Práctica de métodos cuantitativos y renta fija del CFA Level I: pack de repaso

Hojas de fórmulas, los pasos clave de los métodos de cada tema y 20 problemas de práctica, con las soluciones completas al final.

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1Fórmulas y métodos

Valor temporal del dinero

Valor futuro
FV = PV·(1 + i)n
Valor actual
PV = FV/(1 + i)n
Varios periodos al año
i = r/m, N = m·n
Renta, valor actual
PV = PMT·[1 − (1 + i)−n]/i
Renta, valor futuro
FV = PMT·[(1 + i)n − 1]/i

Método

  1. Dibuja una línea temporal con cada flujo de caja y su momento.
  2. Ajusta el tipo al periodo: un tipo mensual para pagos mensuales.
  3. Usa FV = PV·(1 + i)ⁿ para importes únicos y las fórmulas de rentas para pagos iguales.
  4. Comprueba el signo y el orden de magnitud de la respuesta.

VAN y TIR

Valor actual neto
NPV = −C0 + Σ CFt/(1 + r)t
Flujos iguales
NPV = −C0 + CF·[1 − (1 + r)−n]/r
Tasa interna de retorno
el r con el que NPV = 0
Decisión
aceptar si NPV > 0 (o IRR > rentabilidad exigida)

Método

  1. Anota todos los flujos de caja con su año; la inversión del año 0 es negativa.
  2. Descuenta cada flujo de caja: CFt/(1 + r)t.
  3. Súmalos para obtener el VAN. Si es positivo, el proyecto rinde más que r.
  4. Para la TIR, busca el tipo que anula el VAN por tanteo o interpolación.

Precio y rentabilidad de bonos

Precio del bono
P = C·(1 − (1 + y)−n)/y + F/(1 + y)n
Cupones semestrales
C/2, y/2 y 2n periodos
Rentabilidad corriente
C/P
Precio y rentabilidad
rentabilidad sube → precio baja

Método

  1. Halla el cupón por periodo y la rentabilidad por periodo.
  2. Precio = valor actual de los cupones (una renta) + valor actual del nominal.
  3. Con cupones semestrales usa la mitad del cupón, la mitad de la rentabilidad y el doble de periodos.
  4. Comprueba: si la rentabilidad supera el tipo del cupón, el precio está por debajo del nominal.

CAPM y WACC

CAPM
re = rf + β·(rm − rf)
WACC
E/V·re + D/V·rd·(1 − T)
Valor de la empresa
V = E + D

Estadística descriptiva

Media
x̄ = Σx/n
Desviación típica muestral
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Mediana
valor central de los datos ordenados
Puntuación z
z = (x − μ)/σ
Distribución normal
68% dentro de ±1σ, 95% dentro de ±2σ

Probabilidad

Complementario
P(not A) = 1 − P(A)
Regla de la suma
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
Sucesos independientes
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
Probabilidad condicionada
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
Binomial
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

Distribución normal

Puntuación z
z = (x − μ)/σ
Por debajo de x
P(X < x) = Φ(z)
Por encima de x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Entre dos valores
Φ(z2) − Φ(z1)
Percentil
x = μ + z·σ

Método

  1. Convierte el valor en una puntuación z: z = (x − μ)/σ.
  2. Busca Φ(z), el área a la izquierda de z.
  3. Para el área a la derecha usa 1 − Φ(z); para un intervalo resta las dos áreas a la izquierda.
  4. Para un percentil, trabaja al revés: halla z para el área y luego x = μ + z·σ.

Intervalos de confianza

σ conocida
x̄ ± z·σ/√n
σ desconocida
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
z crítico
90%: 1,645, 95%: 1,96, 99%: 2,576
Tamaño muestral
n = (z·σ/E)², rounded up

Método

  1. Decide entre z (σ poblacional conocida) y t (solo la s muestral, con n − 1 grados de libertad).
  2. Halla el valor crítico para el nivel de confianza.
  3. Margen de error: E = valor crítico × desviación típica/√n.
  4. Intervalo: x̄ ± E.

Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Contraste z para una media
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
Contraste t para una media
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
Bilateral al 5%
rechaza H0 si |z| > 1,96
Intervalo de confianza
x̄ ± z·σ/√n

Método

  1. Enuncia H₀ y H₁ y decide si el contraste es unilateral o bilateral.
  2. Calcula el estadístico de contraste: (x̄ − μ₀)/(σ/√n), o con s y t.
  3. Compáralo con el valor crítico o halla el p-valor.
  4. Rechaza H₀ si el estadístico supera el valor crítico (p menor que α) y expresa la conclusión con palabras.

