Esercitazione CFA Level I su metodi quantitativi e reddito fisso: pacchetto last-minute

Formulari, i passaggi chiave del metodo per ogni argomento e 20 esercizi, con le soluzioni complete in fondo.

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1Formule e metodi

Valore temporale del denaro

Valore futuro
FV = PV·(1 + i)n
Valore attuale
PV = FV/(1 + i)n
Più periodi all’anno
i = r/m, N = m·n
Rendita, valore attuale
PV = PMT·[1 − (1 + i)−n]/i
Rendita, valore futuro
FV = PMT·[(1 + i)n − 1]/i

Metodo

  1. Disegna una linea temporale con ogni flusso di cassa e la sua scadenza.
  2. Abbina il tasso al periodo: un tasso mensile per pagamenti mensili.
  3. Usa FV = PV·(1 + i)ⁿ per importi singoli e le formule delle rendite per pagamenti costanti.
  4. Controlla il segno e l’ordine di grandezza della risposta.

VAN e TIR

Valore attuale netto
NPV = −C0 + Σ CFt/(1 + r)t
Flussi uguali
NPV = −C0 + CF·[1 − (1 + r)−n]/r
Tasso interno di rendimento
il r per cui NPV = 0
Decisione
accetta se NPV > 0 (o IRR > rendimento richiesto)

Metodo

  1. Elenca tutti i flussi di cassa con il loro anno; l’investimento all’anno 0 è negativo.
  2. Sconta ogni flusso di cassa: CFt/(1 + r)t.
  3. Sommali per ottenere il VAN. Positivo significa che il progetto rende più di r.
  4. Per il TIR, trova per tentativi o per interpolazione il tasso che annulla il VAN.

Prezzo e rendimento delle obbligazioni

Prezzo dell’obbligazione
P = C·(1 − (1 + y)−n)/y + F/(1 + y)n
Cedole semestrali
C/2, y/2 e 2n periodi
Rendimento corrente
C/P
Prezzo e rendimento
rendimento su → prezzo giù

Metodo

  1. Trova la cedola per periodo e il rendimento per periodo.
  2. Prezzo = valore attuale delle cedole (una rendita) + valore attuale del valore nominale.
  3. Per cedole semestrali usa metà cedola, metà rendimento e il doppio dei periodi.
  4. Verifica: se il rendimento è superiore al tasso cedolare, il prezzo è inferiore al valore nominale.

CAPM e WACC

CAPM
re = rf + β·(rm − rf)
WACC
E/V·re + D/V·rd·(1 − T)
Valore dell’impresa
V = E + D

Statistica descrittiva

Media
x̄ = Σx/n
Deviazione standard campionaria
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Mediana
valore centrale dei dati ordinati
Punteggio z
z = (x − μ)/σ
Distribuzione normale
68% entro ±1σ, 95% entro ±2σ

Probabilità

Complementare
P(not A) = 1 − P(A)
Regola della somma
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
Eventi indipendenti
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
Probabilità condizionata
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
Binomiale
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

Distribuzione normale

Punteggio z
z = (x − μ)/σ
Sotto x
P(X < x) = Φ(z)
Sopra x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Tra due valori
Φ(z2) − Φ(z1)
Percentile
x = μ + z·σ

Metodo

  1. Converti il valore in un punteggio z: z = (x − μ)/σ.
  2. Cerca Φ(z), l’area a sinistra di z.
  3. Per l’area a destra usa 1 − Φ(z); per un intervallo sottrai le due aree a sinistra.
  4. Per un percentile procedi a ritroso: trova z per l’area, poi x = μ + z·σ.

Intervalli di confidenza

σ nota
x̄ ± z·σ/√n
σ incognita
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
z critico
90%: 1,645, 95%: 1,96, 99%: 2,576
Numerosità campionaria
n = (z·σ/E)², rounded up

Metodo

  1. Scegli tra z (σ della popolazione nota) e t (solo la s del campione, con n − 1 gradi di libertà).
  2. Trova il valore critico per il livello di confidenza.
  3. Margine di errore: E = valore critico × deviazione standard/√n.
  4. Intervallo: x̄ ± E.

