CFA Level I मात्रात्मक विधियाँ और निश्चित आय अभ्यास: क्रैम पैक

सूत्र-पत्रक, हर विषय के मुख्य विधि-चरण और 20 अभ्यास प्रश्न, पूरे हल पीछे दिए गए हैं।

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1सूत्र और विधियाँ

मुद्रा का समय मूल्य

भविष्य मूल्य
FV = PV·(1 + i)n
वर्तमान मूल्य
PV = FV/(1 + i)n
प्रति वर्ष कई अवधियाँ
i = r/m, N = m·n
वार्षिकी, वर्तमान मूल्य
PV = PMT·[1 − (1 + i)−n]/i
वार्षिकी, भविष्य मूल्य
FV = PMT·[(1 + i)n − 1]/i

विधि

  1. हर नकदी प्रवाह और उसके समय के साथ एक समय-रेखा बनाएँ।
  2. दर को अवधि से मिलाएँ: मासिक भुगतानों के लिए मासिक दर।
  3. एकल राशियों के लिए FV = PV·(1 + i)ⁿ और समान भुगतानों के लिए वार्षिकी सूत्रों का उपयोग करें।
  4. उत्तर का चिह्न और परिमाण की कोटि जाँचें।

NPV और IRR

शुद्ध वर्तमान मूल्य
NPV = −C0 + Σ CFt/(1 + r)t
समान नकदी प्रवाह
NPV = −C0 + CF·[1 − (1 + r)−n]/r
आंतरिक प्रतिफल दर
वह r जिस पर NPV = 0
निर्णय
NPV > 0 (या IRR > आवश्यक प्रतिफल) होने पर स्वीकार करें

विधि

  1. सभी नकदी प्रवाहों को उनके वर्ष के साथ सूचीबद्ध करें; वर्ष 0 का निवेश ऋणात्मक है।
  2. हर नकदी प्रवाह को बट्टाकृत करें: CFt/(1 + r)t।
  3. NPV पाने के लिए उन्हें जोड़ें। धनात्मक का अर्थ है कि परियोजना r से अधिक कमाती है।
  4. IRR के लिए वह दर ज्ञात करें जो NPV को शून्य बनाती है, प्रयास या अंतर्वेशन द्वारा।

बॉन्ड मूल्य-निर्धारण और प्रतिफल

बॉन्ड की कीमत
P = C·(1 − (1 + y)−n)/y + F/(1 + y)n
अर्धवार्षिक
C/2, y/2 और 2n अवधियाँ
चालू प्रतिफल
C/P
कीमत और प्रतिफल
प्रतिफल ऊपर → कीमत नीचे

विधि

  1. प्रति अवधि कूपन और प्रति अवधि प्रतिफल ज्ञात करें।
  2. मूल्य = कूपनों का वर्तमान मूल्य (एक वार्षिकी) + अंकित मूल्य का वर्तमान मूल्य।
  3. अर्धवार्षिक कूपनों के लिए आधा कूपन, आधा प्रतिफल और दोगुनी अवधियाँ लें।
  4. जाँच: यदि प्रतिफल कूपन दर से अधिक है, तो मूल्य अंकित मूल्य से कम होता है।

CAPM और WACC

CAPM
re = rf + β·(rm − rf)
WACC
E/V·re + D/V·rd·(1 − T)
फर्म का मूल्य
V = E + D

वर्णनात्मक सांख्यिकी

माध्य
x̄ = Σx/n
प्रतिदर्श मानक विचलन
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
माध्यिका
क्रमबद्ध आँकड़ों का मध्य मान
z-स्कोर
z = (x − μ)/σ
प्रसामान्य बंटन
±1σ के भीतर 68%, ±2σ के भीतर 95%

प्रायिकता

पूरक
P(not A) = 1 − P(A)
योग नियम
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
स्वतंत्र घटनाएँ
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
सप्रतिबंध प्रायिकता
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
द्विपद
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

प्रसामान्य बंटन

z-स्कोर
z = (x − μ)/σ
x से कम
P(X < x) = Φ(z)
x से अधिक
P(X > x) = 1 − Φ(z)
बीच में
Φ(z2) − Φ(z1)
शततमक
x = μ + z·σ