Regresión lineal y correlación

Sumas de cuadrados
Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
Pendiente
b = Sxy/Sxx
Ordenada en el origen
a = ȳ − b·x̄
Correlación
r = Sxy/√(SxxSyy)
Residuo
e = y − ŷ

2Problemas de práctica

1.Valor temporal del dineroMedia
años012345€8 000FV = ?

Inviertes €8 000 a un tipo nominal del 5 % anual con capitalización trimestral. Calcula el valor FV de la inversión al cabo de 5 años.

PV = €8 0005% / 4n = 5
FV = €
2.Valor temporal del dineroDifícil
meses01…72…360€200 000AB = ?A3% / 12

Una hipoteca de €200 000 se devuelve con cuotas mensuales iguales durante 30 años al 3 % anual con capitalización mensual. ¿Cuánto se debe todavía justo después de la cuota del final del año 6? Halla el capital pendiente B.

P = €200 0003% / 12N = 360k = 72
B = €
3.VAN y TIRMedia
años0123−20 0009 0005 0007 000

Una inversión de €20 000 genera estos flujos al final de los años 1 a 3: €9 000, €5 000, €7 000. El coste de capital es del 7,000000000000001 %. Calcula el valor actual neto NPV.

r = 7,000000000000001%CF0 = −20 000CF1 = 9 000CF2 = 5 000CF3 = 7 000
NPV = €
4.VAN y TIRDifícil
años012−20 00010 50013 500

Un proyecto cuesta €20 000 y devuelve €10 500, €13 500 al final de los años 1 a 2. Calcula su tasa interna de rentabilidad IRR en porcentaje.

CF0 = −20 000CF1 = 10 500CF2 = 13 500
IRR = %
5.Precio y rentabilidad de bonosMedia
años0123€873C = ?C = ?C = ? + €1 000

Un bono con un valor nominal de €1 000 vence dentro de 3 años y paga cupones anuales. Se vende a €873 cuando la rentabilidad al vencimiento es del 9%. Halla el tipo de cupón c en porcentaje.

F = €1 000n = 3P = €873YTM = 9%
c = %
6.Precio y rentabilidad de bonosDifícil
semestres0123…14€1 223€30€30€30 + €1 000

Un bono con un valor nominal de €1 000 paga un cupón anual del 6% en dos pagos semestrales y vence dentro de 7 años. Se vende a €1 223. Halla su rentabilidad al vencimiento YTM como tipo anual (el doble de la rentabilidad semestral), en porcentaje.

F = €1 000cupón = 6% (2×)n = 7P = €1 223
YTM = %
7.CAPM y WACCMedia
WACC = 7,92%capital propio€4 000 000re​ = ?deuda€1 000 000rd​ = 4,5%T = 20%

Una empresa tiene fondos propios por valor de €4 000 000 y deuda por valor de €1 000 000. Su WACC es del 7,92%, su coste de la deuda antes de impuestos es del 4,5% y el tipo impositivo es del 20%. Halla el coste de los fondos propios re.

E = €4 000 000D = €1 000 000WACC = 7,92%rd = 4,5%T = 20%
re = %
8.CAPM y WACCDifícil
rf​ = 4%, rm​ − rf​ = 6%D/E = 0,2capital propioβL​ = 1,3deudaD/E = 1,5capital propiore​ = ?deudaT = 28%

Las acciones de una empresa tienen una beta de 1,3 con su ratio deuda/fondos propios actual de 0,2. Planea elevar su ratio deuda/fondos propios a 1,5. El tipo impositivo es del 28%, el tipo libre de riesgo del 4% y la prima de riesgo de mercado del 6%. Halla el coste de los fondos propios re tras el cambio.

βL = 1,3D/E1 = 0,2D/E2 = 1,5T = 28%rf = 4%rm − rf = 6%
re = %
9.Estadística descriptivaMedia
202530354045

Calcula la desviación típica muestral s de los datos: 39, 17, 44, 45, 45, 32.

n = 6
s =
10.Estadística descriptivaDifícil
z −2−1012

Una magnitud sigue una distribución normal con media 170 y desviación típica 12. ¿Qué proporción P de valores está por debajo de 185?

