72,58
Auf ganze Raten aufrunden
72 volle Raten lassen eine kleine Restschuld, die die letzte, kleinere Rate tilgt.
N = 73
Antwort
N = 73 Raten
3.Kapitalwert & interner Zinsfuß
Antwort: NPV = 7941 €
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 = −45 000
CF1/(1 + 0,07)1 = 16 000/1,07 = 14 953,27
CF2/(1 + 0,07)2 = 13 000/1,145 = 11 354,70
CF3/(1 + 0,07)3 = 13 000/1,225 = 10 611,87
CF4/(1 + 0,07)4 = 21 000/1,311 = 16 020,80
Addieren
NPV = €7 940,65
Antwort
NPV = €7 940,65
Der Kapitalwert ist positiv, das Projekt verdient also mehr als die geforderte Rendite.
4.Kapitalwert & interner Zinsfuß
Antwort: IRR = 9,196 %
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)−4)/i = 50 000/15 500 = 3,226
Nach dem Zinssatz auflösen
Der Rentenbarwertfaktor sinkt, wenn der Zinssatz steigt; schließe den Zinssatz ein und grenze ihn ein.
i = 9%: 3,24
i = 10%: 3,17
IRR = 9,196%
Antwort
IRR = 9,196%
5.Anleihekurs & Rendite
Antwort: P = 957,3 €
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 = €25,00, i = 0,03, N = 10
Barwert der Kupons
€25,00·(1 − 0,7441)/0,03 = €213,26
Barwert des Nennwerts
€1 000·0,7441 = €744,09
Kurs
P = €957,35
Antwort
P = €957,35
Die Rendite liegt über dem Kuponsatz, also notiert die Anleihe unter pari.
6.Anleihekurs & Rendite
Antwort: YTM = 5,934 %
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
€975 = €50·(1 − (1 + y)⁻³)/y + €1 000/(1 + y)³
Numerisch lösen
P(5%) = €1 000,00, P(6%) = €973,27
YTM = 5,934%
Antwort
YTM = 5,934%
7.CAPM & WACC
Antwort: WACC = 8,75 %
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 aus D/E
E/V = 1/(1 + 0,5) = 0,6667
D/V = 0,5/(1 + 0,5) = 0,3333
WACC
WACC = 0,6667·12% + 0,3333·3%·(1 − 0,25) = 8,75%
Antwort
WACC = 8,75%
8.CAPM & WACC
Antwort: WACC = 8,138 %
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 = −2
Standardnormalverteilungstabelle
Φ(−2) = 0,02275
P = 0,02275
Antwort
P = 0,02275
11.Wahrscheinlichkeit
Antwort: Var(X) = 0,7
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 + 1·0,3 + 2·0,35 = 1
Mittelwert der Quadrate
E(X²) = 0·0,35 + 1·0,3 + 4·0,35 = 1,7
Varianz
Var(X) = 1,7 − 1² = 0,7
Antwort
Var(X) = 0,7
12.Wahrscheinlichkeit
Antwort: P = 0,8857
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) = 0,96 = 0,5314
P(X = 1) = 6·0,1·0,95 = 0,3543
Addieren
P = 0,5314 + 0,3543 = 0,8857
Antwort
P = 0,8857
13.Normalverteilung
Antwort: P = 0,3526
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 = (246,25 − 250)/5 = −0,75
z₂ = (251 − 250)/5 = 0,2
Fläche dazwischen
P = Φ(0,2) − Φ(−0,75) = 0,5793 − 0,2266 = 0,3526
Antwort
P = 0,3526
14.Normalverteilung
Antwort: x = 189,5 cm
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) = 0,95 → z = 1,645
Zurück zu x
x = 178 + 1,645·7 = 189,51 cm
Antwort
x = 189,51 cm
15.Konfidenzintervalle
Antwort: untere Grenze = 0,489 h
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.
Punktschätzer
x̄₁ − x̄₂ = 149 − 144 = 5
Standardfehler
SE = √(12²/60 + 16²/50) = 2,742
Fehlermarge
E = 1,645·2,742 = 4,511
Intervall
5 ± 4,511 → [0,489, 9,511]
Antwort
untere Grenze = 0,489 h
Das Intervall enthält die 0 nicht, die Mittelwerte unterscheiden sich also signifikant.
16.Konfidenzintervalle
Antwort: n = 2655
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 = 2,576²·0,5·0,5/0,025² = 2654
Aufrunden
n = 2655
Antwort
n = 2655
17.Hypothesentests & Konfidenzintervalle
Antwort: t = −2,598
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 = 10/√36 = 10/6 = 1,667
Teststatistik
t = (70,67 − 75)/1,667 = −2,598
Antwort
t = −2,598
t0,025; df = 35 = 2,03
|t| > 2,03, also wird H₀ auf dem 5-%-Niveau (zweiseitig) verworfen.
18.Hypothesentests & Konfidenzintervalle
Antwort: z = 1,908
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 = 90/200 = 0,45
p̂₂ = 41/120 = 0,3417
p̂ = 131/320 = 0,4094
Standardfehler unter H₀
SE = √(0,4094·0,5906·(1/200 + 1/120)) = 0,05678
Teststatistik
z = (0,45 − 0,3417)/0,05678 = 1,908
Antwort
z = 1,908
|z| < 1.96, also wird H₀ auf dem 5-%-Niveau (zweiseitig) nicht verworfen.
19.Lineare Regression und Korrelation
Antwort: r² = 0,9558
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 = 138/6 = 23
ȳ = 825/6 = 137,5
Quadrat- und Produktsummen
Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 405
Syy = Σ(y − ȳ)² = 2452
Bestimmtheitsmaß
r² = 405²/(70·2452) = 0,9558
Antwort
r² = 0,9558
Etwa 95,58 % der Streuung von y werden durch die Gerade erklärt.
20.Lineare Regression und Korrelation
Antwort: ŷ = 70,75
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.
Mittelwerte
x̄ = 30/5 = 6
ȳ = 329/5 = 65,8
Quadrat- und Produktsummen
Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 198
Regressionsgerade
b = 198/40 = 4,95
a = 65,8 − 4,95·6 = 36,1
ŷ = 36,1 + 4,95·x
Vorhersage
ŷ = 36,1 + 4,95·7 = 70,75
Antwort
ŷ = 70,75
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