Test d'ipotesi e intervalli di confidenza

Test z per una media
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
Test t per una media
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
Bilaterale al 5%
rifiuta H0 se |z| > 1,96
Intervallo di confidenza
x̄ ± z·σ/√n

Metodo

  1. Formula H₀ e H₁ e stabilisci se il test è unilaterale o bilaterale.
  2. Calcola la statistica test: (x̄ − μ₀)/(σ/√n), oppure con s e t.
  3. Confrontala con il valore critico, oppure trova il p-value.
  4. Rifiuta H₀ se la statistica supera il valore critico (p inferiore ad α) ed esprimi la conclusione a parole.

Regressione lineare e correlazione

Somme dei quadrati
Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
Pendenza
b = Sxy/Sxx
Intercetta
a = ȳ − b·x̄
Correlazione
r = Sxy/√(SxxSyy)
Residuo
e = y − ŷ

2Esercizi

1.Valore temporale del denaroMedia
anni0123…12PV = ?€1 500€1 500€1 500€1 500

Una rendita paga €1 500 alla fine di ogni anno per 12 anni. Il tasso di interesse è il 8% annuo. Trova il valore attuale PV della rendita.

A = €1 500i = 8%n = 12
PV = €
2.Valore temporale del denaroDifficile
mesi0123…60€12 000A?AAA

Un prestito di €12 000 viene rimborsato con rate mensili costanti in 5 anni. Il tasso d'interesse è del 7,2 % annuo, capitalizzato mensilmente. Trova la rata mensile A.

P = €12 0007,2% / 12N = 60
A = €
3.VAN e TIRMedia
anni0123456−60 00017 00017 00017 00017 00017 00017 000

Un progetto costa €60 000 oggi e rende €17 000 alla fine di ogni anno per 6 anni. Il costo del capitale è il 8%. Supponi che i flussi di cassa arrivino in modo uniforme durante ogni anno. Trova il periodo di recupero attualizzato DPB in anni.

r = 8%CF0 = −60 000CF1 = 17 000CF2 = 17 000CF3 = 17 000CF4 = 17 000CF5 = 17 000CF6 = 17 000
DPB = anni
4.VAN e TIRDifficile
r (%)NPVABr* = ?0

Il progetto A costa €30 000 e rende €17 000, €12 000, €6 000 alla fine degli anni da 1 a 3. Il progetto B costa €35 000 e rende €9 000, €14 000, €19 000. Trova il tasso di indifferenza (crossover) r* al quale entrambi i progetti hanno lo stesso VAN, in percentuale.

A: −30 000, 17 000, 12 000, 6 000B: −35 000, 9 000, 14 000, 19 000
r* = %
5.Prezzo e rendimento delle obbligazioniMedia

Acquisti un’obbligazione con 12 anni alla scadenza (valore nominale €1 000, cedola annua 2%) quando il suo rendimento a scadenza è del 7%. Un anno dopo, subito dopo aver incassato la prima cedola, la vendi quando il rendimento a scadenza è del 7,5%. Trova il tuo rendimento del periodo di detenzione HPR in percentuale.

F = €1 000cedola = 2%n = 12y0 = 7%y1 = 7,5%
HPR = %
6.Prezzo e rendimento delle obbligazioniDifficile
anni0123456€1 198€70€70€70 + €1 070

Un’obbligazione con 10 anni alla scadenza (valore nominale €1 000, cedola annua 7%) viene venduta a €1 198. L’emittente può rimborsarla anticipatamente tra 6 anni a un prezzo di richiamo di €1 070. Trova il rendimento al richiamo YTC in percentuale.

F = €1 000cedola = 7%P = €1 198prezzo di richiamo = €1 070richiamo tra 6 anni
YTC = %
7.CAPM e WACCMedia
WACC = ?capitale proprio€3 000 000re​ = 11%debito€4 000 000rd​ = 3%T = 25%

Un’azienda ha capitale proprio per €3 000 000 e debito per €4 000 000. Il costo del capitale proprio è del 11%, il costo del debito al lordo delle imposte è del 3% e l’aliquota fiscale è del 25%. Trova il WACC.

