Entraînement au CFA Level I : méthodes quantitatives et obligations : pack de révision

Formulaires, étapes clés de la méthode pour chaque thème et 20 exercices, avec les corrigés complets à la fin.

Nouveaux exercicesRetour au cours

Dans la fenêtre d’impression, choisissez « Enregistrer au format PDF » pour garder une copie sur votre appareil.

1Formules et méthodes

Valeur temps de l'argent

Valeur future
FV = PV·(1 + i)n
Valeur actuelle
PV = FV/(1 + i)n
Plusieurs périodes par an
i = r/m, N = m·n
Annuités, valeur actuelle
PV = PMT·[1 − (1 + i)−n]/i
Annuités, valeur future
FV = PMT·[(1 + i)n − 1]/i

Méthode

  1. Tracez un axe du temps avec chaque flux de trésorerie et sa date.
  2. Faites correspondre le taux à la période : un taux mensuel pour des versements mensuels.
  3. Utilisez FV = PV·(1 + i)ⁿ pour les montants uniques et les formules d’annuités pour les versements constants.
  4. Vérifiez le signe et l’ordre de grandeur de la réponse.

VAN et TRI

Valeur actuelle nette
NPV = −C0 + Σ CFt/(1 + r)t
Flux égaux
NPV = −C0 + CF·[1 − (1 + r)−n]/r
Taux de rendement interne
le r pour lequel NPV = 0
Décision
accepter si NPV > 0 (ou IRR > rendement exigé)

Méthode

  1. Listez tous les flux de trésorerie avec leur année ; l’investissement de l’année 0 est négatif.
  2. Actualisez chaque flux : CFt/(1 + r)t.
  3. Additionnez-les pour obtenir la VAN. Une valeur positive signifie que le projet rapporte plus que r.
  4. Pour le TRI, trouvez le taux qui annule la VAN, par tâtonnement ou par interpolation.

Prix et rendement des obligations

Prix de l’obligation
P = C·(1 − (1 + y)−n)/y + F/(1 + y)n
Coupons semestriels
C/2, y/2 et 2n périodes
Rendement courant
C/P
Prix et rendement
rendement en hausse → prix en baisse

Méthode

  1. Trouvez le coupon par période et le rendement par période.
  2. Prix = valeur actuelle des coupons (une annuité) + valeur actuelle de la valeur nominale.
  3. Pour des coupons semestriels, prenez la moitié du coupon, la moitié du rendement et deux fois plus de périodes.
  4. Vérification : si le rendement est supérieur au taux du coupon, le prix est inférieur à la valeur nominale.

CAPM et WACC

CAPM
re = rf + β·(rm − rf)
WACC
E/V·re + D/V·rd·(1 − T)
Valeur de l’entreprise
V = E + D

Statistique descriptive

Moyenne
x̄ = Σx/n
Écart-type d’échantillon
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Médiane
valeur du milieu des données triées
Score z
z = (x − μ)/σ
Loi normale
68% dans ±1σ, 95% dans ±2σ

Probabilités

Complémentaire
P(not A) = 1 − P(A)
Formule d’addition
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
Événements indépendants
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
Probabilité conditionnelle
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
Loi binomiale
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

Loi normale

Score z
z = (x − μ)/σ
En dessous de x
P(X < x) = Φ(z)
Au-dessus de x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Entre deux valeurs
Φ(z2) − Φ(z1)
Centile
x = μ + z·σ

Méthode

  1. Convertissez la valeur en score z : z = (x − μ)/σ.
  2. Lisez Φ(z), l’aire à gauche de z.
  3. Pour l’aire à droite, utilisez 1 − Φ(z) ; pour un intervalle, soustrayez les deux aires à gauche.
  4. Pour un centile, procédez à l’envers : trouvez z pour l’aire, puis x = μ + z·σ.

