CFA Level I 계량 분석 및 채권 연습: 벼락치기 팩

공식 모음, 모든 주제의 핵심 풀이 단계, 연습 문제 20개가 들어 있으며 전체 풀이는 맨 뒤에 있습니다.

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1공식과 풀이 방법

화폐의 시간 가치

미래 가치
FV = PV·(1 + i)n
현재 가치
PV = FV/(1 + i)n
연간 여러 기간
i = r/m, N = m·n
연금의 현재 가치
PV = PMT·[1 − (1 + i)−n]/i
연금의 미래 가치
FV = PMT·[(1 + i)n − 1]/i

방법

  1. 모든 현금흐름과 그 시점을 나타낸 시간선을 그리세요.
  2. 이자율을 기간에 맞추세요: 월 납입에는 월 이자율.
  3. 단일 금액에는 FV = PV·(1 + i)ⁿ을, 균등 납입에는 연금 공식을 쓰세요.
  4. 답의 부호와 크기 수준을 확인하세요.

NPV와 IRR

순현재가치
NPV = −C0 + Σ CFt/(1 + r)t
균등 현금 흐름
NPV = −C0 + CF·[1 − (1 + r)−n]/r
내부수익률
NPV = 0이 되는 r
의사 결정
NPV > 0 (또는 IRR > 요구 수익률)이면 채택

방법

  1. 모든 현금흐름을 연도와 함께 적으세요. 0년 차의 투자액은 음수입니다.
  2. 각 현금흐름을 할인하세요: CFt/(1 + r)t.
  3. 모두 더하면 NPV입니다. 양수이면 프로젝트가 r보다 많이 법니다.
  4. IRR은 NPV를 0으로 만드는 이자율을 시행착오나 보간으로 찾으세요.

채권 가격과 수익률

채권 가격
P = C·(1 − (1 + y)−n)/y + F/(1 + y)n
반기 지급
C/2, y/2, 2n기간
경상 수익률
C/P
가격과 수익률
수익률 상승 → 가격 하락

방법

  1. 기간당 이자와 기간당 수익률을 구하세요.
  2. 가격 = 이자의 현재가치(연금) + 액면가의 현재가치.
  3. 반기 이자이면 이자의 절반, 수익률의 절반, 기간 수의 두 배를 쓰세요.
  4. 확인: 수익률이 표면 이자율보다 높으면 가격은 액면가보다 낮습니다.

CAPM과 WACC

CAPM
re = rf + β·(rm − rf)
WACC
E/V·re + D/V·rd·(1 − T)
기업 가치
V = E + D

기술통계

평균
x̄ = Σx/n
표본 표준편차
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
중앙값
정렬한 데이터의 가운데 값
z 점수
z = (x − μ)/σ
정규분포
±1σ 안에 68%, ±2σ 안에 95%

확률

여사건
P(not A) = 1 − P(A)
덧셈 정리
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
독립 사건
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
조건부 확률
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
이항분포
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

정규분포

z 점수
z = (x − μ)/σ
x 미만
P(X < x) = Φ(z)
x 초과
P(X > x) = 1 − Φ(z)
두 값 사이
Φ(z2) − Φ(z1)
백분위수
x = μ + z·σ

방법

  1. 값을 z 점수로 바꾸세요: z = (x − μ)/σ.
  2. z 왼쪽의 넓이인 Φ(z)를 표에서 찾으세요.
  3. 오른쪽 넓이는 1 − Φ(z)를 쓰고, 구간은 두 왼쪽 넓이를 빼세요.
  4. 백분위수는 거꾸로 구하세요: 넓이에 해당하는 z를 찾은 다음 x = μ + z·σ.

신뢰구간

σ를 알 때
x̄ ± z·σ/√n
σ를 모를 때
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
임계 z값
90%: 1.645, 95%: 1.96, 99%: 2.576
표본 크기
n = (z·σ/E)², rounded up

방법

  1. z(모집단 σ를 앎)와 t(표본 s만 알고, 자유도 n − 1) 중에서 고르세요.
  2. 신뢰수준에 해당하는 임곗값을 찾으세요.
  3. 오차 한계: E = 임곗값 × 표준편차/√n.
  4. 구간: x̄ ± E.

