시험 점수는 평균 50, 표준편차 20인 정규분포를 따릅니다. 58점의 z점수 z를 구하세요.
μ = 50σ = 20x = 58
z =
11.확률보통
주머니에 빨간 공 7개와 파란 공 9개가 있습니다. 첫 공을 다시 넣지 않고 두 개를 꺼냅니다. 두 공이 모두 빨간 공일 확률 P는 얼마일까요?
7 / 9
P =
12.확률어려움
게임 한 판을 하는 데 €1이 듭니다. 확률 0.1로 €3을, 확률 0.02로 €10을 따고, 그렇지 않으면 아무것도 따지 못합니다. 건 돈은 돌려받지 못합니다. 한 판당 기대 순이익 E(G)을(를) 구하시오.
건 돈 = €1€3: p = 0.1€10: p = 0.02
E(G) = €
13.정규분포보통
봉지 무게은(는) 평균 250 g, 표준편차 5 g인 정규분포를 따릅니다. 245.25에서 255 g 사이에 있는 비율은 얼마일까요? P을(를) 소수로 답하세요.
μ = 250σ = 5x1 = 245.25x2 = 255
P =
14.정규분포어려움
성인 남성의 키은(는) 평균 178 cm, 표준편차 7 cm인 정규분포를 따릅니다. 전체의 20%가 그 아래에 있는 값 x(20 백분위수)을(를) 구하세요.
μ = 178σ = 7P = 20%
x = cm
15.신뢰구간보통
관측값 100개와 알려진 σ에 근거한 평균의 99% 신뢰구간의 오차 한계는 11.8이다. 관측값 25개에 근거한 95% 구간의 오차 한계 E₂은(는) 얼마인가?
99%n₁ = 100E₁ = 11.895%n₂ = 25
E₂ =
16.신뢰구간어려움
기계 가공한 축 15개의 지름의 표본 표준 편차는 7.9 µm이다. 지름이 정규 분포를 따른다고 가정하고, 모집단 표준 편차에 대한 95% 신뢰구간의 상한 σ을(를) 구하시오. df = 14에서 χ² 분포의 2.5%는 5.629 아래에, 2.5%는 26.119 위에 있다.
n = 15s = 7.9 µmχ² = 5.629, 26.119
σ = µm
17.가설 검정과 신뢰구간보통
학생 64명 표본의 평균 점수는 203, 표본 표준편차는 10입니다. H₀: μ = 200에 대한 검정통계량 t를 구하세요.
μ₀ = 200x̄ = 203s = 10n = 64
t =
18.가설 검정과 신뢰구간어려움
한 임상 시험에서 치료 A를 받은 환자 250명 중 75명, 치료 B를 받은 환자 250명 중 105명이 회복한다. 합동 비율을 써서 H₀: p₁ = p₂에 대한 검정 통계량 z을(를) 구하시오.
x₁ = 75n₁ = 250x₂ = 105n₂ = 250
z =
19.선형 회귀와 상관보통
표에는 x = 공부 시간, y = 시험 점수의 짝지은 관측값 5쌍이 있습니다. 그 합들이 주어져 있습니다. 이 합들로 피어슨 상관계수 r을(를) 구하세요.
표에는 x = 자동차 연식(년), y = 가격(k€)의 짝지은 관측값 6쌍이 있습니다. 최소제곱 직선 ŷ = a + b·x를 쓰세요. 새 관측값 (1.5, 21)이(가) 얻어졌습니다. 잔차 e = y − ŷ를 구하세요.
n = 6(1.5, 21)
e =
3용액
1.화폐의 시간 가치
답: FV = 26190 €
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.
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.
연간 등가 비용: 모든 비용의 현재 가치를 수명 동안의 같은 연간 금액(연금)으로 나눕니다: EAC = PV·r/(1 − (1 + r)⁻ⁿ). 수명이 다른 기계를 비교할 수 있습니다.
연금 현가 계수
(1 − 1.08−8)/0.08 = 5.747
연간화한 구입 가격
60 000/5.747 = 10 440.89
EAC
EAC = 10 440.89 + 1 000 = €11 440.89
답
EAC = €11 440.89
4.NPV와 IRR
답: MIRR = 11.43 %
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
23 000·1.12 = 27 830.00
23 500·1.11 = 25 850.00
15 500·1.10 = 15 500.00
TV = 69 180.00
MIRR
MIRR = (69 180.00/50 000)1/3 − 1 = 11.43%
답
MIRR = 11.43%
5.채권 가격과 수익률
답: P = 936.7 €
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 = 0.04, N = 18
이자의 현재 가치
€35.00·(1 − 0.4936)/0.04 = €443.08
액면가의 현재 가치
€1 000·0.4936 = €493.63
가격
P = €936.70
답
P = €936.70
수익률이 표면이자율보다 높으므로 채권은 할인 발행(액면가 미만)됩니다.
