표에는 x = 하중(kN), y = 늘음량(mm)의 짝지은 관측값 5쌍이 있습니다. 최소제곱 직선 ŷ = a + b·x를 쓰세요. 직선이 ŷ = 8을(를) 예측하는 값 x은(는) 얼마인가요?
n = 5ŷ = 8
x =
3용액
1.화폐의 시간 가치
답: EAR = 24.36 %
화폐의 시간 가치: 오늘의 돈은 이자를 벌 수 있으므로 나중의 같은 금액보다 가치가 큽니다. 기간당 이자율 i에서 금액은 FV = PV·(1 + i)n으로 늘어납니다. 같은 금액의 지급이 이어지는 것(연금)은 각 지급액을 모두 더해 평가하며, 여기서 연금 공식이 나옵니다.
기간당 이자율
r/m = 0.22/12 = 0.01833
1년간 복리 계산
EAR = (1 + 0.01833)12 − 1 = 1.244 − 1 = 24.36%
답
EAR = 24.36%
이자가 1년에 두 번 이상 복리로 붙으면 EAR은 항상 명목 이자율보다 높습니다.
2.화폐의 시간 가치
답: B = 127383 €
화폐의 시간 가치: 오늘의 돈은 이자를 벌 수 있으므로 나중의 같은 금액보다 가치가 큽니다. 기간당 이자율 i에서 금액은 FV = PV·(1 + i)n으로 늘어납니다. 같은 금액의 지급이 이어지는 것(연금)은 각 지급액을 모두 더해 평가하며, 여기서 연금 공식이 나옵니다.
B = 1313·(1 − (1 + 0.002)−108)/0.002 = €127 382.99
답
B = €127 382.99
3.NPV와 IRR
답: DPB = 3.716 년
회수 기간: 누적 현금흐름이 초기 투자액을 회수할 때까지의 시간입니다. 현금은 각 연도 동안 균등하게 들어온다고 가정하므로 마지막 부분은 1년의 일부가 됩니다. 단순 회수 기간은 화폐의 시간 가치를 무시하며, 할인 회수 기간은 대신 할인된 현금흐름을 씁니다.
할인 현금흐름과 누적 현금흐름
연도 1: 14 000/1.12 = 12 500.00 → Σ = 12 500.00
연도 2: 14 000/1.254 = 11 160.71 → Σ = 23 660.71
연도 3: 14 000/1.405 = 9 964.92 → Σ = 33 625.64
연도 4: 14 000/1.574 = 8 897.25 → Σ = 42 522.89
마지막 해의 분율
DPB = 3 + 6 374.36/8 897.25 = 3.716
답
DPB = 3.716 년
할인 회수 기간은 항상 단순 회수 기간(2.857년)보다 깁니다.
4.NPV와 IRR
답: IRR = 7.04 %
순현재가치: 모든 현금흐름을 요구 수익률 r로 오늘까지 할인한 뒤 더합니다: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. NPV > 0인 프로젝트는 r보다 많이 벌어 가치를 더합니다. 내부수익률(IRR)은 NPV = 0이 되는 이율입니다.
IRR 범위 잡기
이율이 오르면 NPV가 내려가므로 IRR은 NPV가 양수인 이율과 음수인 이율 사이에 있습니다.
NPV(5%) = 272.11
NPV(10%) = −371.90
범위 좁히기
선형 보간으로 첫 추정치를 얻고, 이를 반복하면(또는 계산기의 IRR 기능을 쓰면) 정확한 이율을 얻습니다.
IRR ≈ 5 + 5·272.11/(272.11 − (−371.90)) = 7.113%
정확한 값: NPV(7.04%) = 0 → IRR = 7.04%
답
IRR = 7.04%
5.채권 가격과 수익률
답: P = 931.3 €
채권 가격 결정: 채권 가격은 만기 수익률(YTM)로 할인한 현금흐름의 현재 가치입니다. 이자(쿠폰)는 연금을 이루고, 액면가는 만기에 상환됩니다. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. 수익률이 표면이자율보다 높으면 채권은 액면가보다 낮게 거래되고, 반대의 경우도 마찬가지입니다.
기간당
C = €25.00, i = 0.035, N = 8
이자의 현재 가치
€25.00·(1 − 0.7594)/0.035 = €171.85
액면가의 현재 가치
€1 000·0.7594 = €759.41
가격
P = €931.26
답
P = €931.26
수익률이 표면이자율보다 높으므로 채권은 할인 발행(액면가 미만)됩니다.