विधि

  1. मान को z-स्कोर में बदलें: z = (x − μ)/σ।
  2. Φ(z) देखें, जो z के बाईं ओर का क्षेत्रफल है।
  3. दाईं ओर के क्षेत्रफल के लिए 1 − Φ(z) लें; किसी अंतराल के लिए दोनों बाएँ क्षेत्रफल घटाएँ।
  4. शतमक के लिए उलटा चलें: क्षेत्रफल के लिए z ज्ञात करें, फिर x = μ + z·σ।

विश्वास्यता अंतराल

σ ज्ञात
x̄ ± z·σ/√n
σ अज्ञात
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
क्रांतिक z
90%: 1.645, 95%: 1.96, 99%: 2.576
प्रतिदर्श आकार
n = (z·σ/E)², rounded up

विधि

  1. z (समष्टि σ ज्ञात) और t (केवल प्रतिदर्श s, n − 1 स्वातंत्र्य कोटि के साथ) में से चुनें।
  2. विश्वास्यता स्तर के लिए क्रांतिक मान ज्ञात करें।
  3. त्रुटि सीमा: E = क्रांतिक मान × मानक विचलन/√n।
  4. अंतराल: x̄ ± E।

परिकल्पना परीक्षण और विश्वास्यता अंतराल

माध्य के लिए z-परीक्षण
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
माध्य के लिए t-परीक्षण
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
5% पर द्वि-पक्षीय
यदि |z| > 1.96 तो H0 अस्वीकार करें
विश्वास्यता अंतराल
x̄ ± z·σ/√n

विधि

  1. H₀ और H₁ बताएँ और तय करें कि परीक्षण एकपक्षीय है या द्विपक्षीय।
  2. परीक्षण प्रतिदर्शज निकालें: (x̄ − μ₀)/(σ/√n), या s और t के साथ।
  3. क्रांतिक मान से तुलना करें, या p-मान ज्ञात करें।
  4. यदि प्रतिदर्शज क्रांतिक मान से आगे है (p, α से कम) तो H₀ अस्वीकार करें, और निष्कर्ष शब्दों में बताएँ।

रैखिक समाश्रयण और सहसंबंध

वर्गों के योग
Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
ढाल
b = Sxy/Sxx
अंतःखंड
a = ȳ − b·x̄
सहसंबंध
r = Sxy/√(SxxSyy)
अवशिष्ट
e = y − ŷ

2अभ्यास प्रश्न

1.मुद्रा का समय मूल्यमध्यम
वर्ष0123PV = ?€5 000

आपको 3 वर्षों में €5 000 चाहिए। एक खाता प्रति वर्ष 3.6% देता है, ब्याज मासिक रूप से चक्रवृद्धि होता है। आज आपको कितना जमा करना होगा? वर्तमान मूल्य PV ज्ञात करें।

FV = €5 0003.6% / 12n = 3
PV = €
2.मुद्रा का समय मूल्यकठिन
महीने0123…36€8 000A?AAA

€8 000 का ऋण 3 वर्षों में समान मासिक किस्तों में चुकाया जाता है। ब्याज दर प्रति वर्ष 3.6% है, मासिक चक्रवृद्धि। मासिक किस्त A ज्ञात करें।

P = €8 0003.6% / 12N = 36
A = €
3.NPV और IRRमध्यम
वर्ष0123456−50 00021 00020 50010 00013 50018 50020 000

एक परियोजना की लागत आज €50 000 है और यह वर्ष 1 से 6 के अंत में €21 000, €20 500, €10 000, €13 500, €18 500, €20 000 लौटाती है। पूँजी की लागत 5% है। मान लें कि नकदी प्रवाह हर वर्ष समान रूप से आते हैं। बट्टाकृत पेबैक अवधि DPB वर्षों में ज्ञात कीजिए।

r = 5%CF0 = −50 000CF1 = 21 000CF2 = 20 500CF3 = 10 000CF4 = 13 500CF5 = 18 500CF6 = 20 000
DPB = वर्ष
4.NPV और IRRकठिन
वर्ष0123…9−20 0002 5002 5002 5002 500

€20 000 का एक निवेश 9 वर्षों तक हर वर्ष के अंत में €2 500 लौटाता है। इसकी आंतरिक प्रतिफल दर IRR प्रतिशत में ज्ञात कीजिए।

C0 = €20 000CF = €2 500n = 9
IRR = %
5.बॉन्ड मूल्य-निर्धारण और प्रतिफलमध्यम
छमाहियाँ0123…18€15€15€15 + €1 000P = ?