μ = 170σ = 12x = 185
P =
11.ProbabilidadMedia
xp(x)00,3520,2540,360,1μ = 2,3

Para la distribución mostrada, halla la varianza Var(X) de X.

x: 0, 2, 4, 6p(x): 0,35, 0,25, 0,3, 0,1
Var(X) =
12.ProbabilidadDifícil
€p(x)−10,8410,15190,01

Jugar una partida cuesta 1 €. Ganas 2 € con probabilidad 0,15 y 20 € con probabilidad 0,01; en otro caso no ganas nada. La apuesta no se devuelve. Halla la ganancia neta esperada E(G) por partida.

apuesta = €1€2: p = 0,15€20: p = 0,01
E(G) = €
13.Distribución normalMedia
−3−2−10123zárea sombreada entre −z y z = 0,9722

Arrastra z para que el área sombreada entre −z y z bajo la curva normal estándar sea 0,9722. Halla z con dos decimales.

A = 0,9722
z =
14.Distribución normalDifícil
μ = 65x = ?99%

Supón que las notas de un examen siguen una distribución normal con media 65 puntos y desviación típica 10 puntos. Halla el valor x por debajo del cual queda el 99 % de los datos (el percentil 99).

μ = 65σ = 10P = 99%
x = puntos
15.Intervalos de confianzaMedia
x̄E₁ = 9,699%, n = 64x̄E₂ = ?95%, n = 64

Un intervalo de confianza del 99 % para una media, basado en 64 observaciones y una σ conocida, tiene un margen de error de 9,6. ¿Cuál es el margen de error E₂ de un intervalo del 95 % con los mismos datos?

99%n₁ = 64E₁ = 9,695%
E₂ =
16.Intervalos de confianzaDifícil
σ = 17, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 595%

La desviación típica poblacional es 17. ¿Qué tamaño muestral n necesitas para que un intervalo de confianza del 95 % para la media tenga un margen de error de como máximo 5?

σ = 17E = 595%
n =
17.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianzaMedia
−2,0642,064t = ?df = 24

Se comparan dos métodos de enseñanza. Grupo 1: 10 estudiantes, nota media 41, desviación típica 5,5. Grupo 2: 16 estudiantes, nota media 37,3, desviación típica 12. Supón varianzas poblacionales iguales y usa el contraste t de dos muestras con varianza combinada. Halla el estadístico de contraste t para H₀: μ₁ = μ₂, tomando la diferencia como x̄₁ − x̄₂ (grupo 1 menos grupo 2).

n₁ = 10x̄₁ = 41s₁ = 5,5n₂ = 16x̄₂ = 37,3s₂ = 12
t =
18.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianzaDifícil
−1,961,96z = ?

En un ensayo se recuperan 23 de 150 pacientes con el tratamiento A y 34 de 120 pacientes con el tratamiento B. Usando la proporción combinada, halla el estadístico de contraste z para H₀: p₁ = p₂.

x₁ = 23n₁ = 150x₂ = 34n₂ = 120
z =
19.Regresión lineal y correlaciónMedia
xy122224323417516614xy246152025

La tabla da 6 observaciones emparejadas de x = antigüedad del coche en años e y = precio en miles de €. Se dan sus sumas. Halla el coeficiente de correlación de Pearson r a partir de estas sumas.

n = 6Σx = 21Σy = 116Σx² = 91Σy² = 2330Σxy = 371
r =
20.Regresión lineal y correlaciónDifícil
xy143349551761974xy5506070x = 8

La tabla da 5 observaciones emparejadas de x = horas de estudio e y = nota del examen. Usa la recta de mínimos cuadrados ŷ = a + b·x. Se hace una nueva observación (8, 62). Halla su residuo e = y − ŷ.

n = 5(8, 62)
e =

3Disoluciones

1.Valor temporal del dinero

Respuesta: FV = 10256 €

Valor temporal del dinero: el dinero de hoy vale más que la misma cantidad en el futuro, porque puede generar intereses. Con un tipo de interés i por periodo, una cantidad crece a FV = PV·(1 + i)n. Una serie de pagos iguales (una renta) se valora sumando cada pago, de donde salen las fórmulas de rentas.