6.채권 가격과 수익률
답: YTM = 4.986 %
채권 가격 결정: 채권 가격은 만기 수익률(YTM)로 할인한 현금흐름의 현재 가치입니다. 이자(쿠폰)는 연금을 이루고, 액면가는 만기에 상환됩니다. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. 수익률이 표면이자율보다 높으면 채권은 액면가보다 낮게 거래되고, 반대의 경우도 마찬가지입니다.
수익률 방정식
€885 = €30·(1 − (1 + y)⁻⁷)/y + €1 000/(1 + y)⁷
수치적으로 풀기
P(4%) = €939.98, P(5%) = €884.27
YTM = 4.986%
답
YTM = 4.986%
7.CAPM과 WACC
답: WACC = 7.355 %
자본 비용: CAPM은 주주가 요구하는 수익률을 줍니다: re = rf + β·(rm − rf). 가중평균자본비용은 자기자본과 부채를 시장가치로 가중합니다: WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), V = E + D. 이자 비용은 세금 공제가 되므로 (1 − T)가 붙습니다.
D/E에서 구한 가중치
E/V = 1/(1 + 1) = 0.5
D/V = 1/(1 + 1) = 0.5
WACC
WACC = 0.5·11% + 0.5·5%·(1 − 0.258) = 7.355%
답
WACC = 7.355%
8.CAPM과 WACC
답: WACC = 8.876 %
자본 비용: CAPM은 주주가 요구하는 수익률을 줍니다: re = rf + β·(rm − rf). 가중평균자본비용은 자기자본과 부채를 시장가치로 가중합니다: WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), V = E + D. 이자 비용은 세금 공제가 되므로 (1 − T)가 붙습니다.
기술통계: 평균은 합을 n으로 나눈 값이고, 중앙값은 정렬된 자료의 가운데 값입니다(n이 짝수면 가운데 두 값의 평균). 표본 표준편차는 s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z점수 z = (x − μ)/σ는 어떤 값이 평균에서 표준편차 몇 개만큼 떨어져 있는지를 나타냅니다.
기술통계: 평균은 합을 n으로 나눈 값이고, 중앙값은 정렬된 자료의 가운데 값입니다(n이 짝수면 가운데 두 값의 평균). 표본 표준편차는 s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z점수 z = (x − μ)/σ는 어떤 값이 평균에서 표준편차 몇 개만큼 떨어져 있는지를 나타냅니다.
표준화하기
z = 0.6
표준정규분포표
Φ(0.6) = 0.7257
P = 0.7257
답
P = 0.7257
11.확률
답: σ = 1.068
이산 확률변수: 확률분포는 변수가 가질 수 있는 모든 값 x와 그 확률 p(x)를 나열합니다. 확률은 0과 1 사이이며 합이 1입니다. 기댓값(평균)은 E(X) = Σx·p(x)로, 장기적인 평균입니다. 분산은 Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ²이고, 표준편차는 σ = √Var(X)입니다. 일차 변환 Y = aX + b에서는 E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X), σY = |a|·σX입니다. 상수를 더해도 퍼짐은 변하지 않습니다.
평균
μ = 0·0.2 + 1·0.25 + 2·0.3 + 3·0.25 = 1.6
제곱의 평균
E(X²) = 0·0.2 + 1·0.25 + 4·0.3 + 9·0.25 = 3.7
분산
Var(X) = 3.7 − 1.6² = 1.14
σ = √1.14 = 1.068
답
σ = 1.068
12.확률
답: P = 0.07118
확률: 결과가 모두 같은 정도로 일어날 때 P(A) = 유리한 경우의 수/전체 경우의 수. 독립 사건은 곱합니다: P(A 그리고 B) = P(A)·P(B). 여사건이 자주 도움이 됩니다: P(적어도 하나) = 1 − P(하나도 없음). 이항분포: 성공 확률 p인 독립 시행 n번에서 P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.
정규분포: 값 x를 z점수 z = (x − μ)/σ로 바꾸면 평균에서 표준편차 몇 개만큼 떨어져 있는지 알 수 있습니다. z표(또는 Φ(z))는 z 왼쪽의 넓이, 즉 P(X < x)를 줍니다. 오른쪽 넓이는 1 − Φ(z)이고, 두 값 사이의 넓이는 두 넓이의 차입니다.
z점수
z₁ = (65 − 65)/10 = 0
z₂ = (85.5 − 65)/10 = 2.05
사이의 넓이
P = Φ(2.05) − Φ(0) = 0.9798 − 0.5 = 0.4798
답
P = 0.4798
14.정규분포
답: x = 542 h
넓이에서 z로 되돌아가기: Φ(z)는 z의 왼쪽 넓이입니다. 왼쪽 꼬리 넓이 A이면 표에서 Φ(z) = A인 z를 찾습니다. 오른쪽 꼬리 넓이 A이면 Φ(z) = 1 − A입니다. −z와 z 사이의 가운데 넓이 A이면 양쪽 꼬리에 (1 − A)/2씩 남으므로 Φ(z) = (1 + A)/2입니다. 값 x에는 x = μ + zσ를 쓰세요.