6.채권 가격과 수익률
답: YTM = 5.491 %
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 = €40.00, N = 8
수치적으로 풀기
i = 2.746% 반기당
YTM
YTM = 2·2.746% = 5.491%
답
YTM = 5.491%
7.CAPM과 WACC
답: WACC = 8.817 %
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.
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.
베타 언레버
βU = 1/(1 + 0.75·0.5) = 0.7273
새 D/E로 다시 레버
βL = 0.7273·(1 + 0.75·0.75) = 1.136
자기자본 비용 (CAPM)
re = 2% + 1.136·7% = 9.955%
답
re = 9.955%
9.기술통계
답: s = 14.24
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 = (58 − 50)/20 = 0.4
답
z = 0.4
11.확률
답: P = 0.175
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 = 7/16 · 6/15 = 42/240 = 0.175
답
P = 0.175
12.확률
답: E(G) = −0.5 €
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.
순 결과
G: 2 (p = 0.1), 9 (p = 0.02), −1 (p = 0.88)
기댓값
E(G) = 2·0.1 + 9·0.02 − 1·0.88 = −0.5 €
답
E(G) = −0.5 €
음수는 평균적으로 돈을 잃는다는 뜻입니다.
13.정규분포
답: P = 0.6703
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 = (245.25 − 250)/5 = −0.95
z₂ = (255 − 250)/5 = 1
사이의 넓이
P = Φ(1) − Φ(−0.95) = 0.8413 − 0.1711 = 0.6703
답
P = 0.6703
14.정규분포
답: x = 172.1 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) = 0.2 → z = −0.8416
다시 x로
x = 178 + −0.8416·7 = 172.11 cm
답
x = 172.11 cm
15.신뢰구간
답: E₂ = 17.96
Confidence interval for a mean: x̄ ± margin of error. With a known population σ the margin is z·σ/√n; with only the sample standard deviation s, use t with n − 1 degrees of freedom: t·s/√n. Critical values: z = 1.645 (90%), 1.96 (95%), 2.576 (99%). To get a margin E or smaller, you need n ≥ (z·σ/E)², rounded up.
오차 한계의 비
E₂/E₁ = (1.96/2.576)·√(100/25) = 1.522
새 오차 한계
E₂ = 11.8·1.522 = 17.96
답
E₂ = 17.96
16.신뢰구간
답: σ = 12.46 µm
분산의 구간: (n − 1)s²/σ²은 자유도 n − 1의 χ² 분포를 따릅니다. σ²의 95% 구간은 (n − 1)s²를 위쪽 χ² 값(그 위에 2.5%)으로 나눈 값에서 아래쪽 χ² 값(그 아래에 2.5%)으로 나눈 값까지이며, σ의 구간은 두 한계의 제곱근입니다. 이 구간은 s를 중심으로 대칭이 아닙니다.
제곱합
(n − 1)s² = 14·7.9² = 873.7
σ²의 한계
873.7/26.119 = 33.45
873.7/5.629 = 155.2
σ의 한계
σ = √155.2 = 12.46 µm
답
σ = 12.46 µm
σ의 95% 구간: [5.784, 12.46] µm.
17.가설 검정과 신뢰구간
답: t = 2.4
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 = 10/√64 = 10/8 = 1.25
검정통계량
t = (203 − 200)/1.25 = 2.4
답
t = 2.4
t0.025; df = 63 = 1.998
|t| > 1.998이므로 5% 수준(양측)에서 H₀를 기각합니다.
18.가설 검정과 신뢰구간
답: z = −2.795
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.
표본 비율
p̂₁ = 75/250 = 0.3
p̂₂ = 105/250 = 0.42
p̂ = 180/500 = 0.36
H₀에서의 표준 오차
SE = √(0.36·0.64·(1/250 + 1/250)) = 0.04293
검정통계량
z = (0.3 − 0.42)/0.04293 = −2.795
답
z = −2.795
|z| > 1.96이므로 5% 수준(양측)에서 H₀를 기각합니다.
19.선형 회귀와 상관
답: r = 0.9963
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 = 2352 − 30·353/5 = 234
Sxx = 220 − 30²/5 = 40
Syy = 26301 − 353²/5 = 1379
상관계수
r = 234/√(40·1379) = 0.9963
답
r = 0.9963
20.선형 회귀와 상관
답: e = −5.186
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 = 117/6 = 19.5
제곱합과 곱의 합
Sxx = Σ(x − x̄)² = 17.5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −58.5
회귀직선
b = −58.5/17.5 = −3.343
a = 19.5 − (−3.343)·3.5 = 31.2
ŷ = 31.2 − 3.343·x
예측값
ŷ = 31.2 + (−3.343)·1.5 = 26.19
잔차
e = 21 − 26.19 = −5.186
답
e = −5.186
점이 직선 아래쪽에 있습니다.
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