€1 000 अंकित मूल्य वाला एक बॉन्ड 3% का वार्षिक कूपन दो छमाही किस्तों में देता है और 9 वर्ष में परिपक्व होता है। परिपक्वता तक प्रतिफल प्रति वर्ष 9% है। बॉन्ड की कीमत P ज्ञात कीजिए।

F = €1 000कूपन = 3%YTM = 9%n = 9
P = €
6.बॉन्ड मूल्य-निर्धारण और प्रतिफलकठिन
वर्ष0123…9€1 070€60€60 + €1 000

€1 000 अंकित मूल्य और 6% वार्षिक कूपन वाला एक बॉन्ड 9 वर्ष में परिपक्व होता है और €1 070 में बिकता है। इसका परिपक्वता तक प्रतिफल YTM प्रतिशत में ज्ञात कीजिए।

F = €1 000कूपन = 6%n = 9P = €1 070
YTM = %
7.CAPM और WACCमध्यम
WACC = ?इक्विटीEre​ = 11%ऋणD = 0.75·Erd​ = 5%T = 30%

एक कंपनी का ऋण-इक्विटी अनुपात (बाज़ार मूल्यों पर) 0.75 है। इसकी इक्विटी की लागत 11%, कर-पूर्व ऋण लागत 5% और कर दर 30% है। WACC ज्ञात कीजिए।

D/E = 0.75re = 11%rd = 5%T = 30%
WACC = %
8.CAPM और WACCकठिन
WACC = ?इक्विटी2 000 000 × €36.00β = 0.9rf​ = 4%, rm​ = 9.5%ऋण10 000 × €1 000rd​ = 5%T = 25.8%

एक कंपनी के पास €36.00 प्रति शेयर की दर से 2 000 000 शेयर और €1 000 प्रति बॉन्ड पर कारोबार कर रहे 10 000 बॉन्ड है। कर-पूर्व ऋण लागत 5% और कर दर 25.8% है। शेयर का बीटा 0.9, जोखिम-मुक्त दर 4% और बाज़ार प्रतिफल 9.5% है। WACC ज्ञात कीजिए।

β = 0.9rf = 4%rm = 9.5%rd = 5%T = 25.8%
WACC = %
9.वर्णनात्मक सांख्यिकीमध्यम
152025303540455055

आँकड़ों का प्रतिदर्श मानक विचलन s ज्ञात करें: 40, 59, 13, 39, 29, 54, 39।

n = 7
s =
10.वर्णनात्मक सांख्यिकीकठिन
z −2−1012

परीक्षा अंक माध्य 100 और मानक विचलन 10 के साथ प्रसामान्य रूप से वितरित हैं। 115 अंक का z-स्कोर z ज्ञात करें।

μ = 100σ = 10x = 115
z =
11.प्रायिकतामध्यम
n = 10k = 3N = ?

10 लोगों के समूह से 3 लोगों की समिति कितने तरीकों N से चुनी जा सकती है? क्रम मायने नहीं रखता।

n = 10k = 3
N =
12.प्रायिकताकठिन
n = 8, p = 0.4: P(X ≤ 1) = ?k012345678

8 घटकों का परीक्षण होता है, और हर एक स्वतंत्र रूप से 0.4 प्रायिकता से विफल होता है। अधिकतम एक के विफल होने की प्रायिकता P क्या है?

n = 8p = 0.4
P =
13.प्रसामान्य बंटनमध्यम
85112.75P = ?

