Eine Rente zahlt am Ende jedes Jahres €1 500, 19 Jahre lang. Der Zinssatz beträgt 7 % pro Jahr. Bestimme den Barwert PV der Rente.
A = €1 500i = 7%n = 19
PV = €
2.Zeitwert des GeldesSchwer
Ein Darlehen von €12 000 wird über 5 Jahre in gleichen Monatsraten zurückgezahlt. Der Zinssatz beträgt 4,2 % pro Jahr bei monatlicher Verzinsung. Bestimme die Monatsrate A.
P = €12 0004,2% / 12N = 60
A = €
3.Kapitalwert & interner ZinsfußMittel
Eine Maschine kostet heute €40 000, hält 7 Jahre und verursacht €2 000 Betriebskosten pro Jahr (am Ende jedes Jahres gezahlt). Die Kapitalkosten betragen 8 %. Bestimme ihre äquivalenten jährlichen Kosten EAC.
C0 = €40 000M = €2 000n = 7r = 8%
EAC = €
4.Kapitalwert & interner ZinsfußSchwer
Ein Projekt kostet €20 000 und bringt am Ende der Jahre 1 bis 4 jeweils €11 000, €9 000, €12 000, €6 000. Die Zahlungen können zu den Kapitalkosten von 10 % wieder angelegt werden. Bestimme den modifizierten internen Zinsfuß MIRR in Prozent.
Eine Anleihe mit einem Nennwert von €1 000 wird in 15 Jahren fällig und zahlt jährliche Kupons. Sie wird bei einer Rendite bis zur Fälligkeit von 8% für €658 verkauft. Bestimme den Kuponsatz c in Prozent.
F = €1 000n = 15P = €658YTM = 8%
c = %
6.Anleihekurs & RenditeSchwer
Eine Anleihe mit einem Nennwert von €1 000 und einem jährlichen Kupon von 3% wird in 5 Jahren fällig und kostet €1 045. Bestimme ihre Rendite bis zur Fälligkeit YTM in Prozent.
F = €1 000Kuponsatz = 3%n = 5P = €1 045
YTM = %
7.CAPM & WACCMittel
Ein Unternehmen ist finanziert mit Stammaktien im Wert von €12 000 000, Vorzugsaktien im Wert von €2 000 000 und Fremdkapital im Wert von €4 000 000. Die Eigenkapitalkosten betragen 12%, die Kosten der Vorzugsaktien 6,5% und die Fremdkapitalkosten vor Steuern 4,5%. Der Steuersatz beträgt 28%. Bestimme den WACC.
Ein Unternehmen hat 4 000 000 Aktien zu je €35,00 und 40 000 Anleihen mit einem Kurs von je €1 050. Die Fremdkapitalkosten vor Steuern betragen 4% und der Steuersatz 30%. Das Beta der Aktie ist 0,6, der risikofreie Zinssatz 1% und die Marktrendite 5,5%. Bestimme den WACC.
β = 0,6rf = 1%rm = 5,5%rd = 4%T = 30%
WACC = %
9.Beschreibende StatistikMittel
Bestimme die Stichproben-Standardabweichung s der Daten: 49, 31, 35, 43, 30, 48.
n = 6
s =
10.Beschreibende StatistikSchwer
Eine Größe ist normalverteilt mit Mittelwert 60 und Standardabweichung 12. Welcher Anteil P der Werte liegt unter 75?
μ = 60σ = 12x = 75
P =
11.WahrscheinlichkeitMittel
Ein Beutel enthält 6 rote und 3 blaue Kugeln. Du ziehst zwei Kugeln, ohne die erste zurückzulegen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit P, dass beide rot sind?
6 / 3
P =
12.WahrscheinlichkeitSchwer
Ein Test hat 12 Multiple-Choice-Fragen. Eine Studentin, die rät, beantwortet jede unabhängig mit Wahrscheinlichkeit 0,1 richtig. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit P für genau 5 richtige Antworten?
n = 12p = 0,1k = 5
P =
13.NormalverteilungMittel
Ziehe z so, dass die schattierte Fläche unter der Standardnormalverteilung rechts von z gleich 0,0594 ist. Bestimme z auf zwei Nachkommastellen.