Intervalles de confiance

σ connu
x̄ ± z·σ/√n
σ inconnu
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
z critique
90%: 1,645, 95%: 1,96, 99%: 2,576
Taille d’échantillon
n = (z·σ/E)², rounded up

Méthode

  1. Choisissez entre z (σ de la population connu) et t (seulement l’écart type s de l’échantillon, avec n − 1 degrés de liberté).
  2. Trouvez la valeur critique pour le niveau de confiance.
  3. Marge d’erreur : E = valeur critique × écart type/√n.
  4. Intervalle : x̄ ± E.

Tests d'hypothèse et intervalles de confiance

Test z pour une moyenne
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
Test t pour une moyenne
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
Bilatéral à 5%
rejeter H0 si |z| > 1,96
Intervalle de confiance
x̄ ± z·σ/√n

Méthode

  1. Énoncez H₀ et H₁ et déterminez si le test est unilatéral ou bilatéral.
  2. Calculez la statistique de test : (x̄ − μ₀)/(σ/√n), ou avec s et t.
  3. Comparez avec la valeur critique ou trouvez la valeur p.
  4. Rejetez H₀ si la statistique dépasse la valeur critique (p inférieure à α), et énoncez la conclusion en mots.

Régression linéaire et corrélation

Sommes des carrés
Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
Pente
b = Sxy/Sxx
Ordonnée à l’origine
a = ȳ − b·x̄
Corrélation
r = Sxy/√(SxxSyy)
Résidu
e = y − ŷ

2Exercices

1.Valeur temps de l'argentMoyen
ans0123…20PV = ?€2 000€2 000€2 000€2 000

Une annuité verse €2 000 à la fin de chaque année pendant 20 ans. Le taux d’intérêt est de 8 % par an. Trouvez la valeur actuelle PV de l’annuité.

A = €2 000i = 8%n = 20
PV = €
2.Valeur temps de l'argentDifficile
mois0123…36€15 000AAAA3% / 12, I = ?

Un prêt de €15 000 est remboursé par mensualités constantes sur 3 ans à 3 % par an, capitalisé mensuellement. Quel montant total d’intérêts I est payé sur toute la durée du prêt ?

P = €15 0003% / 12N = 36
I = €
3.VAN et TRIMoyen
ans01234−60 00030 00019 00026 00014 000

Un investissement de €60 000 donne ces flux à la fin des années 1 à 4 : €30 000, €19 000, €26 000, €14 000. Le coût du capital est de 15 %. Calcule la valeur actuelle nette NPV.

r = 15%CF0 = −60 000CF1 = 30 000CF2 = 19 000CF3 = 26 000CF4 = 14 000
NPV = €
4.VAN et TRIDifficile
ans0123−50 00022 00036 00027 000

Un projet coûte €50 000 et rapporte €22 000, €36 000, €27 000 à la fin des années 1 à 3. Calcule son taux de rendement interne IRR en pourcentage.

CF0 = −50 000CF1 = 22 000CF2 = 36 000CF3 = 27 000
IRR = %
5.Prix et rendement des obligationsMoyen
semestres0123…12€40€40€40 + €1 000P = ?

Une obligation de valeur nominale €1 000 verse un coupon annuel de 8% en deux versements semestriels et arrive à échéance dans 6 ans. Le taux de rendement actuariel est de 3,5% par an. Trouvez le prix P de l’obligation.

F = €1 000coupon = 8%YTM = 3,5%n = 6
P = €
6.Prix et rendement des obligationsDifficile
ans0123€1 180€90€90€90 + €1 090

Une obligation à 10 ans de l’échéance (valeur nominale €1 000, coupon annuel 9%) se vend €1 180. L’émetteur peut la rembourser par anticipation dans 3 ans à un prix de remboursement anticipé de €1 090. Trouvez le rendement au remboursement anticipé YTC en pourcentage.

F = €1 000coupon = 9%P = €1 180prix de remboursement anticipé = €1 090remboursement anticipé dans 3 ans
YTC = %
7.CAPM et WACCMoyen
WACC = ?capitaux propresEre​ = 14%detteD = 0,75·Erd​ = 6%T = 28%

Une entreprise a un ratio dette/capitaux propres (en valeurs de marché) de 0,75. Son coût des capitaux propres est de 14%, son coût de la dette avant impôt de 6% et le taux d’imposition de 28%. Trouvez le WACC.