Tipo y número de periodos

i = r/m = 0,05/4 = 0,0125
N = m·n = 4·5 = 20

Valor futuro

FV = 8 000·(1 + 0,0125)20 = 8 000·1,282 = €10 256,30

Respuesta

FV = €10 256,30
2.Valor temporal del dinero

Respuesta: B = 172962 €

Valor temporal del dinero: el dinero de hoy vale más que la misma cantidad en el futuro, porque puede generar intereses. Con un tipo de interés i por periodo, una cantidad crece a FV = PV·(1 + i)n. Una serie de pagos iguales (una renta) se valora sumando cada pago, de donde salen las fórmulas de rentas.

Cuota mensual

i = 0,0025, N = 360
A = 200 000·0,0025/(1 − (1 + 0,0025)−360) = €843,21

Valor actual de las cuotas restantes

Lo que todavía se debe tiene que quedar exactamente pagado con las cuotas restantes.

N − k = 360 − 72 = 288
B = 843,2·(1 − (1 + 0,0025)−288)/0,0025 = €172 962,28

Respuesta

B = €172 962,28
3.VAN y TIR

Respuesta: NPV = −1508 €

Valor actual neto: descuenta cada flujo de caja hasta hoy con la rentabilidad exigida r y súmalos: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Un proyecto con NPV > 0 rinde más que r y crea valor. La tasa interna de rentabilidad (TIR) es el tipo para el que NPV = 0.

Valor actual de cada flujo

CF0 = −20 000
CF1/(1 + 0,07)1 = 9 000/1,07 = 8 411,21
CF2/(1 + 0,07)2 = 5 000/1,145 = 4 367,19
CF3/(1 + 0,07)3 = 7 000/1,225 = 5 714,09

Sumarlos

NPV = €−1 507,51

Respuesta

NPV = €−1 507,51

El VAN es negativo, así que el proyecto rinde menos que la rentabilidad exigida.

4.VAN y TIR

Respuesta: IRR = 12,5 %

Valor actual neto: descuenta cada flujo de caja hasta hoy con la rentabilidad exigida r y súmalos: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Un proyecto con NPV > 0 rinde más que r y crea valor. La tasa interna de rentabilidad (TIR) es el tipo para el que NPV = 0.

Acotar la TIR

El VAN baja al subir el tipo, así que la TIR está entre un tipo con VAN positivo y otro con VAN negativo.

NPV(10%) = 702,48
NPV(15%) = −661,63

Acotar

La interpolación lineal da una primera estimación; repetirla (o la función TIR de una calculadora) da el tipo exacto.

IRR ≈ 10 + 5·702,48/(702,48 − (−661,63)) = 12,57%
exacto: NPV(12,5%) = 0 → IRR = 12,5%

Respuesta

IRR = 12,5%
5.Precio y rentabilidad de bonos

Respuesta: c = 3,983 %

Precio de un bono: el precio de un bono es el valor actual de sus flujos de caja, descontados a la rentabilidad al vencimiento (YTM): los cupones forman una renta y el valor nominal se devuelve al vencimiento. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. Cuando la rentabilidad supera el tipo de cupón, el bono cotiza por debajo de su valor nominal, y al revés.

Valor actual del nominal

1000·(1 + 0,09)−3 = €772,18

Cupón

C = (873 − 772,18)/2,531 = €39,83

Tipo del cupón

c = 39,83/1000 = 3,983%

Respuesta

c = 3,983%
6.Precio y rentabilidad de bonos

Respuesta: YTM = 2,507 %

Precio de un bono: el precio de un bono es el valor actual de sus flujos de caja, descontados a la rentabilidad al vencimiento (YTM): los cupones forman una renta y el valor nominal se devuelve al vencimiento. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. Cuando la rentabilidad supera el tipo de cupón, el bono cotiza por debajo de su valor nominal, y al revés.

Por periodo

C = €30,00, N = 14

Resolver numéricamente

i = 1,253% por semestre

YTM

YTM = 2·1,253% = 2,507%

Respuesta

YTM = 2,507%
7.CAPM y WACC

Respuesta: re = 9 %

Coste del capital: el CAPM da la rentabilidad que exigen los accionistas: re = rf + β·(rm − rf). El coste medio ponderado del capital combina fondos propios y deuda según sus valores de mercado: WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), con V = E + D. Los intereses son deducibles fiscalmente; de ahí el factor (1 − T).