E = €3 000 000D = €4 000 000re = 11%rd = 3%T = 25%
WACC = %
8.CAPM e WACCDifficile
WACC = ?capitale proprio4 000 000 × €46,50D0​ = €1,50g = 5%debito€186 000 000rd​ = 6%T = 25,8%

Un’azienda ha 4 000 000 azioni quotate €46,50; il valore contabile del suo capitale proprio è €93 000 000. Ha appena pagato un dividendo di €1,50 per azione, e i dividendi crescono del 5% all’anno. Il suo debito ha un valore di mercato di €186 000 000 e un costo al lordo delle imposte del 6%. L’aliquota fiscale è del 25,8%. Trova il WACC, usando il modello di crescita dei dividendi per il costo del capitale proprio.

N = 4 000 000P0 = €46,50capitale proprio contabile = €93 000 000D0 = €1,50g = 5%D = €186 000 000rd = 6%T = 25,8%
WACC = %
9.Statistica descrittivaMedia
10152025303540455055

Trova la deviazione standard campionaria s dei dati: 58, 10, 55, 40, 13, 41.

n = 6
s =
10.Statistica descrittivaDifficile
z −2−1012

Una grandezza ha distribuzione normale con media 70 e deviazione standard 10. Quale proporzione P dei valori è inferiore a 82,5?

μ = 70σ = 10x = 82,5
P =
11.ProbabilitàMedia
xp(x)00,210,1520,0530,2540,35μ = 2,4

Per la distribuzione mostrata, trova la deviazione standard σ di X.

x: 0, 1, 2, 3, 4p(x): 0,2, 0,15, 0,05, 0,25, 0,35
σ =
12.ProbabilitàDifficile
€p(x)−10,710,25490,05

Giocare a un gioco costa 1 €. Si vincono 2 € con probabilità 0,25 e 50 € con probabilità 0,05; altrimenti non si vince nulla. La posta non viene restituita. Trova il guadagno netto atteso E(G) per partita.

posta = €1€2: p = 0,25€50: p = 0,05
E(G) = €
13.Distribuzione normaleMedia
−3−2−10123zarea ombreggiata tra −z e z = 0,8385

Trascina z in modo che l’area ombreggiata tra −z e z sotto la curva normale standard sia 0,8385. Trova z con due decimali.

A = 0,8385
z =
14.Distribuzione normaleDifficile
557085100115130145puntiin basso 80%

I valori di i punteggi del QI sono distribuiti normalmente con media 100 punti e deviazione standard 15 punti. Trascina la soglia in modo che il 80% più basso ombreggiato stia alla sua sinistra. Trova la soglia x.

μ = 100 puntiσ = 15 punti80%
x = punti
15.Intervalli di confidenzaMedia
n = 16, s = 19L = ?Ux̄ = 11,5E95%

Un campione di 16 elementi ha media 11,5 e deviazione standard s = 19. La popolazione è approssimativamente normale. Trova il limite inferiore dell’intervallo di confidenza al 95 % per la media.

n = 16x̄ = 11,5s = 1995%t(15) = 2,131
limite inferiore =
16.Intervalli di confidenzaDifficile
σ = 18, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 2,590%

La deviazione standard della popolazione è 18. Quanto deve essere grande il campione n perché un intervallo di confidenza al 90 % per la media abbia un margine di errore non superiore a 2,5?

σ = 18E = 2,590%
n =
17.Test d'ipotesi e intervalli di confidenzaMedia
−1,56p = ?

Si afferma che la media di una popolazione sia 120; la deviazione standard della popolazione è nota e vale 20. Un campione casuale di 64 osservazioni ha media 116,1. Verifica H₀: μ = 120 contro H₁: μ < 120. Trova il p-value p.