IQ अंक माध्य 100 अंक और मानक विचलन 15 अंक के साथ प्रसामान्य रूप से वितरित हैं। कितना अनुपात 85 और 112.75 अंक के बीच है? P को दशमलव में दें।

μ = 100σ = 15x1 = 85x2 = 112.75
P =
14.प्रसामान्य बंटनकठिन
μ = 500x = ?90%

बैटरी जीवनकाल माध्य 500 h और मानक विचलन 40 h के साथ प्रसामान्य रूप से वितरित हैं। वह मान x ज्ञात कीजिए जिसके नीचे इनमें से 90% आते हैं (90वाँ शततमक)।

μ = 500σ = 40P = 90%
x = h
15.विश्वास्यता अंतरालमध्यम
n = 25, s = 2L = ?Ux̄ = 62.5E90%

25 वस्तुओं के एक प्रतिदर्श का माध्य 62.5 और मानक विचलन s = 2 है। समष्टि लगभग प्रसामान्य है। माध्य के 90% विश्वास्यता अंतराल की निचली सीमा ज्ञात कीजिए।

n = 25x̄ = 62.5s = 290%t(24) = 1.711
निचली सीमा =
16.विश्वास्यता अंतरालकठिन
σ = 39, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 299%

समष्टि मानक विचलन 39 है। कितने बड़े प्रतिदर्श n की आवश्यकता है ताकि माध्य के 99% विश्वास्यता अंतराल की त्रुटि सीमा अधिकतम 2 हो?

σ = 39E = 299%
n =
17.परिकल्पना परीक्षण और विश्वास्यता अंतरालमध्यम
1.32p = ?

एक समष्टि का माध्य 80 होने का दावा किया जाता है; समष्टि मानक विचलन 24 ज्ञात है। 144 प्रेक्षणों के एक यादृच्छिक प्रतिदर्श का माध्य 82.64 है। H₀: μ = 80 बनाम H₁: μ > 80 का परीक्षण करें। p-मान p ज्ञात कीजिए।

μ₀ = 80σ = 24n = 144x̄ = 82.64H₁: μ > μ₀
p =
18.परिकल्पना परीक्षण और विश्वास्यता अंतरालकठिन
z −1.9601.96

25 मापों के प्रतिदर्श का माध्य 49.1 है। समष्टि मानक विचलन 15 है। माध्य के 95% विश्वास्यता अंतराल की ऊपरी सीमा U ज्ञात करें।

x̄ = 49.1σ = 15n = 2595%
U =
19.रैखिक समाश्रयण और सहसंबंधमध्यम
xy1588179519116211272314025151xy152025100120140

तालिका x = °C में तापमान और y = बिकी आइसक्रीम के 6 युग्मित प्रेक्षण देती है। पियर्सन सहसंबंध गुणांक r ज्ञात कीजिए।

n = 6
r =
20.रैखिक समाश्रयण और सहसंबंधकठिन
xy1767207623105261172912532136xy202530100x = 24.5

तालिका x = °C में तापमान और y = बिकी आइसक्रीम के 6 युग्मित प्रेक्षण देती है। न्यूनतम-वर्ग रेखा ŷ = a + b·x का उपयोग करें। एक नया प्रेक्षण (24.5, 106) लिया गया है। इसका अवशिष्ट e = y − ŷ ज्ञात कीजिए।

n = 6(24.5, 106)
e =

3विलयन

1.मुद्रा का समय मूल्य

उत्तर: PV = 4489 €

मुद्रा का समय मूल्य: आज का पैसा बाद की उसी राशि से अधिक मूल्यवान है, क्योंकि वह ब्याज कमा सकता है। प्रति अवधि ब्याज दर i पर राशि FV = PV·(1 + i)n के अनुसार बढ़ती है। समान भुगतानों की शृंखला (वार्षिकी) का मूल्य हर भुगतान जोड़कर निकाला जाता है, जिससे वार्षिकी सूत्र बनते हैं।