왼쪽 넓이
Φ(z) = 0.85
표에서 구한 z
z ≈ 1.04
원래 단위로 되돌리기
x = 500 + 1.04·40 = 542 h
답
x = 542 h
15.신뢰구간
답: 상한 = 40.2
평균에 대한 신뢰구간: x̄ ± 오차 한계. 모집단의 σ를 알면 오차 한계는 z·σ/√n이고, 표본 표준편차 s만 있으면 자유도 n − 1인 t를 써서 t·s/√n입니다. 임계값: z = 1.645 (90%), 1.96 (95%), 2.576 (99%). 오차 한계를 E 이하로 하려면 n ≥ (z·σ/E)²이 필요하며, 올림합니다.
임계값
df = n − 1 = 19, t = 2.861
오차 한계
E = 2.861·5/√20 = 3.199
구간
37 ± 3.199 → [33.8, 40.2]
답
상한 = 40.2
16.신뢰구간
답: n = 1180
Confidence interval for a proportion: p̂ ± z·√(p̂(1 − p̂)/n), where p̂ = x/n. To reach a margin E you need n ≥ z²·p(1 − p)/E², rounded up; without a prior estimate use p = 0.5, which gives the largest n.
n에 대해 풀기
n = 2.576²·0.8·0.2/0.03² = 1180
올림하기
n = 1180
답
n = 1180
17.가설 검정과 신뢰구간
답: t = −1.387
평균 검정: 검정통계량은 표본평균이 H₀에서 주장하는 값과 표준오차 몇 개만큼 떨어져 있는지를 나타냅니다: σ를 알면 z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n), 표본에서 추정하면 t = (x̄ − μ₀)/(s/√n). 신뢰구간은 x̄ ± (임계값)·(표준오차)입니다.
표준오차
SE = 15/√16 = 15/4 = 3.75
검정통계량
t = (194.8 − 200)/3.75 = −1.387
답
t = −1.387
t0.025; df = 15 = 2.131
|t| < 2.131이므로 5% 수준(양측)에서 H₀를 기각하지 않습니다.
18.가설 검정과 신뢰구간
답: L = 91.91
평균 검정: 검정통계량은 표본평균이 H₀에서 주장하는 값과 표준오차 몇 개만큼 떨어져 있는지를 나타냅니다: σ를 알면 z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n), 표본에서 추정하면 t = (x̄ − μ₀)/(s/√n). 신뢰구간은 x̄ ± (임계값)·(표준오차)입니다.
오차 한계
E = 1.645·10/√25 = 3.29
구간 끝값
L = 95.2 − 3.29 = 91.91
답
L = 91.91
19.선형 회귀와 상관
답: r = 0.8528
최소제곱 회귀: 평균을 x̄, ȳ라 하고 Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)², Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ)라 하면, 직선 ŷ = a + b·x의 기울기는 b = Sxy/Sxx, 절편은 a = ȳ − b·x̄이므로 이 직선은 항상 (x̄, ȳ)를 지납니다. 피어슨 상관계수 r = Sxy/√(Sxx·Syy)는 −1과 1 사이에 있으며, r²은 y의 변동 중 직선으로 설명되는 비율입니다.
중심화한 합
Sxy = 1712 − 25·336/5 = 32
Sxx = 135 − 25²/5 = 10
Syy = 22720 − 336²/5 = 140.8
상관계수
r = 32/√(10·140.8) = 0.8528
답
r = 0.8528
20.선형 회귀와 상관
답: x = 3.128
최소제곱 회귀: 평균을 x̄, ȳ라 하고 Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)², Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ)라 하면, 직선 ŷ = a + b·x의 기울기는 b = Sxy/Sxx, 절편은 a = ȳ − b·x̄이므로 이 직선은 항상 (x̄, ȳ)를 지납니다. 피어슨 상관계수 r = Sxy/√(Sxx·Syy)는 −1과 1 사이에 있으며, r²은 y의 변동 중 직선으로 설명되는 비율입니다.