μ₀ = 120σ = 20n = 64x̄ = 116,1H₁: μ < μ₀
p =
18.Test d'ipotesi e intervalli di confidenzaDifficile
z −1,64501,645

Un campione di 100 misure ha media 498,2. La deviazione standard della popolazione è 10. Trova il limite inferiore L dell'intervallo di confidenza al 90 % per la media.

x̄ = 498,2σ = 10n = 10090%
L =
19.Regressione lineare e correlazioneMedia
xy2441261582210231228xy510102030

La tabella riporta 6 osservazioni appaiate di x = carico in kN e y = allungamento in mm. Trova il coefficiente di correlazione di Pearson r.

n = 6
r =
20.Regressione lineare e correlazioneDifficile
xy234116168211023xy5101020x = 9

La tabella riporta 5 osservazioni appaiate di x = carico in kN e y = allungamento in mm. Usa la retta dei minimi quadrati ŷ = a + b·x. Si effettua una nuova osservazione (9, 26). Trova il suo residuo e = y − ŷ.

n = 5(9, 26)
e =

3Soluzioni

1.Valore temporale del denaro

Risposta: PV = 11304 €

Valore temporale del denaro: il denaro di oggi vale più della stessa somma in futuro, perché può fruttare interessi. Con un tasso i per periodo, un importo cresce a FV = PV·(1 + i)n. Una serie di pagamenti uguali (una rendita) si valuta sommando ogni pagamento, da cui le formule delle rendite.

Fattore di rendita

(1 − (1 + i)−n)/i = (1 − 0,3971)/0,08 = 7,536

Valore attuale

PV = 1 500·7,536 = €11 304,12

Risposta

PV = €11 304,12
2.Valore temporale del denaro

Risposta: A = 238,7 €

Valore temporale del denaro: il denaro di oggi vale più della stessa somma in futuro, perché può fruttare interessi. Con un tasso i per periodo, un importo cresce a FV = PV·(1 + i)n. Una serie di pagamenti uguali (una rendita) si valuta sommando ogni pagamento, da cui le formule delle rendite.

Tasso mensile e numero di rate

i = 0,07200000000000001/12 = 0,006
N = 12·5 = 60

Rata

Il valore attuale di N pagamenti uguali A è A·(1 − (1 + i)⁻ᴺ)/i. Ponilo uguale al prestito e ricava A.

(1 + i)−N = 0,6984
A = 12 000·0,006/(1 − 0,6984) = €238,75

Risposta

A = €238,75
3.VAN e TIR

Risposta: DPB = 4,319 anni

Periodo di recupero (payback): il tempo necessario perché i flussi di cassa cumulati ripaghino l’investimento iniziale. Si assume che la liquidità entri in modo uniforme durante ogni anno, quindi l’ultima parte è una frazione d’anno. Il payback semplice ignora il valore temporale del denaro; il payback attualizzato usa invece i flussi di cassa attualizzati.

Flussi di cassa attualizzati e cumulati

anno 1: 17 000/1,08 = 15 740,74 → Σ = 15 740,74
anno 2: 17 000/1,166 = 14 574,76 → Σ = 30 315,50
anno 3: 17 000/1,26 = 13 495,15 → Σ = 43 810,65
anno 4: 17 000/1,36 = 12 495,51 → Σ = 56 306,16
anno 5: 17 000/1,469 = 11 569,91 → Σ = 67 876,07

Frazione dell’ultimo anno

DPB = 4 + 3 693,84/11 569,91 = 4,319

Risposta

DPB = 4,319 anni

Il payback attualizzato è sempre più lungo del payback semplice (3,529 anni).

4.VAN e TIR

Risposta: r* = 6,551 %

Tasso di indifferenza (crossover): il tasso di sconto al quale due progetti hanno lo stesso VAN. È il TIR della differenza dei loro flussi di cassa (B − A). Al di sotto, il progetto con flussi più tardivi e più grandi ha il VAN maggiore; al di sopra prevale l’altro.