Ponderaciones

V = €5 000 000, E/V = 0,8, D/V = 0,2

Parte de la deuda en el WACC

0,2·4,5%·(1 − 0,2) = 0,72%

Coste de los fondos propios

re = (7,92% − 0,72%)/0,8 = 9%

Respuesta

re = 9%
8.CAPM y WACC

Respuesta: re = 18,18 %

Beta apalancada (Hamada): la deuda hace más arriesgados los fondos propios. βL = βU·(1 + (1 − T)·D/E), donde βU es la beta del negocio sin deuda. Para pasar una beta a otra estructura de capital, desapaláncala primero y luego vuelve a apalancarla con la nueva D/E.

Desapalanca la beta

βU = 1,3/(1 + 0,72·0,2) = 1,136

Vuelve a apalancar con la nueva D/E

βL = 1,136·(1 + 0,72·1,5) = 2,364

Coste de los fondos propios (CAPM)

re = 4% + 2,364·6% = 18,18%

Respuesta

re = 18,18%
9.Estadística descriptiva

Respuesta: s = 11,01

Estadística descriptiva: la media es la suma dividida entre n; la mediana es el valor central de los datos ordenados (la media de los dos centrales si n es par). La desviación típica muestral es s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Una puntuación z = (x − μ)/σ indica a cuántas desviaciones típicas está un valor de la media.

Media

x̄ = 222/6 = 37

Desviaciones al cuadrado

Σ(x − x̄)² = 2² + (−20)² + 7² + 8² + 8² + (−5)² = 606

Desviación típica

s = √(606/5) = 11,01

Respuesta

s = 11,01
10.Estadística descriptiva

Respuesta: P = 0,8944

Estadística descriptiva: la media es la suma dividida entre n; la mediana es el valor central de los datos ordenados (la media de los dos centrales si n es par). La desviación típica muestral es s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Una puntuación z = (x − μ)/σ indica a cuántas desviaciones típicas está un valor de la media.

Tipificar

z = 1,25

Tabla de la normal estándar

Φ(1,25) = 0,8944
P = 0,8944

Respuesta

P = 0,8944
11.Probabilidad

Respuesta: Var(X) = 4,11

Variables aleatorias discretas: una distribución de probabilidad enumera cada valor x que puede tomar una variable con su probabilidad p(x); las probabilidades están entre 0 y 1 y suman 1. El valor esperado (media) es E(X) = Σx·p(x), el promedio a largo plazo. La varianza es Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², y la desviación típica es σ = √Var(X). Para un cambio lineal Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) y σY = |a|·σX; sumar una constante no cambia la dispersión.

Media

μ = 0·0,35 + 2·0,25 + 4·0,3 + 6·0,1 = 2,3

Media de los cuadrados

E(X²) = 0·0,35 + 4·0,25 + 16·0,3 + 36·0,1 = 9,4

Varianza

Var(X) = 9,4 − 2,3² = 4,11

Respuesta

Var(X) = 4,11
12.Probabilidad

Respuesta: E(G) = −0,5 €

Variables aleatorias discretas: una distribución de probabilidad enumera cada valor x que puede tomar una variable con su probabilidad p(x); las probabilidades están entre 0 y 1 y suman 1. El valor esperado (media) es E(X) = Σx·p(x), el promedio a largo plazo. La varianza es Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², y la desviación típica es σ = √Var(X). Para un cambio lineal Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) y σY = |a|·σX; sumar una constante no cambia la dispersión.

Resultados netos

G: 1 (p = 0,15), 19 (p = 0,01), −1 (p = 0,84)

Valor esperado

E(G) = 1·0,15 + 19·0,01 − 1·0,84 = −0,5 €

Respuesta

E(G) = −0,5 €

Un valor negativo significa que pierdes dinero de media.

13.Distribución normal

Respuesta: z = 2,2

De un área de vuelta a z: Φ(z) es el área a la izquierda de z. Para un área A en la cola izquierda, busca en la tabla la z con Φ(z) = A. Un área A en la cola derecha significa Φ(z) = 1 − A. Un área central A entre −z y z deja (1 − A)/2 en cada cola, así que Φ(z) = (1 + A)/2. Para un valor x, usa x = μ + zσ.