दर और अवधियों की संख्या

i = 0.036000000000000004/12 = 0.003
N = 12·3 = 36

वर्तमान मूल्य

PV = FV/(1 + i)N = 5 000/1.114 = €4 488.86

उत्तर

PV = €4 488.86
2.मुद्रा का समय मूल्य

उत्तर: A = 234.8 €

मुद्रा का समय मूल्य: आज का पैसा बाद की उसी राशि से अधिक मूल्यवान है, क्योंकि वह ब्याज कमा सकता है। प्रति अवधि ब्याज दर i पर राशि FV = PV·(1 + i)n के अनुसार बढ़ती है। समान भुगतानों की शृंखला (वार्षिकी) का मूल्य हर भुगतान जोड़कर निकाला जाता है, जिससे वार्षिकी सूत्र बनते हैं।

मासिक दर और किस्तों की संख्या

i = 0.036000000000000004/12 = 0.003
N = 12·3 = 36

किस्त

N समान भुगतानों A का वर्तमान मूल्य A·(1 − (1 + i)⁻ᴺ)/i है। इसे ऋण के बराबर रखें और A ज्ञात करें।

(1 + i)−N = 0.8978
A = 8 000·0.003/(1 − 0.8978) = €234.77

उत्तर

A = €234.77
3.NPV और IRR

उत्तर: DPB = 3.249 वर्ष

प्रतिलाभ अवधि (पेबैक): वह समय जब तक संचयी नकदी प्रवाह प्रारंभिक निवेश की भरपाई न कर दें। माना जाता है कि हर वर्ष नकदी समान रूप से आती है, इसलिए अंतिम भाग वर्ष का एक अंश है। साधारण पेबैक मुद्रा के समय मूल्य को नज़रअंदाज़ करता है; बट्टाकृत पेबैक अवधि इसके बजाय बट्टाकृत नकदी प्रवाहों का उपयोग करती है।

बट्टाकृत और संचयी नकदी प्रवाह

वर्ष 1: 21 000/1.05 = 20 000.00 → Σ = 20 000.00
वर्ष 2: 20 500/1.103 = 18 594.10 → Σ = 38 594.10
वर्ष 3: 10 000/1.158 = 8 638.38 → Σ = 47 232.48
वर्ष 4: 13 500/1.216 = 11 106.48 → Σ = 58 338.96

अंतिम वर्ष का अंश

DPB = 3 + 2 767.52/11 106.48 = 3.249

उत्तर

DPB = 3.249 वर्ष

बट्टाकृत पेबैक हमेशा साधारण पेबैक (2.85 वर्ष) से लंबा होता है।

4.NPV और IRR

उत्तर: IRR = 2.423 %

शुद्ध वर्तमान मूल्य: हर नकदी प्रवाह को आवश्यक प्रतिफल दर r से आज तक बट्टा करें, फिर जोड़ें: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ। NPV > 0 वाली परियोजना r से अधिक कमाती है और मूल्य जोड़ती है। आंतरिक प्रतिफल दर (IRR) वह दर है जिस पर NPV = 0।

आवश्यक वार्षिकी गुणक

(1 − (1 + i)−9)/i = 20 000/2 500 = 8

दर के लिए हल करें

दर बढ़ने पर वार्षिकी गुणक घटता है; दर को दो मानों के बीच घेरें और सीमा सँकरी करें।

i = 2%: 8.162
i = 3%: 7.786
IRR = 2.423%

उत्तर

IRR = 2.423%
5.बॉन्ड मूल्य-निर्धारण और प्रतिफल

उत्तर: P = 635.2 €

बॉन्ड मूल्य-निर्धारण: बॉन्ड की कीमत उसके नकदी प्रवाहों का वर्तमान मूल्य है, जिन्हें परिपक्वता तक प्रतिफल (YTM) पर बट्टा किया जाता है: कूपन एक वार्षिकी बनाते हैं और अंकित मूल्य परिपक्वता पर लौटाया जाता है। P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ। जब प्रतिफल कूपन दर से अधिक हो तो बॉन्ड अंकित मूल्य से कम पर बिकता है, और इसका उलटा भी।