D/E = 0,75re = 14%rd = 6%T = 28%
WACC = %
8.CAPM et WACCDifficile
rf​ = 3%, rm​ − rf​ = 5,5%sans dettecapitaux propresβU​ = 0,9D/E = 1,5capitaux propresre​ = ?detteT = 21%

L’activité d’une entreprise a un bêta désendetté (bêta de l’actif) de 0,9. Elle prévoit un ratio dette/capitaux propres de 1,5. Le taux d’imposition est de 21%, le taux sans risque de 3% et la prime de risque du marché de 5,5%. Trouvez le coût des capitaux propres re avec la nouvelle structure du capital.

βU = 0,9D/E = 1,5T = 21%rf = 3%rm − rf = 5,5%
re = %
9.Statistique descriptiveMoyen
20253035404550

Trouve l'écart-type d'échantillon s des données : 31, 29, 19, 18, 53.

n = 5
s =
10.Statistique descriptiveDifficile
z −2−1012

Une grandeur suit une loi normale de moyenne 500 et d'écart-type 75. Quelle proportion P des valeurs est inférieure à 462,5 ?

μ = 500σ = 75x = 462,5
P =
11.ProbabilitésMoyen
xp(x)10,0520,0530,3540,350,25μ = 3,65

Pour la loi indiquée, trouvez l’écart-type σ de X.

x: 1, 2, 3, 4, 5p(x): 0,05, 0,05, 0,35, 0,3, 0,25
σ =
12.ProbabilitésDifficile
n = 10, p = 0,7: P(X = 3) = ?k012345678910

Un test comporte 10 QCM. Une étudiante qui répond au hasard a chaque réponse juste avec une probabilité 0,7, indépendamment. Quelle est la probabilité P d'avoir exactement 3 bonnes réponses ?

n = 10p = 0,7k = 3
P =
13.Loi normaleMoyen
482508P = ?

On suppose que les durées de vie des piles suivent une loi normale de moyenne 500 h et d’écart-type 40 h. Quelle proportion se situe entre 482 et 508 h ? Donnez P sous forme décimale.

μ = 500σ = 40x1 = 482x2 = 508
P =
14.Loi normaleDifficile
235240245250255260265ghaut 15%

Les les masses des sachets suivent une loi normale de moyenne 250 g et d’écart type 5 g. Faites glisser le seuil pour que les 15 % les plus élevés (zone colorée) soient à sa droite. Trouvez le seuil x.

μ = 250 gσ = 5 g15%
x = g
15.Intervalles de confianceMoyen
μ₁ − μ₂0L = ?Ux̄₁ − x̄₂E95%

On compare l’autonomie de la batterie de deux modèles de téléphone. Modèle 1 : 80 téléphones, moyenne 63,5 h, écart-type connu 14 h. Modèle 2 : 40 téléphones, moyenne 71 h, écart-type connu 13 h. Trouvez la borne inférieure de l’intervalle de confiance à 95 % pour μ₁ − μ₂.

n₁ = 80x̄₁ = 63,5 hσ₁ = 14 hn₂ = 40x̄₂ = 71 hσ₂ = 13 h95%
borne inférieure = h
16.Intervalles de confianceDifficile
σ = 25, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 0,599%

L’écart-type de la population est 25. Quelle taille d’échantillon n faut-il pour qu’un intervalle de confiance à 99 % pour la moyenne ait une marge d’erreur d’au plus 0,5 ?

σ = 25E = 0,599%
n =
17.Tests d'hypothèse et intervalles de confianceMoyen
−2,1792,179t = ?df = 12

On compare deux méthodes d’enseignement. Groupe 1 : 5 étudiants, note moyenne 28,5, écart-type 9,5. Groupe 2 : 9 étudiants, note moyenne 44,4, écart-type 9. Supposez les variances des populations égales et utilisez le test t à deux échantillons avec variance commune. Trouvez la statistique de test t pour H₀ : μ₁ = μ₂, en prenant la différence x̄₁ − x̄₂ (groupe 1 moins groupe 2).

n₁ = 5x̄₁ = 28,5s₁ = 9,5n₂ = 9x̄₂ = 44,4s₂ = 9
t =
18.Tests d'hypothèse et intervalles de confianceDifficile
−1,961,96z = ?

