시험 점수는 평균 70, 표준편차 10인 정규분포를 따릅니다. 74점의 z점수 z를 구하세요.
μ = 70σ = 10x = 74
z =
11.확률보통
주머니에 빨간 공 8개와 파란 공 4개가 있습니다. 첫 공을 다시 넣지 않고 두 개를 꺼냅니다. 두 공이 모두 빨간 공일 확률 P는 얼마일까요?
8 / 4
P =
12.확률어려움
부품 8개를 시험하며, 각 부품은 독립적으로 확률 0.2로 고장 납니다. 고장이 많아야 하나일 확률 P는 얼마일까요?
n = 8p = 0.2
P =
13.정규분포보통
볼트의 질량은 독립이며 평균 40 g, 표준편차 1.2 g인 정규분포를 따릅니다. 그중 10개의 총 질량이 407.6 g 미만일 확률 P을(를) 구하시오. z는 소수 둘째 자리로 반올림하시오.
μ = 40 gσ = 1.2 gn = 10< 407.6 g
P =
14.정규분포어려움
구멍 지름 D는 평균 25.05 mm, 표준편차 0.015 mm인 정규분포를 따릅니다. 축 지름 d는 독립이며 평균 25 mm, 표준편차 0.015 mm인 정규분포를 따릅니다. 무작위로 고른 축은 D − d > 0일 때 끼워집니다. 끼워질 확률 P을(를) 구하시오. z는 소수 둘째 자리로 반올림하시오.
구멍: μ = 25.05 mm, σ = 0.015 mm축: μ = 25 mm, σ = 0.015 mm
P =
15.신뢰구간보통
항목 6개의 표본 평균은 24, 표준편차는 s = 8.5입니다. 모집단은 대략 정규분포를 따릅니다. 평균에 대한 90% 신뢰구간의 상한을 구하세요.
n = 6x̄ = 24s = 8.590%t(5) = 2.015
상한 =
16.신뢰구간어려움
모표준편차는 14입니다. 평균에 대한 99% 신뢰구간의 오차 한계가 0.5 이하가 되려면 표본 크기 n이(가) 얼마나 커야 할까요?
σ = 14E = 0.599%
n =
17.가설 검정과 신뢰구간보통
두 생산 라인이 같은 부품을 만든다. 라인 1: 부품 80개 표본의 평균 길이는 122.5 mm이고, 라인의 알려진 표준 편차는 6 mm이다. 라인 2: 부품 100개 표본의 평균은 128.5 mm, 알려진 표준 편차는 19 mm이다. 차이를 x̄₁ − x̄₂(라인 1 빼기 라인 2)로 하여 H₀: μ₁ = μ₂에 대한 검정 통계량 z을(를) 구하시오.
표에는 x = 하중(kN), y = 늘음량(mm)의 짝지은 관측값 6쌍이 있습니다. 최소제곱 직선의 결정계수 r²을(를) 구하세요.
n = 6
r² =
20.선형 회귀와 상관어려움
표에는 x = 공부 시간, y = 시험 점수의 짝지은 관측값 6쌍이 있습니다. 최소제곱 직선 ŷ = a + b·x를 쓰세요. 직선이 ŷ = 49을(를) 예측하는 값 x은(는) 얼마인가요?
n = 6ŷ = 49
x =
3용액
1.화폐의 시간 가치
답: EAR = 21.52 %
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 = 0.195/365 = 0.0005342
1년간 복리 계산
EAR = (1 + 0.0005342)365 − 1 = 1.215 − 1 = 21.52%
답
EAR = 21.52%
이자가 1년에 두 번 이상 복리로 붙으면 EAR은 항상 명목 이자율보다 높습니다.
2.화폐의 시간 가치
답: A = 348.2 €
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.
월 이율과 상환 횟수
i = 0.054000000000000006/12 = 0.0045
N = 12·4 = 48
상환액
같은 금액 A를 N번 지급하는 것의 현재 가치는 A·(1 − (1 + i)⁻ᴺ)/i입니다. 이를 대출금과 같게 놓고 A를 구합니다.
(1 + i)−N = 0.8061
A = 15 000·0.0045/(1 − 0.8061) = €348.16
답
A = €348.16
3.NPV와 IRR
답: NPV = 1296 €
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.
각 현금흐름의 현재 가치
CF0 = −45 000
CF1/(1 + 0.07)1 = 16 000/1.07 = 14 953.27
CF2/(1 + 0.07)2 = 15 000/1.145 = 13 101.58
CF3/(1 + 0.07)3 = 13 000/1.225 = 10 611.87
CF4/(1 + 0.07)4 = 10 000/1.311 = 7 628.95
더하기
NPV = €1 295.68
답
NPV = €1 295.68
NPV가 양수이므로 이 프로젝트는 요구 수익률보다 많이 법니다.
4.NPV와 IRR
답: MIRR = 17.61 %
수정 IRR: 모든 유입액을 재투자 수익률(보통 자본 비용)로 프로젝트 종료 시점까지 복리 계산해 최종 가치 TV를 구합니다. MIRR은 초기 투자액을 TV로 만드는 수익률입니다: MIRR = (TV/C₀)^(1/n) − 1.
유입액의 최종 가치
3 000·1.083 = 3 779.14
5 500·1.082 = 6 415.20
5 500·1.081 = 5 940.00
3 000·1.080 = 3 000.00
TV = 19 134.34
MIRR
MIRR = (19 134.34/10 000)1/4 − 1 = 17.61%
답
MIRR = 17.61%
5.채권 가격과 수익률
답: P = 1035 €
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 = €35.00, i = 0.03, N = 8
이자의 현재 가치
€35.00·(1 − 0.7894)/0.03 = €245.69
액면가의 현재 가치
€1 000·0.7894 = €789.41
가격
P = €1 035.10
답
P = €1 035.10
수익률이 표면이자율보다 낮으므로 채권은 할증 발행(액면가 초과)됩니다.