가설 검정과 신뢰구간

평균에 대한 z 검정
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
평균에 대한 t 검정
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
유의수준 5% 양측 검정
|z| > 1.96이면 H0 기각
신뢰구간
x̄ ± z·σ/√n

방법

  1. H₀과 H₁을 세우고 단측 검정인지 양측 검정인지 정하세요.
  2. 검정 통계량을 계산하세요: (x̄ − μ₀)/(σ/√n), 또는 s와 t를 사용.
  3. 임곗값과 비교하거나 p값을 구하세요.
  4. 통계량이 임곗값을 넘으면(p가 α보다 작으면) H₀을 기각하고, 결론을 문장으로 쓰세요.

선형 회귀와 상관

제곱합
Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
기울기
b = Sxy/Sxx
절편
a = ȳ − b·x̄
상관계수
r = Sxy/√(SxxSyy)
잔차
e = y − ŷ

2연습 문제

1.화폐의 시간 가치보통
년0123…15€2 000FV = ?

€2 000을(를) 연 4%의 연속 복리로 투자한다. 15년 후의 가치 FV을(를) 구하시오.

PV = €2 000r = 4%t = 15
FV = €
2.화폐의 시간 가치어려움
개월01…48…300€300 000AB = ?A6% / 12

€300 000의 주택 담보 대출을 연 6%, 월 복리로 25년 동안 매월 같은 금액으로 상환한다. 4년 차 말의 상환 직후 남은 금액은 얼마인가? 대출 잔액 B을(를) 구하시오.

P = €300 0006% / 12N = 300k = 48
B = €
3.NPV와 IRR보통
년01234−30 00010 50010 50010 50010 500

한 프로젝트는 오늘 €30 000이(가) 들고 4년 동안 매년 말 €10 500을(를) 돌려준다. 자본 비용은 12%이다. 현금흐름은 각 연도 동안 균등하게 들어온다고 가정한다. 할인 회수 기간 DPB을(를) 연 단위로 구하시오.

r = 12%CF0 = −30 000CF1 = 10 500CF2 = 10 500CF3 = 10 500CF4 = 10 500
DPB = 년
4.NPV와 IRR어려움
r (%)NPVABr* = ?0

프로젝트 A는 €10 000이(가) 들고 1~3년 차 말에 €5 500, €4 000, €2 500을(를) 돌려준다. 프로젝트 B는 €20 000이(가) 들고 €5 000, €7 500, €11 500을(를) 돌려준다. 두 프로젝트의 NPV가 같아지는 교차 수익률 r*을(를) 퍼센트로 구하시오.

A: −10 000, 5 500, 4 000, 2 500B: −20 000, 5 000, 7 500, 11 500
r* = %
5.채권 가격과 수익률보통

만기까지 3년 남은 채권(액면가 €1 000, 연 이표 6%)을 만기 수익률이 5%일 때 산다. 1년 후 첫 이표를 받은 직후 만기 수익률이 4%일 때 판다. 보유 기간 수익률 HPR을(를) 퍼센트로 구하시오.

F = €1 000표면이자율 = 6%n = 3y0 = 5%y1 = 4%
HPR = %
6.채권 가격과 수익률어려움
반기0123…14€915€22.50€22.50€22.50 + €1 000

액면가 €1 000인 채권이 연 4.5%의 이표를 반년마다 두 번에 나누어 지급하며 7년 후 만기이다. 이 채권은 €915에 팔린다. 만기 수익률 YTM을(를) 연율(반기 수익률의 두 배)로, 퍼센트로 구하시오.

F = €1 000표면이자율 = 4.5% (2×)n = 7P = €915
YTM = %
7.CAPM과 WACC보통
WACC = 9.91%자기자본€5 000 000re​ = ?부채€4 000 000rd​ = 6%T = 20%

한 회사의 자기자본은 €5 000 000, 부채는 €4 000 000이다. WACC는 9.91%, 세전 부채 비용은 6%, 세율은 20%이다. 자기자본 비용 re을(를) 구하시오.

E = €5 000 000D = €4 000 000WACC = 9.91%rd = 6%T = 20%
re = %
8.CAPM과 WACC어려움
rf​ = 4%, rm​ − rf​ = 4%부채 없음자기자본βU​ = 1D/E = 0.5자기자본re​ = ?부채T = 30%

한 회사 사업의 무부채(자산) 베타는 1이다. 회사는 부채비율 D/E를 0.5(으)로 계획한다. 세율은 30%, 무위험 이자율은 4%, 시장 위험 프리미엄은 4%이다. 새 자본 구조에서의 자기자본 비용 re을(를) 구하시오.