Dans un essai, 120 patients sur 300 sous traitement A guérissent, et 64 sur 200 sous traitement B. En utilisant la proportion commune, trouvez la statistique de test z pour H₀ : p₁ = p₂.

x₁ = 120n₁ = 300x₂ = 64n₂ = 200
z =
19.Régression linéaire et corrélationMoyen
xy15936757778699511114xy5106080100120

Le tableau donne 6 observations appariées de x = heures de révision et y = note à l’examen. Trouvez le coefficient de détermination r² de la droite des moindres carrés.

n = 6
r² =
20.Régression linéaire et corrélationDifficile
xy1759207323872610929122xy2025306080100120x = 21,5

Le tableau donne 5 observations appariées de x = température en °C et y = glaces vendues. Utilisez la droite des moindres carrés ŷ = a + b·x. Prédisez ŷ pour x = 21,5.

n = 5x = 21,5
ŷ =

3Solutions

1.Valeur temps de l'argent

Réponse: PV = 19636 €

Valeur temps de l'argent : l'argent d'aujourd'hui vaut plus que la même somme plus tard, car il peut rapporter des intérêts. Avec un taux i par période, un montant croît en FV = PV·(1 + i)n. Une suite de paiements égaux (une annuité) s'évalue en additionnant chaque paiement, ce qui donne les formules d'annuités.

Facteur d’annuité

(1 − (1 + i)−n)/i = (1 − 0,2145)/0,08 = 9,818

Valeur actuelle

PV = 2 000·9,818 = €19 636,29

Réponse

PV = €19 636,29
2.Valeur temps de l'argent

Réponse: I = 703,9 €

Valeur temps de l'argent : l'argent d'aujourd'hui vaut plus que la même somme plus tard, car il peut rapporter des intérêts. Avec un taux i par période, un montant croît en FV = PV·(1 + i)n. Une suite de paiements égaux (une annuité) s'évalue en additionnant chaque paiement, ce qui donne les formules d'annuités.

Mensualité

i = 0,0025, N = 36
A = 15 000·0,0025/(1 − (1 + 0,0025)−36) = €436,22

Total des intérêts

I = N·A − P = 36·436,2 − 15 000 = €703,85

Réponse

I = €703,85
3.VAN et TRI

Réponse: NPV = 5554 €

Valeur actuelle nette : actualise chaque flux de trésorerie à aujourd'hui avec le taux de rendement exigé r, puis additionne : NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Un projet avec NPV > 0 rapporte plus que r et crée de la valeur. Le taux de rendement interne (TRI) est le taux pour lequel NPV = 0.

Valeur actuelle de chaque flux

CF0 = −60 000
CF1/(1 + 0,15)1 = 30 000/1,15 = 26 086,96
CF2/(1 + 0,15)2 = 19 000/1,322 = 14 366,73
CF3/(1 + 0,15)3 = 26 000/1,521 = 17 095,42
CF4/(1 + 0,15)4 = 14 000/1,749 = 8 004,55

Additionner

NPV = €5 553,65

Réponse

NPV = €5 553,65

La VAN est positive : le projet rapporte plus que le rendement exigé.

4.VAN et TRI

Réponse: IRR = 30,7 %

Valeur actuelle nette : actualise chaque flux de trésorerie à aujourd'hui avec le taux de rendement exigé r, puis additionne : NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Un projet avec NPV > 0 rapporte plus que r et crée de la valeur. Le taux de rendement interne (TRI) est le taux pour lequel NPV = 0.

Encadrer le TRI

La VAN baisse quand le taux augmente, donc le TRI se trouve entre un taux à VAN positive et un taux à VAN négative.