A = 0,0594
z =
14.NormalverteilungSchwer
Die Körpergrößen erwachsener Männer sind normalverteilt mit dem Mittelwert 178 cm und der Standardabweichung 7 cm. Bestimme den Wert x, unter dem 25 % von ihnen liegen (das 25. Perzentil).
μ = 178σ = 7P = 25%
x = cm
15.KonfidenzintervalleMittel
Eine Stichprobe von 30 Elementen hat den Mittelwert 113 und die Standardabweichung s = 14,5. Die Grundgesamtheit ist annähernd normalverteilt. Bestimme die untere Grenze des 95-%-Konfidenzintervalls für den Mittelwert.
n = 30x̄ = 113s = 14,595%t(29) = 2,045
untere Grenze =
16.KonfidenzintervalleSchwer
Die Standardabweichung der Grundgesamtheit ist 11. Wie groß muss die Stichprobe n sein, damit ein 95-%-Konfidenzintervall für den Mittelwert eine Fehlermarge von höchstens 0,5 hat?
σ = 11E = 0,595%
n =
17.Hypothesentests & KonfidenzintervalleMittel
Eine Stichprobe von 25 Studierenden hat einen mittleren Punktwert von 72,84 und eine Stichproben-Standardabweichung von 12. Bestimme die Teststatistik t für H₀: μ = 75.
μ₀ = 75x̄ = 72,84s = 12n = 25
t =
18.Hypothesentests & KonfidenzintervalleSchwer
Ein einseitiger z-Test bei α = 0,05 soll eine Verschiebung des Mittelwerts um 2,5 Einheiten mit einer Teststärke von 90 % erkennen. Die Standardabweichung beträgt 20. Bestimme den Mindeststichprobenumfang n.
Die Tabelle enthält 5 Wertepaare von x = Lernstunden und y = Prüfungspunkte. Ihre Summen sind gegeben. Bestimme daraus den Korrelationskoeffizienten nach Pearson r.
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. Für welchen Wert x sagt die Gerade ŷ = 70 voraus?
n = 5ŷ = 70
x =
3Lösungen
1.Zeitwert des Geldes
Antwort: PV = 15503 €
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.
Rentenbarwertfaktor
(1 − (1 + i)−n)/i = (1 − 0,2765)/0,07 = 10,34
Barwert
PV = 1 500·10,34 = €15 503,39
Antwort
PV = €15 503,39
2.Zeitwert des Geldes
Antwort: A = 222,1 €
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 Raten
i = 0,042/12 = 0,0035
N = 12·5 = 60
Rate
Der Barwert von N gleichen Raten A ist A·(1 − (1 + i)⁻ᴺ)/i. Setze ihn gleich dem Darlehen und löse nach A auf.
(1 + i)−N = 0,8109
A = 12 000·0,0035/(1 − 0,8109) = €222,08
Antwort
A = €222,08
3.Kapitalwert & interner Zinsfuß
Antwort: EAC = 9683 €
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 − 1,08−7)/0,08 = 5,206
Annualisierter Kaufpreis
40 000/5,206 = 7 682,90
EAC
EAC = 7 682,90 + 2 000 = €9 682,90
Antwort
EAC = €9 682,90
4.Kapitalwert & interner Zinsfuß
Antwort: MIRR = 22,29 %
Modifizierter interner Zinsfuß: Zinse jede Einzahlung mit dem Wiederanlagezins (meist den Kapitalkosten) bis zum Projektende auf, um den Endwert TV zu erhalten. Der MIRR ist der Zinssatz, der die Anfangsinvestition in TV überführt: MIRR = (TV/C₀)^(1/n) − 1.
Endwert der Einzahlungen
11 000·1,13 = 14 641,00
9 000·1,12 = 10 890,00
12 000·1,11 = 13 200,00
6 000·1,10 = 6 000,00
TV = 44 731,00
MIRR
MIRR = (44 731,00/20 000)1/4 − 1 = 22,29%
Antwort
MIRR = 22,29%
5.Anleihekurs & Rendite
Antwort: c = 4,004 %
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.