βU = 1D/E = 0.5T = 30%rf = 4%rm − rf = 4%
re = %
9.기술통계보통
2025303540

자료의 표본 표준편차 s를 구하세요: 16, 26, 44, 33, 28, 17, 16.

n = 7
s =
10.기술통계어려움
z −2−1012

어떤 양은 평균 70, 표준편차 20인 정규분포를 따릅니다. 40보다 작은 값의 비율 P는 얼마일까요?

μ = 70σ = 20x = 40
P =
11.확률보통
xp(x)00.110.0520.3530.3540.15μ = 2.4

표의 분포에 대해 X의 분산 Var(X)을(를) 구하시오.

x: 0, 1, 2, 3, 4p(x): 0.1, 0.05, 0.35, 0.35, 0.15
Var(X) =
12.확률어려움
xp(x)100.3200.35300.25400.1μ

X의 분포가 표와 같고 Y = 10X + 20입니다. Y의 표준편차 σY을(를) 구하시오.

x: 10, 20, 30, 40p(x): 0.3, 0.35, 0.25, 0.1Y = 10X + 20
σY =
13.정규분포보통
200 mm199.5 mmX + Y?

X는 평균 120 mm, 표준편차 0.3 mm인 정규분포를 따르고, Y는 독립이며 평균 80 mm, 표준편차 0.4 mm인 정규분포를 따릅니다. X + Y가 199.5 mm보다 클 확률 P을(를) 구하시오. z는 소수 둘째 자리로 반올림하시오.

μX = 120, σX = 0.3μY = 80, σY = 0.4X + Y > 199.5 mm
P =
14.정규분포어려움
μ = 178x = ?80%

성인 남성의 키은(는) 평균 178 cm, 표준편차 7 cm인 정규분포를 따릅니다. 전체의 80%가 그 아래에 있는 값 x(80 백분위수)을(를) 구하세요.

μ = 178σ = 7P = 80%
x = cm
15.신뢰구간보통
n = 13, sd​ = 5.20L = ?Ud̄ = −4.2E99%

환자 13명의 혈압을 치료 전후에 측정한다. 차이 d = 전 − 후(mmHg)의 평균은 −4.2, 표준 편차는 5.2이다. 평균 차이에 대한 99% 신뢰구간의 하한을 구하시오.

n = 13d̄ = −4.2sd = 5.299%t(12) = 3.055
하한 = mmHg
16.신뢰구간어려움
p = 0.5, n = ?p̂ − Ep̂ + Ep̂E = 0.0399%

불량품 비율에 대해서는 사전에 알려진 것이 없다. 비율에 대한 99% 신뢰구간의 오차 한계가 최대 0.03이(가) 되려면 제품을 몇 개 n 검사해야 하는가?

p = 0.5E = 0.0399%
n =
17.가설 검정과 신뢰구간보통
−2.2282.228t = ?df = 10

직원 11명이 교육 과정 전후에 타자 시험을 본다. 각 사람에 대해 차이 d = 후 − 전(분당 단어 수)을 기록한다. 평균 차이는 −2.97, 차이의 표준 편차는 4.1이다. H₀: μd = 0에 대한 대응 검정 통계량 t을(를) 구하시오.

n = 11d̄ = −2.97sd = 4.1
t =
18.가설 검정과 신뢰구간어려움
μ₀x̄c

H₀: μ = 200 대 H₁: μ > 200의 단측 z 검정을 표본 크기 36, α = 0.01에서 실시한다. 표준 편차는 18로 알려져 있다. 실제 평균은 205.7이다. 제2종 오류의 확률 β을(를) 퍼센트로 구하시오.

μ₀ = 200μ = 205.7σ = 18n = 36α = 0.01
β = %
19.선형 회귀와 상관보통
xy12121731941551269xy246101520

표에는 x = 자동차 연식(년), y = 가격(k€)의 짝지은 관측값 6쌍이 있습니다. 피어슨 상관계수 r을(를) 구하세요.

n = 6
r =
20.선형 회귀와 상관어려움
xy24496118171023xy5101020x = 3

표에는 x = 하중(kN), y = 늘음량(mm)의 짝지은 관측값 5쌍이 있습니다. 최소제곱 직선 ŷ = a + b·x를 쓰세요. 새 관측값 (3, 8)이(가) 얻어졌습니다. 잔차 e = y − ŷ를 구하세요.

n = 5(3, 8)
e =

3용액

1.화폐의 시간 가치

답: FV = 3644 €

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.