Differenza dei flussi di cassa

ΔCF0 = −35 000 − (−30 000) = −5 000
ΔCF1 = 9 000 − 17 000 = −8 000
ΔCF2 = 14 000 − 12 000 = 2 000
ΔCF3 = 19 000 − 6 000 = 13 000

TIR della differenza

NPVΔ(6%) = 147,87
NPVΔ(7%) = −117,89
r* = 6,551%

Risposta

r* = 6,551%

Verifica: al 6,551% entrambi i VAN valgono €1 484,40.

5.Prezzo e rendimento delle obbligazioni

Risposta: HPR = 2,453 %

Prezzo di un’obbligazione: il prezzo di un’obbligazione è il valore attuale dei suoi flussi di cassa, scontati al rendimento a scadenza (YTM): le cedole formano una rendita e il valore nominale viene rimborsato alla scadenza. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. Quando il rendimento è superiore al tasso cedolare l’obbligazione quota sotto la pari, e viceversa.

Prezzo di acquisto

C = €20,00, i = 0,07, N = 12
€20,00·(1 − 0,444)/0,07 + €1 000·0,444 = €158,85 + €444,01 = €602,87

Prezzo di vendita

C = €20,00, i = 0,075, N = 11
€20,00·(1 − 0,4513)/0,075 + €1 000·0,4513 = €146,31 + €451,34 = €597,65

Rendimento del periodo di detenzione

HPR = (20 + 597,65 − 602,87)/602,87 = 2,453%

Risposta

HPR = 2,453%
6.Prezzo e rendimento delle obbligazioni

Risposta: YTC = 4,242 %

Prezzo di un’obbligazione: il prezzo di un’obbligazione è il valore attuale dei suoi flussi di cassa, scontati al rendimento a scadenza (YTM): le cedole formano una rendita e il valore nominale viene rimborsato alla scadenza. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. Quando il rendimento è superiore al tasso cedolare l’obbligazione quota sotto la pari, e viceversa.

Equazione del rendimento

1198 = 70·(1 − (1 + y)−6)/y + 1070/(1 + y)6

Risolvi numericamente

y = 4%: €1 212,59
y = 5%: €1 153,75
YTC = 4,242%

Risposta

YTC = 4,242%

Il rendimento a scadenza è del 4,498%. Chi investe in un’obbligazione sopra la pari si aspetta che venga richiamata, quindi il rendimento al richiamo, più basso, è quello più realistico.

7.CAPM e WACC

Risposta: WACC = 6 %

Costo del capitale: il CAPM dà il rendimento richiesto dagli azionisti: re = rf + β·(rm − rf). Il costo medio ponderato del capitale combina capitale proprio e debito in base ai loro valori di mercato: WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), con V = E + D. Gli interessi sono fiscalmente deducibili, da qui il fattore (1 − T).

Pesi

V = €7 000 000, E/V = 0,4286, D/V = 0,5714

WACC

WACC = 0,4286·11% + 0,5714·3%·(1 − 0,25) = 6%

Risposta

WACC = 6%
8.CAPM e WACC

Risposta: WACC = 6,42 %

Costo del capitale: il CAPM dà il rendimento richiesto dagli azionisti: re = rf + β·(rm − rf). Il costo medio ponderato del capitale combina capitale proprio e debito in base ai loro valori di mercato: WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), con V = E + D. Gli interessi sono fiscalmente deducibili, da qui il fattore (1 − T).

Costo del capitale proprio

D1 = 1,5·1,05 = €1,58
re = 1,575/46,5 + 0,05 = 8,387%

Valori di mercato

E = 4 000 000·€46,50 = €186 000 000
V = €372 000 000, E/V = 0,5, D/V = 0,5

WACC

WACC = 0,5·8,387% + 0,5·6%·(1 − 0,258) = 6,42%

Risposta

WACC = 6,42%
9.Statistica descrittiva

Risposta: s = 20,45

Statistica descrittiva: la media è la somma divisa per n; la mediana è il valore centrale dei dati ordinati (la media dei due centrali se n è pari). La deviazione standard campionaria è s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Un punteggio z = (x − μ)/σ dice a quante deviazioni standard dalla media si trova un valore.