NPV(30%) = 514,34
NPV(35%) = −2 976,68

Resserrer

L'interpolation linéaire donne une première estimation ; la répéter (ou utiliser la fonction TRI d'une calculatrice) donne le taux exact.

IRR ≈ 30 + 5·514,34/(514,34 − (−2 976,68)) = 30,74%
exact: NPV(30,7%) = 0 → IRR = 30,7%

Réponse

IRR = 30,7%
5.Prix et rendement des obligations

Réponse: P = 1242 €

Prix d’une obligation : le prix d’une obligation est la valeur actuelle de ses flux, actualisés au taux de rendement actuariel (YTM) : les coupons forment une annuité et la valeur nominale est remboursée à l’échéance. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. Quand le rendement est supérieur au taux du coupon, l’obligation cote en dessous du pair, et inversement.

Par période

C = €40,00, i = 0,0175, N = 12

Valeur actuelle des coupons

€40,00·(1 − 0,8121)/0,0175 = €429,58

Valeur actuelle du nominal

€1 000·0,8121 = €812,06

Prix

P = €1 241,64

Réponse

P = €1 241,64

Le rendement est inférieur au taux du coupon, donc l’obligation se vend avec une prime (au-dessus du pair).

6.Prix et rendement des obligations

Réponse: YTC = 5,213 %

Prix d’une obligation : le prix d’une obligation est la valeur actuelle de ses flux, actualisés au taux de rendement actuariel (YTM) : les coupons forment une annuité et la valeur nominale est remboursée à l’échéance. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. Quand le rendement est supérieur au taux du coupon, l’obligation cote en dessous du pair, et inversement.

Équation du rendement

1180 = 90·(1 − (1 + y)−3)/y + 1090/(1 + y)3

Résoudre numériquement

y = 5%: €1 186,68
y = 6%: €1 155,76
YTC = 5,213%

Réponse

YTC = 5,213%

Le taux de rendement actuariel à l’échéance est de 6,497%. Les investisseurs d’une obligation cotant au-dessus du pair s’attendent à un remboursement anticipé, donc le rendement au remboursement anticipé, plus faible, est le plus réaliste.

7.CAPM et WACC

Réponse: WACC = 9,851 %

Coût du capital : le CAPM (MEDAF) donne la rentabilité exigée par les actionnaires : re = rf + β·(rm − rf). Le coût moyen pondéré du capital combine capitaux propres et dette selon leurs valeurs de marché : WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), avec V = E + D. Les intérêts sont fiscalement déductibles, d’où le facteur (1 − T).

Poids à partir de D/E

E/V = 1/(1 + 0,75) = 0,5714
D/V = 0,75/(1 + 0,75) = 0,4286

WACC

WACC = 0,5714·14% + 0,4286·6%·(1 − 0,28) = 9,851%

Réponse

WACC = 9,851%
8.CAPM et WACC

Réponse: re = 13,82 %

Bêta endetté (Hamada) : la dette rend les capitaux propres plus risqués. βL = βU·(1 + (1 − T)·D/E), où βU est le bêta de l’activité sans dette. Pour transposer un bêta à une autre structure du capital, désendettez-le d’abord, puis réendettez-le au nouveau D/E.

Bêta endetté

βL = 0,9·(1 + 0,79·1,5) = 1,967

Coût des capitaux propres (CAPM)

re = 3% + 1,967·5,5% = 13,82%

Réponse

re = 13,82%
9.Statistique descriptive

Réponse: s = 14,11

Statistique descriptive : la moyenne est la somme divisée par n ; la médiane est la valeur du milieu des données triées (la moyenne des deux valeurs du milieu si n est pair). L'écart-type d'échantillon est s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Un score z = (x − μ)/σ indique à combien d'écarts-types une valeur se trouve de la moyenne.