Área a la izquierda de z

Φ(z) = (1 + 0,9722)/2 = 0,9861

Lee la tabla de z al revés

Busca 0,9861 dentro de la tabla y lee z.

z = 2,20

Respuesta

z = 2,20
14.Distribución normal

Respuesta: x = 88,26 puntos

Distribución normal: convierte un valor x en una puntuación z, z = (x − μ)/σ, que indica a cuántas desviaciones típicas está de la media. Una tabla z (o Φ(z)) da el área a la izquierda de z, que es P(X < x). El área a la derecha es 1 − Φ(z), y el área entre dos valores es la diferencia de sus dos áreas.

z del percentil

Φ(z) = 0,99 → z = 2,326

Vuelta a x

x = 65 + 2,326·10 = 88,26 puntos

Respuesta

x = 88,26 puntos
15.Intervalos de confianza

Respuesta: E₂ = 7,304

Confidence interval for a mean: x̄ ± margin of error. With a known population σ the margin is z·σ/√n; with only the sample standard deviation s, use t with n − 1 degrees of freedom: t·s/√n. Critical values: z = 1,645 (90%), 1,96 (95%), 2,576 (99%). To get a margin E or smaller, you need n ≥ (z·σ/E)², rounded up.

Relación de márgenes

E₂/E₁ = (1,96/2,576)·√(64/64) = 0,7609

Nuevo margen

E₂ = 9,6·0,7609 = 7,304

Respuesta

E₂ = 7,304
16.Intervalos de confianza

Respuesta: n = 45

Intervalo de confianza para la media: x̄ ± margen de error. Con σ poblacional conocida, el margen es z·σ/√n; si solo se tiene la desviación típica muestral s, usa t con n − 1 grados de libertad: t·s/√n. Valores críticos: z = 1,645 (90 %), 1,96 (95 %), 2,576 (99 %). Para conseguir un margen E o menor, necesitas n ≥ (z·σ/E)², redondeado hacia arriba.

Despejar n

n = (1,96·17/5)² = 44,41

Redondear hacia arriba

El tamaño muestral es un número entero, y redondear hacia abajo haría el margen demasiado grande.

n = 45

Respuesta

n = 45
17.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Respuesta: t = 0,9118

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.

Varianza combinada

sp² = (9·5,5² + 15·12²)/24 = 101,3
sp = 10,07

Error típico

SE = 10,07·√(1/10 + 1/16) = 4,058

Estadístico de contraste

t = (41 − 37,3)/4,058 = 0,9118

Respuesta

t = 0,9118

Con gl = 24, el valor crítico bilateral al 5 % es 2,064; |t| es menor, así que no se rechaza H₀.

18.Contrastes de hipótesis e intervalos de confianza

Respuesta: z = −2,601

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.

Proporciones muestrales

p̂₁ = 23/150 = 0,1533
p̂₂ = 34/120 = 0,2833
p̂ = 57/270 = 0,2111

Error típico bajo H₀

SE = √(0,2111·0,7889·(1/150 + 1/120)) = 0,04998

Estadístico de contraste

z = (0,1533 − 0,2833)/0,04998 = −2,601

Respuesta

z = −2,601

|z| > 1,96, así que se rechaza H₀ al nivel del 5 % (bilateral).

19.Regresión lineal y correlación

Respuesta: r = −0,8953

Regresión por mínimos cuadrados: con x̄ e ȳ las medias, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² y Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), la recta ŷ = a + b·x tiene pendiente b = Sxy/Sxx y ordenada en el origen a = ȳ − b·x̄, así que siempre pasa por (x̄, ȳ). El coeficiente de correlación de Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) está entre −1 y 1; r² es la fracción de la variación de y explicada por la recta.

Sumas centradas

Sxy = 371 − 21·116/6 = −35
Sxx = 91 − 21²/6 = 17,5
Syy = 2330 − 116²/6 = 87,33

Coeficiente de correlación

r = −35/√(17,5·87,33) = −0,8953

Respuesta

r = −0,8953
20.Regresión lineal y correlación

Respuesta: e = −4,7

Regresión por mínimos cuadrados: con x̄ e ȳ las medias, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² y Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), la recta ŷ = a + b·x tiene pendiente b = Sxy/Sxx y ordenada en el origen a = ȳ − b·x̄, así que siempre pasa por (x̄, ȳ). El coeficiente de correlación de Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) está entre −1 y 1; r² es la fracción de la variación de y explicada por la recta.

Medias

x̄ = 25/5 = 5
ȳ = 278/5 = 55,6

Sumas de cuadrados y de productos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 148

Recta de regresión

b = 148/40 = 3,7
a = 55,6 − 3,7·5 = 37,1
ŷ = 37,1 + 3,7·x

Valor predicho

ŷ = 37,1 + 3,7·8 = 66,7

Residuo

e = 62 − 66,7 = −4,7

Respuesta

e = −4,7

El punto está por debajo de la recta.

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