지수

r·t = 0.04·15 = 0.6
e0.6 = 1.822

미래 가치

FV = 2 000·1.822 = €3 644.24

답

FV = €3 644.24
2.화폐의 시간 가치

답: B = 276581 €

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 상환액

i = 0.005, N = 300
A = 300 000·0.005/(1 − (1 + 0.005)−300) = €1 932.90

남은 상환액의 현재 가치

아직 남은 부채는 남은 상환액으로 정확히 갚아야 합니다.

N − k = 300 − 48 = 252
B = 1933·(1 − (1 + 0.005)−252)/0.005 = €276 580.82

답

B = €276 580.82
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: 10 500/1.12 = 9 375.00 → Σ = 9 375.00
연도 2: 10 500/1.254 = 8 370.54 → Σ = 17 745.54
연도 3: 10 500/1.405 = 7 473.69 → Σ = 25 219.23
연도 4: 10 500/1.574 = 6 672.94 → Σ = 31 892.17

마지막 해의 분율

DPB = 3 + 4 780.77/6 672.94 = 3.716

답

DPB = 3.716 년

할인 회수 기간은 항상 단순 회수 기간(2.857년)보다 깁니다.

4.NPV와 IRR

답: r* = 6.755 %

교차 수익률: 두 프로젝트의 NPV가 같아지는 할인율입니다. 이는 두 현금흐름의 차이(B − A)의 IRR입니다. 그보다 낮으면 현금흐름이 늦고 큰 프로젝트의 NPV가 더 크고, 그보다 높으면 다른 프로젝트가 낫습니다.

현금흐름의 차이

ΔCF0 = −20 000 − (−10 000) = −10 000
ΔCF1 = 5 000 − 5 500 = −500
ΔCF2 = 7 500 − 4 000 = 3 500
ΔCF3 = 11 500 − 2 500 = 9 000

차이의 IRR

NPVΔ(6%) = 199.86
NPVΔ(7%) = −63.57
r* = 6.755%

답

r* = 6.755%

검산: 6.755%에서 두 NPV는 모두 €716.55입니다.

5.채권 가격과 수익률

답: HPR = 6.862 %

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.

매입 가격

C = €60.00, i = 0.05, N = 3
€60.00·(1 − 0.8638)/0.05 + €1 000·0.8638 = €163.39 + €863.84 = €1 027.23

매도 가격

C = €60.00, i = 0.04, N = 2
€60.00·(1 − 0.9246)/0.04 + €1 000·0.9246 = €113.17 + €924.56 = €1 037.72

보유 기간 수익률

HPR = (60 + 1 037.72 − 1 027.23)/1 027.23 = 6.862%

답

HPR = 6.862%
6.채권 가격과 수익률

답: YTM = 6.005 %

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 = €22.50, N = 14

수치적으로 풀기

i = 3.003% 반기당

YTM

YTM = 2·3.003% = 6.005%

답

YTM = 6.005%
7.CAPM과 WACC

답: re = 14 %

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.

가중치

V = €9 000 000, E/V = 0.5556, D/V = 0.4444

WACC의 부채 부분

0.4444·6%·(1 − 0.2) = 2.133%

자기자본 비용

re = (9.91% − 2.133%)/0.5556 = 14%

답

re = 14%
8.CAPM과 WACC

답: re = 9.4 %

레버리지 베타(하마다): 부채는 자기자본의 위험을 키웁니다. βL = βU·(1 + (1 − T)·D/E)이며, βU는 부채가 없는 사업의 베타입니다. 베타를 다른 자본 구조로 옮기려면 먼저 언레버한 다음 새 D/E로 다시 레버하세요.

레버리지 베타

βL = 1·(1 + 0.7·0.5) = 1.35

자기자본 비용 (CAPM)

re = 4% + 1.35·4% = 9.4%

답

re = 9.4%
9.기술통계

답: s = 10.47

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.