Moyenne

x̄ = 150/5 = 30

Écarts au carré

Σ(x − x̄)² = 1² + (−1)² + (−11)² + (−12)² + 23² = 796

Écart-type

s = √(796/4) = 14,11

Réponse

s = 14,11
10.Statistique descriptive

Réponse: P = 0,3085

Statistique descriptive : la moyenne est la somme divisée par n ; la médiane est la valeur du milieu des données triées (la moyenne des deux valeurs du milieu si n est pair). L'écart-type d'échantillon est s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Un score z = (x − μ)/σ indique à combien d'écarts-types une valeur se trouve de la moyenne.

Centrer-réduire

z = −0,5

Table de la loi normale

Φ(−0,5) = 0,3085
P = 0,3085

Réponse

P = 0,3085
11.Probabilités

Réponse: σ = 1,062

Variables aléatoires discrètes : une loi de probabilité énumère chaque valeur x que peut prendre la variable avec sa probabilité p(x) ; les probabilités sont comprises entre 0 et 1 et leur somme vaut 1. L’espérance (moyenne) est E(X) = Σx·p(x), la moyenne à long terme. La variance est Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², et l’écart-type σ = √Var(X). Pour un changement linéaire Y = aX + b : E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) et σY = |a|·σX ; ajouter une constante ne change pas la dispersion.

Moyenne

μ = 1·0,05 + 2·0,05 + 3·0,35 + 4·0,3 + 5·0,25 = 3,65

Moyenne des carrés

E(X²) = 1·0,05 + 4·0,05 + 9·0,35 + 16·0,3 + 25·0,25 = 14,45

Variance

Var(X) = 14,45 − 3,65² = 1,128
σ = √1,128 = 1,062

Réponse

σ = 1,062
12.Probabilités

Réponse: P = 0,009002

Probabilités : avec des issues équiprobables, P(A) = cas favorables/cas possibles. Pour des événements indépendants, on multiplie : P(A et B) = P(A)·P(B). Le complémentaire aide souvent : P(au moins un) = 1 − P(aucun). Loi binomiale : pour n épreuves indépendantes de probabilité de succès p, P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Formule binomiale

P(X = 3) = 120·0,73·0,37 = 120·0,343·0,0002187 = 0,009002

Réponse

P = 0,009002
13.Loi normale

Réponse: P = 0,2529

Loi normale : transformez une valeur x en score z, z = (x − μ)/σ, qui compte le nombre d’écarts-types par rapport à la moyenne. Une table de z (ou Φ(z)) donne l’aire à gauche de z, c’est-à-dire P(X < x). L’aire à droite vaut 1 − Φ(z), et l’aire entre deux valeurs est la différence de leurs deux aires.

Scores z

z₁ = (482 − 500)/40 = −0,45
z₂ = (508 − 500)/40 = 0,2

Aire entre les deux valeurs

P = Φ(0,2) − Φ(−0,45) = 0,5793 − 0,3264 = 0,2529

Réponse

P = 0,2529
14.Loi normale

Réponse: x = 255,2 g

D’une aire à z : Φ(z) est l’aire à gauche de z. Pour une aire A de la queue gauche, trouvez dans la table le z tel que Φ(z) = A. Une aire A de la queue droite signifie Φ(z) = 1 − A. Une aire centrale A entre −z et z laisse (1 − A)/2 dans chaque queue, donc Φ(z) = (1 + A)/2. Pour une valeur x, utilisez x = μ + zσ.

Aire à gauche

Φ(z) = 0,85

z d’après la table

z ≈ 1,04

Retour aux unités d’origine

x = 250 + 1,04·5 = 255,2 g

Réponse

x = 255,2 g
15.Intervalles de confiance

Réponse: borne inférieure = −12,56 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.

Estimation ponctuelle

x̄₁ − x̄₂ = 63,5 − 71 = −7,5

Erreur type

SE = √(14²/80 + 13²/40) = 2,584

Marge d'erreur

E = 1,96·2,584 = 5,064

Intervalle

−7,5 ± 5,064 → [−12,56, −2,436]

Réponse

borne inférieure = −12,56 h

L’intervalle ne contient pas 0, donc les moyennes diffèrent significativement.