Barwert des Nennwerts
1000·(1 + 0,08)−15 = €315,24
Kupon
C = (658 − 315,24)/8,559 = €40,04
Kuponsatz
c = 40,04/1000 = 4,004%
Antwort
c = 4,004%
6.Anleihekurs & Rendite
Antwort: YTM = 2,044 %
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
€1 045 = €30·(1 − (1 + y)⁻⁵)/y + €1 000/(1 + y)⁵
Numerisch lösen
P(2%) = €1 047,13, P(3%) = €1 000,00
YTM = 2,044%
Antwort
YTM = 2,044%
7.CAPM & WACC
Antwort: WACC = 9,442 %
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).
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 = 4 000 000·€35,00 = €140 000 000
D = 40 000·€1 050 = €42 000 000
Eigenkapitalkosten (CAPM)
re = 1% + 0,6·4,5% = 3,7%
Gewichte
V = €182 000 000, E/V = 0,7692, D/V = 0,2308
WACC
WACC = 0,7692·3,7% + 0,2308·4%·(1 − 0,3) = 3,492%
Antwort
WACC = 3,492%
9.Beschreibende Statistik
Antwort: s = 8,454
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 = 1,25
Standardnormalverteilungstabelle
Φ(1,25) = 0,8944
P = 0,8944
Antwort
P = 0,8944
11.Wahrscheinlichkeit
Antwort: P = 0,4167
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 = 6/9 · 5/8 = 30/72 = 0,4167
Antwort
P = 0,4167
12.Wahrscheinlichkeit
Antwort: P = 0,003788
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.
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 − 0,0594 = 0,9406
Die z-Tabelle rückwärts lesen
Finde 0,9406 in der Tabelle und lies z ab.
z = 1,56
Antwort
z = 1,56
14.Normalverteilung
Antwort: x = 173,3 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) = 0,25 → z = −0,6745
Zurück zu x
x = 178 + −0,6745·7 = 173,28 cm
Antwort
x = 173,28 cm
15.Konfidenzintervalle
Antwort: untere Grenze = 107,6
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 = 29, t = 2,045
Fehlermarge
E = 2,045·14,5/√30 = 5,414
Intervall
113 ± 5,414 → [107,6, 118,4]
Antwort
untere Grenze = 107,6
16.Konfidenzintervalle
Antwort: n = 1860
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 = (1,96·11/0,5)² = 1859
Aufrunden
Ein Stichprobenumfang ist eine ganze Zahl, und Abrunden würde die Fehlermarge zu groß machen.
n = 1860
Antwort
n = 1860
17.Hypothesentests & Konfidenzintervalle
Antwort: t = −0,9
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 = 12/√25 = 12/5 = 2,4
Teststatistik
t = (72,84 − 75)/2,4 = −0,9
Antwort
t = −0,9
t0,025; df = 24 = 2,064
|t| < 2.064, also wird H₀ auf dem 5-%-Niveau (zweiseitig) nicht verworfen.
18.Hypothesentests & Konfidenzintervalle
Antwort: n = 549
Stichprobenumfang für einen Test: Um eine wahre Verschiebung δ mit der Teststärke 1 − β in einem einseitigen z-Test zum Niveau α zu erkennen, muss der Standardfehler δ = (z_α + z_β)·σ/√n erfüllen, also n = ((z_α + z_β)·σ/δ)², aufgerundet.
Nach n auflösen
n = ((1,645 + 1,282)·20/2,5)² = 548,3
Aufrunden
n = 549
Antwort
n = 549
19.Lineare Regression und Korrelation
Antwort: r = 0,9861
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 = 2648 − 30·399/5 = 254
Sxx = 220 − 30²/5 = 40
Syy = 33499 − 399²/5 = 1659
Korrelationskoeffizient
r = 254/√(40·1659) = 0,9861
Antwort
r = 0,9861
20.Lineare Regression und Korrelation
Antwort: x = 5,457
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 = 20/5 = 4
ȳ = 299/5 = 59,8
Quadrat- und Produktsummen
Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 70
Regressionsgerade
b = 70/10 = 7
a = 59,8 − 7·4 = 31,8
ŷ = 31,8 + 7·x
Nach x auflösen
x = (70 − 31,8)/7 = 5,457
Antwort
x = 5,457
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