प्रति अवधि

C = €15.00, i = 0.045, N = 18

कूपनों का वर्तमान मूल्य

€15.00·(1 − 0.4528)/0.045 = €182.40

अंकित मूल्य का वर्तमान मूल्य

€1 000·0.4528 = €452.80

कीमत

P = €635.20

उत्तर

P = €635.20

प्रतिफल कूपन दर से अधिक है, इसलिए बॉन्ड बट्टे पर बिकता है।

6.बॉन्ड मूल्य-निर्धारण और प्रतिफल

उत्तर: YTM = 5.015 %

बॉन्ड मूल्य-निर्धारण: बॉन्ड की कीमत उसके नकदी प्रवाहों का वर्तमान मूल्य है, जिन्हें परिपक्वता तक प्रतिफल (YTM) पर बट्टा किया जाता है: कूपन एक वार्षिकी बनाते हैं और अंकित मूल्य परिपक्वता पर लौटाया जाता है। P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ। जब प्रतिफल कूपन दर से अधिक हो तो बॉन्ड अंकित मूल्य से कम पर बिकता है, और इसका उलटा भी।

प्रतिफल का समीकरण

€1 070 = €60·(1 − (1 + y)⁻⁹)/y + €1 000/(1 + y)⁹

संख्यात्मक रूप से हल करें

P(5%) = €1 071.08, P(6%) = €1 000.00
YTM = 5.015%

उत्तर

YTM = 5.015%
7.CAPM और WACC

उत्तर: WACC = 7.786 %

पूँजी की लागत: CAPM वह प्रतिफल देता है जिसकी शेयरधारक अपेक्षा रखते हैं: re = rf + β·(rm − rf)। पूँजी की भारित औसत लागत इक्विटी और ऋण को उनके बाज़ार मूल्यों के अनुसार मिलाती है: WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), जहाँ V = E + D। ब्याज कर-कटौती योग्य है, इसीलिए (1 − T)।

D/E से भार

E/V = 1/(1 + 0.75) = 0.5714
D/V = 0.75/(1 + 0.75) = 0.4286

WACC

WACC = 0.5714·11% + 0.4286·5%·(1 − 0.3) = 7.786%

उत्तर

WACC = 7.786%
8.CAPM और WACC

उत्तर: WACC = 8.311 %

पूँजी की लागत: CAPM वह प्रतिफल देता है जिसकी शेयरधारक अपेक्षा रखते हैं: re = rf + β·(rm − rf)। पूँजी की भारित औसत लागत इक्विटी और ऋण को उनके बाज़ार मूल्यों के अनुसार मिलाती है: WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), जहाँ V = E + D। ब्याज कर-कटौती योग्य है, इसीलिए (1 − T)।

बाज़ार मूल्य

E = 2 000 000·€36.00 = €72 000 000
D = 10 000·€1 000 = €10 000 000

इक्विटी की लागत (CAPM)

re = 4% + 0.9·5.5% = 8.95%

भार

V = €82 000 000, E/V = 0.878, D/V = 0.122

WACC

WACC = 0.878·8.95% + 0.122·5%·(1 − 0.258) = 8.311%

उत्तर

WACC = 8.311%
9.वर्णनात्मक सांख्यिकी

उत्तर: s = 15.29

वर्णनात्मक सांख्यिकी: माध्य योग को n से भाग देने पर मिलता है; माध्यिका क्रमबद्ध आँकड़ों का मध्य मान है (n सम हो तो दो मध्य मानों का औसत)। प्रतिदर्श मानक विचलन s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))। z-स्कोर z = (x − μ)/σ बताता है कि कोई मान माध्य से कितने मानक विचलन दूर है।

माध्य

x̄ = 273/7 = 39

विचलनों के वर्ग

Σ(x − x̄)² = 1² + 20² + (−26)² + 0² + (−10)² + 15² + 0² = 1402

मानक विचलन

s = √(1402/6) = 15.29

उत्तर

s = 15.29
10.वर्णनात्मक सांख्यिकी

उत्तर: z = 1.5

वर्णनात्मक सांख्यिकी: माध्य योग को n से भाग देने पर मिलता है; माध्यिका क्रमबद्ध आँकड़ों का मध्य मान है (n सम हो तो दो मध्य मानों का औसत)। प्रतिदर्श मानक विचलन s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))। z-स्कोर z = (x − μ)/σ बताता है कि कोई मान माध्य से कितने मानक विचलन दूर है।