6.채권 가격과 수익률
답: P = 856.7 €
듀레이션: 매콜리 듀레이션은 채권이 현금흐름을 지급하는 시점의 가중 평균 시간이며, 가중치는 현금흐름의 현재 가치입니다: D = Σ t·PVₜ/P. 수정 듀레이션 D/(1 + y)는 수익률의 작은 변화에 대한 가격 변화율을 추정합니다: %ΔP ≈ −Dmod·Δy.
수정 듀레이션
Dmod = 5.5/1.03 = 5.34
추정 가격 변화
%ΔP ≈ −5.34·(0.01) = −5.34%
P ≈ 905·(1 − 0.0534) = €856.67
답
P = €856.67
듀레이션은 선형 추정입니다. 수익률 변화가 크면 볼록성 때문에 실제 가격이 조금 더 높습니다.
7.CAPM과 WACC
답: WACC = 8.926 %
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.
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 = (74 − 70)/10 = 0.4
답
z = 0.4
11.확률
답: P = 0.4242
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.
첫 번째와 두 번째 꺼내기
P = 8/12 · 7/11 = 56/132 = 0.4242
답
P = 0.4242
12.확률
답: P = 0.5033
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.
고장 0개와 1개
P(X = 0) = 0.88 = 0.1678
P(X = 1) = 8·0.2·0.87 = 0.3355
더하기
P = 0.1678 + 0.3355 = 0.5033
답
P = 0.5033
13.정규분포
답: P = 0.9772
정규 변수의 합과 차: X와 Y가 독립이고 정규분포를 따르면 X + Y와 X − Y도 정규분포를 따릅니다. 평균은 더하거나 뺍니다: E(X ± Y) = μX ± μY. 분산은 차일 때도 항상 더합니다: Var(X ± Y) = σX² + σY²이므로 σ = √(σX² + σY²)입니다. 표준편차를 직접 더해서는 안 됩니다. 같은 분포를 따르는 독립인 n개 항목의 합은 평균 n·μ, 표준편차 σ·√n입니다. 그다음 평소처럼 표준화하여 z = (x − 평균)/σ를 구하고 Φ(z)를 읽습니다.
합계의 분포
μT = 400 g, σT = 1.2·√10 = 3.795 g
표준화하기
z = (407.6 − 400)/3.795 = 2
확률
P = Φ(2) = 0.9772
답
P = 0.9772
14.정규분포
답: P = 0.9909
정규 변수의 합과 차: X와 Y가 독립이고 정규분포를 따르면 X + Y와 X − Y도 정규분포를 따릅니다. 평균은 더하거나 뺍니다: E(X ± Y) = μX ± μY. 분산은 차일 때도 항상 더합니다: Var(X ± Y) = σX² + σY²이므로 σ = √(σX² + σY²)입니다. 표준편차를 직접 더해서는 안 됩니다. 같은 분포를 따르는 독립인 n개 항목의 합은 평균 n·μ, 표준편차 σ·√n입니다. 그다음 평소처럼 표준화하여 z = (x − 평균)/σ를 구하고 Φ(z)를 읽습니다.
차의 분포
μ = 25.05 − 25 = 0.05 mm, σ = 0.02121 mm
표준화하기
z = (0 − 0.05)/0.02121 = −2.36
확률
P = 1 − Φ(−2.36) = 0.9909
답
P = 0.9909
15.신뢰구간
답: 상한 = 30.99
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 = 5, t = 2.015
오차 한계
E = 2.015·8.5/√6 = 6.992
구간
24 ± 6.992 → [17.01, 30.99]
답
상한 = 30.99
16.신뢰구간
답: n = 5203
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.
n에 대해 풀기
n = (2.576·14/0.5)² = 5202
올림하기
표본 크기는 정수이고, 내림하면 오차 한계가 너무 커집니다.
n = 5203
답
n = 5203
17.가설 검정과 신뢰구간
답: z = −2.978
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.
차의 표준 오차
SE = √(6²/80 + 19²/100) = √4.06 = 2.015
검정통계량
z = (122.5 − 128.5)/2.015 = −2.978
답
z = −2.978
|z| > 1.96이므로 5% 수준(양측)에서 H₀를 기각합니다.
18.가설 검정과 신뢰구간
답: L = 110.7
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 = 2.576·12/√25 = 6.182
구간 끝값
L = 116.9 − 6.182 = 110.7
답
L = 110.7
19.선형 회귀와 상관
답: r² = 0.9946
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.
평균
x̄ = 42/6 = 7
ȳ = 147/6 = 24.5
제곱합과 곱의 합
Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 221
Syy = Σ(y − ȳ)² = 701.5
결정계수
r² = 221²/(70·701.5) = 0.9946
답
r² = 0.9946
y의 변동 중 약 99.46%가 직선으로 설명됩니다.
20.선형 회귀와 상관
답: x = 3.458
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.
평균
x̄ = 33/6 = 5.5
ȳ = 336/6 = 56
제곱합과 곱의 합
Sxx = Σ(x − x̄)² = 17.5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 60
회귀직선
b = 60/17.5 = 3.429
a = 56 − 3.429·5.5 = 37.14
ŷ = 37.14 + 3.429·x
x 구하기
x = (49 − 37.14)/3.429 = 3.458
답
x = 3.458
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