평균

x̄ = 180/7 = 25.71

편차의 제곱

Σ(x − x̄)² = (−9.714)² + 0.2857² + 18.29² + 7.286² + 2.286² + (−8.714)² + (−9.714)² = 657.4

표준편차

s = √(657.4/6) = 10.47

답

s = 10.47
10.기술통계

답: P = 0.06681

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 = −1.5

표준정규분포표

Φ(−1.5) = 0.06681
P = 0.06681

답

P = 0.06681
11.확률

답: Var(X) = 1.24

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 = 0·0.1 + 1·0.05 + 2·0.35 + 3·0.35 + 4·0.15 = 2.4

제곱의 평균

E(X²) = 0·0.1 + 1·0.05 + 4·0.35 + 9·0.35 + 16·0.15 = 7

분산

Var(X) = 7 − 2.4² = 1.24

답

Var(X) = 1.24
12.확률

답: σY = 96.31

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.

X의 퍼짐

μ = 21.5, Var(X) = 92.75, σX = 9.631

일차 변환

σY = |10|·9.631 = 96.31

답

σY = 96.31

평균은 실제로 이동합니다: E(Y) = 10·21.5 + 20 = 235.

13.정규분포

답: P = 0.8413

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.

합의 분포

μ = 200 mm, σ = √(0.3² + 0.4²) = 0.5 mm

표준화하기

z = (199.5 − 200)/0.5 = −1

위쪽 꼬리

P = 1 − Φ(−1) = 1 − 0.1587 = 0.8413

답

P = 0.8413
14.정규분포

답: x = 183.9 cm

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.

백분위수에 해당하는 z

Φ(z) = 0.8 → z = 0.8416

다시 x로

x = 178 + 0.8416·7 = 183.89 cm

답

x = 183.89 cm
15.신뢰구간

답: 하한 = −8.606 mmHg

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.

임계값

df = 12, t = 3.055

오차 한계

E = 3.055·5.2/√13 = 4.406

구간

−4.2 ± 4.406 → [−8.606, 0.206]

답

하한 = −8.606 mmHg
16.신뢰구간

답: n = 1844

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 = 2.576²·0.5·0.5/0.03² = 1843

올림하기

n = 1844

답

n = 1844
17.가설 검정과 신뢰구간

답: t = −2.403

Testing a mean: the test statistic measures how many standard errors the sample mean lies from the value claimed in H₀: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) when σ is known, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) when it is estimated from the sample. A confidence interval is x̄ ± (critical value)·(standard error).

평균 차이의 표준 오차

SE = 4.1/√11 = 1.236

검정통계량

t = −2.97/1.236 = −2.403

답

t = −2.403

df = 10에서 양측 5% 임곗값은 2.228입니다. |t|가 더 크므로 H₀를 기각합니다.

18.가설 검정과 신뢰구간

답: β = 66.49 %

검정력: 검정력 = 1 − β는 H₀가 거짓일 때 H₀를 기각할 확률입니다. μ₀와 z_α에서 기준값 x̄c를 구한 다음, 참 평균을 써서 x̄c 너머에 들어갈 확률을 계산합니다: z = (x̄c − μ)/(σ/√n).

임계 표본 평균

SE = 18/√36 = 3
x̄c = 200 + 2.326·3 = 207

참 평균에서의 z

z = (207 − 205.7)/3 = 0.426

제2종 오류

검정력 = P(Z > 0.426) = 33.51%
β = 100% − 33.51% = 66.49%

답

β = 66.49%
19.선형 회귀와 상관

답: r = −0.9466

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 = 21/6 = 3.5
ȳ = 93/6 = 15.5

제곱합과 곱의 합

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17.5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −39.5
Syy = Σ(y − ȳ)² = 99.5

상관계수

r = −39.5/√(17.5·99.5) = −0.9466

답

r = −0.9466
20.선형 회귀와 상관

답: e = 2.1

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 = 30/5 = 6
ȳ = 64/5 = 12.8

제곱합과 곱의 합

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 92

회귀직선

b = 92/40 = 2.3
a = 12.8 − 2.3·6 = −1
ŷ = −1 + 2.3·x

예측값

ŷ = −1 + 2.3·3 = 5.9

잔차

e = 8 − 5.9 = 2.1

답

e = 2.1

점이 직선 위쪽에 있습니다.

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