मानकीकृत करें

z = (115 − 100)/10 = 1.5

उत्तर

z = 1.5
11.प्रायिकता

उत्तर: N = 120

प्रायिकता: समसंभाव्य परिणामों में P(A) = अनुकूल/कुल। स्वतंत्र घटनाओं के लिए गुणा करें: P(A और B) = P(A)·P(B)। पूरक अक्सर मदद करता है: P(कम से कम एक) = 1 − P(कोई नहीं)। द्विपद: सफलता प्रायिकता p वाले n स्वतंत्र प्रयोगों में P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ।

संचय

C(10, 3) = (10·9·8)/(3·2·1) = 120

उत्तर

N = 120
12.प्रायिकता

उत्तर: P = 0.1064

प्रायिकता: समसंभाव्य परिणामों में P(A) = अनुकूल/कुल। स्वतंत्र घटनाओं के लिए गुणा करें: P(A और B) = P(A)·P(B)। पूरक अक्सर मदद करता है: P(कम से कम एक) = 1 − P(कोई नहीं)। द्विपद: सफलता प्रायिकता p वाले n स्वतंत्र प्रयोगों में P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ।

शून्य और एक विफलता

P(X = 0) = 0.68 = 0.0168
P(X = 1) = 8·0.4·0.67 = 0.08958

जोड़ें

P = 0.0168 + 0.08958 = 0.1064

उत्तर

P = 0.1064
13.प्रसामान्य बंटन

उत्तर: P = 0.6437

प्रसामान्य बंटन: मान x को z-स्कोर z = (x − μ)/σ में बदलें, जो माध्य से मानक विचलनों की संख्या गिनता है। z-तालिका (या Φ(z)) z के बाईं ओर का क्षेत्रफल देती है, जो P(X < x) है। दाईं ओर का क्षेत्रफल 1 − Φ(z) है, और दो मानों के बीच का क्षेत्रफल उनके दोनों क्षेत्रफलों का अंतर है।

z-स्कोर

z₁ = (85 − 100)/15 = −1
z₂ = (112.75 − 100)/15 = 0.85

बीच का क्षेत्रफल

P = Φ(0.85) − Φ(−1) = 0.8023 − 0.1587 = 0.6437

उत्तर

P = 0.6437
14.प्रसामान्य बंटन

उत्तर: x = 551.3 h

प्रसामान्य बंटन: मान x को z-स्कोर z = (x − μ)/σ में बदलें, जो माध्य से मानक विचलनों की संख्या गिनता है। z-तालिका (या Φ(z)) z के बाईं ओर का क्षेत्रफल देती है, जो P(X < x) है। दाईं ओर का क्षेत्रफल 1 − Φ(z) है, और दो मानों के बीच का क्षेत्रफल उनके दोनों क्षेत्रफलों का अंतर है।

शततमक के लिए z

Φ(z) = 0.9 → z = 1.282

वापस x पर

x = 500 + 1.282·40 = 551.26 h

उत्तर

x = 551.26 h
15.विश्वास्यता अंतराल

उत्तर: निचली सीमा = 61.82

माध्य के लिए विश्वास्यता अंतराल: x̄ ± त्रुटि सीमा। ज्ञात समष्टि σ के साथ सीमा z·σ/√n है; केवल प्रतिदर्श मानक विचलन s होने पर n − 1 स्वातंत्र्य कोटि वाला t लें: t·s/√n। क्रांतिक मान: z = 1.645 (90%), 1.96 (95%), 2.576 (99%)। E या उससे कम सीमा के लिए n ≥ (z·σ/E)² चाहिए, ऊपर की ओर पूर्णांकित।

क्रांतिक मान

df = n − 1 = 24, t = 1.711

त्रुटि सीमा

E = 1.711·2/√25 = 0.6844

अंतराल

62.5 ± 0.6844 → [61.82, 63.18]