Media

x̄ = 217/6 = 36,17

Scarti al quadrato

Σ(x − x̄)² = 21,83² + (−26,17)² + 18,83² + 3,833² + (−23,17)² + 4,833² = 2091

Deviazione standard

s = √(2091/5) = 20,45

Risposta

s = 20,45
10.Statistica descrittiva

Risposta: P = 0,8944

Statistica descrittiva: la media è la somma divisa per n; la mediana è il valore centrale dei dati ordinati (la media dei due centrali se n è pari). La deviazione standard campionaria è s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Un punteggio z = (x − μ)/σ dice a quante deviazioni standard dalla media si trova un valore.

Standardizza

z = 1,25

Tavola della normale standard

Φ(1,25) = 0,8944
P = 0,8944

Risposta

P = 0,8944
11.Probabilità

Risposta: σ = 1,562

Variabili aleatorie discrete: una distribuzione di probabilità elenca ogni valore x che una variabile può assumere con la sua probabilità p(x); le probabilità sono comprese tra 0 e 1 e sommano a 1. Il valore atteso (media) è E(X) = Σx·p(x), la media a lungo termine. La varianza è Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², e la deviazione standard è σ = √Var(X). Per una trasformazione lineare Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) e σY = |a|·σX; aggiungere una costante non cambia la dispersione.

Media

μ = 0·0,2 + 1·0,15 + 2·0,05 + 3·0,25 + 4·0,35 = 2,4

Media dei quadrati

E(X²) = 0·0,2 + 1·0,15 + 4·0,05 + 9·0,25 + 16·0,35 = 8,2

Varianza

Var(X) = 8,2 − 2,4² = 2,44
σ = √2,44 = 1,562

Risposta

σ = 1,562
12.Probabilità

Risposta: E(G) = 2 €

Variabili aleatorie discrete: una distribuzione di probabilità elenca ogni valore x che una variabile può assumere con la sua probabilità p(x); le probabilità sono comprese tra 0 e 1 e sommano a 1. Il valore atteso (media) è E(X) = Σx·p(x), la media a lungo termine. La varianza è Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², e la deviazione standard è σ = √Var(X). Per una trasformazione lineare Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) e σY = |a|·σX; aggiungere una costante non cambia la dispersione.

Esiti netti

G: 1 (p = 0,25), 49 (p = 0,05), −1 (p = 0,7)

Valore atteso

E(G) = 1·0,25 + 49·0,05 − 1·0,7 = 2 €

Risposta

E(G) = 2 €

Un valore positivo significa che in media guadagni denaro.

13.Distribuzione normale

Risposta: z = 1,4

Da un’area a z: Φ(z) è l’area a sinistra di z. Per un’area di coda sinistra A, trova z con Φ(z) = A nella tabella. Un’area di coda destra A significa Φ(z) = 1 − A. Un’area centrale A tra −z e z lascia (1 − A)/2 in ciascuna coda, quindi Φ(z) = (1 + A)/2. Per un valore x, usa x = μ + zσ.

Area a sinistra di z

Φ(z) = (1 + 0,8385)/2 = 0,9192

Leggi la tabella z al contrario

Trova 0,9192 dentro la tabella e leggi z.

z = 1,40

Risposta

z = 1,40
14.Distribuzione normale

Risposta: x = 112,6 punti

Da un’area a z: Φ(z) è l’area a sinistra di z. Per un’area di coda sinistra A, trova z con Φ(z) = A nella tabella. Un’area di coda destra A significa Φ(z) = 1 − A. Un’area centrale A tra −z e z lascia (1 − A)/2 in ciascuna coda, quindi Φ(z) = (1 + A)/2. Per un valore x, usa x = μ + zσ.