16.Intervalles de confiance

Réponse: n = 16590

Intervalle de confiance pour une moyenne : x̄ ± marge d’erreur. Si l’écart-type σ de la population est connu, la marge vaut z·σ/√n ; si l’on ne dispose que de l’écart-type de l’échantillon s, utilisez t à n − 1 degrés de liberté : t·s/√n. Valeurs critiques : z = 1,645 (90 %), 1,96 (95 %), 2,576 (99 %). Pour obtenir une marge E ou moins, il faut n ≥ (z·σ/E)², arrondi à l’entier supérieur.

Résoudre pour n

n = (2,576·25/0,5)² = 16589

Arrondir vers le haut

Une taille d’échantillon est un nombre entier, et arrondir vers le bas rendrait la marge trop grande.

n = 16590

Réponse

n = 16590
17.Tests d'hypothèse et intervalles de confiance

Réponse: t = −3,109

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.

Variance commune

sp² = (4·9,5² + 8·9²)/12 = 84,08
sp = 9,17

Erreur type

SE = 9,17·√(1/5 + 1/9) = 5,115

Statistique de test

t = (28,5 − 44,4)/5,115 = −3,109

Réponse

t = −3,109

Avec df = 12, la valeur critique bilatérale à 5 % vaut 2,179 ; |t| est plus grand, donc H₀ est rejetée.

18.Tests d'hypothèse et intervalles de confiance

Réponse: z = 1,817

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.

Proportions des échantillons

p̂₁ = 120/300 = 0,4
p̂₂ = 64/200 = 0,32
p̂ = 184/500 = 0,368

Erreur type sous H₀

SE = √(0,368·0,632·(1/300 + 1/200)) = 0,04402

Statistique de test

z = (0,4 − 0,32)/0,04402 = 1,817

Réponse

z = 1,817

|z| < 1,96, donc H₀ n’est pas rejetée au seuil de 5 % (bilatéral).

19.Régression linéaire et corrélation

Réponse: r² = 0,9761

Régression par les moindres carrés : avec x̄ et ȳ les moyennes, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² et Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), la droite ŷ = a + b·x a pour pente b = Sxy/Sxx et pour ordonnée à l’origine a = ȳ − b·x̄ ; elle passe donc toujours par (x̄, ȳ). Le coefficient de corrélation de Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) est compris entre −1 et 1 ; r² est la part de la variation de y expliquée par la droite.

Moyennes

x̄ = 36/6 = 6
ȳ = 498/6 = 83

Sommes des carrés et des produits

Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 368
Syy = Σ(y − ȳ)² = 1982

Coefficient de détermination

r² = 368²/(70·1982) = 0,9761

Réponse

r² = 0,9761

Environ 97,61 % de la variation de y est expliquée par la droite.

20.Régression linéaire et corrélation

Réponse: ŷ = 81,9

Régression par les moindres carrés : avec x̄ et ȳ les moyennes, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² et Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), la droite ŷ = a + b·x a pour pente b = Sxy/Sxx et pour ordonnée à l’origine a = ȳ − b·x̄ ; elle passe donc toujours par (x̄, ȳ). Le coefficient de corrélation de Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) est compris entre −1 et 1 ; r² est la part de la variation de y expliquée par la droite.

Moyennes

x̄ = 115/5 = 23
ȳ = 450/5 = 90

Sommes des carrés et des produits

Sxx = Σ(x − x̄)² = 90
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 486

Droite de régression

b = 486/90 = 5,4
a = 90 − 5,4·23 = −34,2
ŷ = −34,2 + 5,4·x

Prédiction

ŷ = −34,2 + 5,4·21,5 = 81,9

Réponse

ŷ = 81,9

Ceci est un support d’entraînement indépendant. ExamProblems n’est ni affilié à l’organisme qui organise cet examen ni approuvé par lui, et le nom de l’examen sert uniquement à décrire le contenu. CFA® and Chartered Financial Analyst® sont des marques de CFA Institute, qui n’est pas affilié à ExamProblems, ne le cautionne pas et n’en garantit pas l’exactitude.

ExamProblems · examproblems.com/courses/cfa-level-1-quant-and-fixed-income