उत्तर

निचली सीमा = 61.82
16.विश्वास्यता अंतराल

उत्तर: n = 2524

माध्य के लिए विश्वास्यता अंतराल: x̄ ± त्रुटि सीमा। ज्ञात समष्टि σ के साथ सीमा z·σ/√n है; केवल प्रतिदर्श मानक विचलन s होने पर n − 1 स्वातंत्र्य कोटि वाला t लें: t·s/√n। क्रांतिक मान: z = 1.645 (90%), 1.96 (95%), 2.576 (99%)। E या उससे कम सीमा के लिए n ≥ (z·σ/E)² चाहिए, ऊपर की ओर पूर्णांकित।

n ज्ञात करें

n = (2.576·39/2)² = 2523

ऊपर पूर्णांकित करें

प्रतिदर्श आकार एक पूर्ण संख्या है, और नीचे की ओर पूर्णांकन से सीमा बहुत बड़ी हो जाएगी।

n = 2524

उत्तर

n = 2524
17.परिकल्पना परीक्षण और विश्वास्यता अंतराल

उत्तर: p = 0.09342

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.

परीक्षण सांख्यिकी

SE = σ/√n = 24/√144 = 2
z = (82.64 − 80)/2 = 1.32

पुच्छ क्षेत्रफल

Φ(1.32) = 0.9066
1 − Φ(1.32) = 0.0934

p-मान

p = 0.09342

उत्तर

p = 0.09342

p > 0.05, इसलिए H₀ को 5% स्तर पर अस्वीकार नहीं किया जाता।

18.परिकल्पना परीक्षण और विश्वास्यता अंतराल

उत्तर: U = 54.98

माध्य का परीक्षण: परीक्षण सांख्यिकी मापती है कि प्रतिदर्श माध्य H₀ में दावा किए गए मान से कितनी मानक त्रुटियाँ दूर है: σ ज्ञात हो तो z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n), प्रतिदर्श से अनुमानित हो तो t = (x̄ − μ₀)/(s/√n)। विश्वास्यता अंतराल x̄ ± (क्रांतिक मान)·(मानक त्रुटि) है।

त्रुटि सीमा

E = 1.96·15/√25 = 5.88

अंतराल सीमा

U = 49.1 + 5.88 = 54.98

उत्तर

U = 54.98
19.रैखिक समाश्रयण और सहसंबंध

उत्तर: r = 0.9939

न्यूनतम-वर्ग समाश्रयण: माध्य x̄ और ȳ के साथ Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² और Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) लेने पर रेखा ŷ = a + b·x की ढाल b = Sxy/Sxx और अंतःखंड a = ȳ − b·x̄ है, इसलिए यह हमेशा (x̄, ȳ) से होकर जाती है। पियर्सन सहसंबंध गुणांक r = Sxy/√(Sxx·Syy), −1 और 1 के बीच होता है; r², y के विचरण का वह अंश है जिसे रेखा स्पष्ट करती है।

माध्य

x̄ = 120/6 = 20
ȳ = 717/6 = 119.5

वर्गों और गुणनफलों के योग

Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 461
Syy = Σ(y − ȳ)² = 3074

सहसंबंध गुणांक

r = 461/√(70·3074) = 0.9939

उत्तर

r = 0.9939
20.रैखिक समाश्रयण और सहसंबंध

उत्तर: e = 1.667

न्यूनतम-वर्ग समाश्रयण: माध्य x̄ और ȳ के साथ Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² और Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) लेने पर रेखा ŷ = a + b·x की ढाल b = Sxy/Sxx और अंतःखंड a = ȳ − b·x̄ है, इसलिए यह हमेशा (x̄, ȳ) से होकर जाती है। पियर्सन सहसंबंध गुणांक r = Sxy/√(Sxx·Syy), −1 और 1 के बीच होता है; r², y के विचरण का वह अंश है जिसे रेखा स्पष्ट करती है।

माध्य

x̄ = 147/6 = 24.5
ȳ = 626/6 = 104.3

वर्गों और गुणनफलों के योग

Sxx = Σ(x − x̄)² = 157.5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 756

समाश्रयण रेखा

b = 756/157.5 = 4.8
a = 104.3 − 4.8·24.5 = −13.27
ŷ = −13.27 + 4.8·x

पूर्वानुमानित मान

ŷ = −13.27 + 4.8·24.5 = 104.3

अवशिष्ट

e = 106 − 104.3 = 1.667

उत्तर

e = 1.667

बिंदु रेखा के ऊपर है।

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