Area a sinistra

Φ(z) = 0,8

z dalla tabella

z ≈ 0,84

Di nuovo nelle unità originali

x = 100 + 0,84·15 = 112,6 punti

Risposta

x = 112,6 punti
15.Intervalli di confidenza

Risposta: limite inferiore = 1,378

Intervallo di confidenza per una media: x̄ ± margine di errore. Con σ della popolazione nota il margine è z·σ/√n; se hai solo la deviazione standard campionaria s, usa t con n − 1 gradi di libertà: t·s/√n. Valori critici: z = 1,645 (90 %), 1,96 (95 %), 2,576 (99 %). Per ottenere un margine pari a E o inferiore serve n ≥ (z·σ/E)², arrotondato per eccesso.

Valore critico

df = n − 1 = 15, t = 2,131

Margine di errore

E = 2,131·19/√16 = 10,12

Intervallo

11,5 ± 10,12 → [1,378, 21,62]

Risposta

limite inferiore = 1,378
16.Intervalli di confidenza

Risposta: n = 141

Intervallo di confidenza per una media: x̄ ± margine di errore. Con σ della popolazione nota il margine è z·σ/√n; se hai solo la deviazione standard campionaria s, usa t con n − 1 gradi di libertà: t·s/√n. Valori critici: z = 1,645 (90 %), 1,96 (95 %), 2,576 (99 %). Per ottenere un margine pari a E o inferiore serve n ≥ (z·σ/E)², arrotondato per eccesso.

Ricava n

n = (1,645·18/2,5)² = 140,3

Arrotonda per eccesso

La numerosità campionaria è un numero intero, e arrotondare per difetto renderebbe il margine troppo grande.

n = 141

Risposta

n = 141
17.Test d'ipotesi e intervalli di confidenza

Risposta: p = 0,05938

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.

Statistica test

SE = σ/√n = 20/√64 = 2,5
z = (116,1 − 120)/2,5 = −1,56

Area della coda

Φ(1,56) = 0,9406
1 − Φ(1,56) = 0,0594

p-value

p = 0,05938

Risposta

p = 0,05938

p > 0,05, quindi H₀ non viene rifiutata al livello del 5%.

18.Test d'ipotesi e intervalli di confidenza

Risposta: L = 496,6

Test su una media: la statistica test misura a quanti errori standard la media campionaria si trova dal valore dichiarato in H₀: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) se σ è nota, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) se viene stimata dal campione. Un intervallo di confidenza è x̄ ± (valore critico)·(errore standard).

Margine di errore

E = 1,645·10/√100 = 1,645

Limite dell'intervallo

L = 498,2 − 1,645 = 496,6

Risposta

L = 496,6
19.Regressione lineare e correlazione

Risposta: r = 0,9819

Regressione ai minimi quadrati: con x̄ e ȳ le medie, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² e Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), la retta ŷ = a + b·x ha pendenza b = Sxy/Sxx e intercetta a = ȳ − b·x̄, quindi passa sempre per (x̄, ȳ). Il coefficiente di correlazione di Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) è compreso tra −1 e 1; r² è la frazione della variabilità di y spiegata dalla retta.

Medie

x̄ = 42/6 = 7
ȳ = 104/6 = 17,33

Somme dei quadrati e dei prodotti

Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 160
Syy = Σ(y − ȳ)² = 379,3

Coefficiente di correlazione

r = 160/√(70·379,3) = 0,9819

Risposta

r = 0,9819
20.Regressione lineare e correlazione

Risposta: e = 3,7

Regressione ai minimi quadrati: con x̄ e ȳ le medie, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² e Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), la retta ŷ = a + b·x ha pendenza b = Sxy/Sxx e intercetta a = ȳ − b·x̄, quindi passa sempre per (x̄, ȳ). Il coefficiente di correlazione di Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) è compreso tra −1 e 1; r² è la frazione della variabilità di y spiegata dalla retta.

Medie

x̄ = 30/5 = 6
ȳ = 74/5 = 14,8

Somme dei quadrati e dei prodotti

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 100

Retta di regressione

b = 100/40 = 2,5
a = 14,8 − 2,5·6 = −0,2
ŷ = −0,2 + 2,5·x

Valore previsto

ŷ = −0,2 + 2,5·9 = 22,3

Residuo

e = 26 − 22,3 = 3,7

Risposta

e = 3,7

Il punto si trova sopra la retta.

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