모표준편차는 20입니다. 평균에 대한 99% 신뢰구간의 오차 한계가 1.5 이하가 되려면 표본 크기 n이(가) 얼마나 커야 할까요?
σ = 20E = 1.599%
n =
17.가설 검정과 신뢰구간보통
두 교수법을 비교한다. 집단 1: 학생 6명, 평균 점수 113, 표준 편차 11.5. 집단 2: 학생 6명, 평균 점수 104.4, 표준 편차 2. 모집단 분산이 같다고 가정하고 합동 이표본 t 검정을 쓴다. 차이를 x̄₁ − x̄₂(집단 1 빼기 집단 2)로 하여 H₀: μ₁ = μ₂에 대한 검정 통계량 t을(를) 구하시오.
n₁ = 6x̄₁ = 113s₁ = 11.5n₂ = 6x̄₂ = 104.4s₂ = 2
t =
18.가설 검정과 신뢰구간어려움
α = 0.01의 단측 z 검정이 평균의 4단위 이동을 검정력 80%로 검출해야 한다. 표준 편차는 16이다. 최소 표본 크기 n을(를) 구하시오.
α = 0.01검정력 = 80%δ = 4σ = 16zα = 2.326zβ = 0.842
n =
19.선형 회귀와 상관보통
표에는 x = 광고비(k€), y = 매출(k€)의 짝지은 관측값 6쌍이 있습니다. 피어슨 상관계수 r을(를) 구하세요.
n = 6
r =
20.선형 회귀와 상관어려움
표에는 x = 자동차 연식(년), y = 가격(k€)의 짝지은 관측값 5쌍이 있습니다. 최소제곱 직선 ŷ = a + b·x를 쓰세요. 직선이 ŷ = 19을(를) 예측하는 값 x은(는) 얼마인가요?
n = 5ŷ = 19
x =
3용액
1.화폐의 시간 가치
답: FV = 5223 €
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 = 0.08·12 = 0.96
e0.96 = 2.612
미래 가치
FV = 2 000·2.612 = €5 223.39
답
FV = €5 223.39
2.화폐의 시간 가치
답: A = 137.2 €
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 = 0.07200000000000001/12 = 0.006
N = 12·6 = 72
상환액
같은 금액 A를 N번 지급하는 것의 현재 가치는 A·(1 − (1 + i)⁻ᴺ)/i입니다. 이를 대출금과 같게 놓고 A를 구합니다.
(1 + i)−N = 0.65
A = 8 000·0.006/(1 − 0.65) = €137.16
답
A = €137.16
3.NPV와 IRR
답: NPV = 2166 €
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 = −75 000
CF1/(1 + 0.12)1 = 37 000/1.12 = 33 035.71
CF2/(1 + 0.12)2 = 25 000/1.254 = 19 929.85
CF3/(1 + 0.12)3 = 34 000/1.405 = 24 200.53
더하기
NPV = €2 166.09
답
NPV = €2 166.09
NPV가 양수이므로 이 프로젝트는 요구 수익률보다 많이 법니다.
4.NPV와 IRR
답: IRR = 22.94 %
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(20%) = 902.78
NPV(25%) = −600.00
범위 좁히기
선형 보간으로 첫 추정치를 얻고, 이를 반복하면(또는 계산기의 IRR 기능을 쓰면) 정확한 이율을 얻습니다.
IRR ≈ 20 + 5·902.78/(902.78 − (−600.00)) = 23%
정확한 값: NPV(22.94%) = 0 → IRR = 22.94%
답
IRR = 22.94%
5.채권 가격과 수익률
답: P = 767 €
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 = €20.00, i = 0.04, N = 16
이자의 현재 가치
€20.00·(1 − 0.5339)/0.04 = €233.05
액면가의 현재 가치
€1 000·0.5339 = €533.91
가격
P = €766.95
답
P = €766.95
수익률이 표면이자율보다 높으므로 채권은 할인 발행(액면가 미만)됩니다.
6.채권 가격과 수익률
답: YTM = 9.496 %
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
€920 = €70·(1 − (1 + y)⁻⁴)/y + €1 000/(1 + y)⁴
수치적으로 풀기
P(9%) = €935.21, P(10%) = €904.90
YTM = 9.496%
답
YTM = 9.496%
7.CAPM과 WACC
답: WACC = 10.6 %
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 = €7 000 000, E/V = 0.8571, D/V = 0.1429
WACC
WACC = 0.8571·12% + 0.1429·3%·(1 − 0.258) = 10.6%
답
WACC = 10.6%
8.CAPM과 WACC
답: re = 13.29 %
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 = 1.5/(1 + 0.8·0.5) = 1.071
새 D/E로 다시 레버
βL = 1.071·(1 + 0.8·1.5) = 2.357
자기자본 비용 (CAPM)
re = 1.5% + 2.357·5% = 13.29%
답
re = 13.29%
9.기술통계
답: s = 14.31
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 = (84 − 100)/20 = −0.8
답
z = −0.8
11.확률
답: Var(X) = 121
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.
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 = 1.05, Var(X) = 0.6475, σX = 0.8047
일차 변환
σY = |3|·0.8047 = 2.414
답
σY = 2.414
평균은 실제로 이동합니다: E(Y) = 3·1.05 + 10 = 13.15.
13.정규분포
답: P = 0.06681
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 = 105 s, σ = √(5² + 4²) = 6.403 s
표준화하기
z = (114.6 − 105)/6.403 = 1.5
위쪽 꼬리
P = 1 − Φ(1.5) = 1 − 0.9332 = 0.06681
답
P = 0.06681
14.정규분포
답: x = 22.13 min
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) = 0.05 → z = −1.645
다시 x로
x = 32 + −1.645·6 = 22.13 min
답
x = 22.13 min
15.신뢰구간
답: E = 2.302 h
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.
점추정값
x̄₁ − x̄₂ = 143.5 − 147.5 = −4
표준오차
SE = √(7²/50 + 4²/40) = 1.175
오차 한계
E = 1.96·1.175 = 2.302
답
E = 2.302 h
구간이 0을 포함하지 않으므로 두 평균은 유의하게 다릅니다.
16.신뢰구간
답: n = 1180
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 = (2.576·20/1.5)² = 1180
올림하기
표본 크기는 정수이고, 내림하면 오차 한계가 너무 커집니다.
n = 1180
답
n = 1180
17.가설 검정과 신뢰구간
답: t = 1.805
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.
검정의 표본 크기: 수준 α의 단측 z 검정에서 참 이동 δ를 검정력 1 − β로 검출하려면 표준 오차가 δ = (z_α + z_β)·σ/√n을 만족해야 하므로 n = ((z_α + z_β)·σ/δ)²이고, 올림합니다.
n에 대해 풀기
n = ((2.326 + 0.842)·16/4)² = 160.6
올림하기
n = 161
답
n = 161
19.선형 회귀와 상관
답: r = 0.9881
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 = 48/6 = 8
ȳ = 391/6 = 65.17
제곱합과 곱의 합
Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 231
Syy = Σ(y − ȳ)² = 780.8
상관계수
r = 231/√(70·780.8) = 0.9881
답
r = 0.9881
20.선형 회귀와 상관
답: x = 1.538
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 = 15/5 = 3
ȳ = 76/5 = 15.2
제곱합과 곱의 합
Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −26
회귀직선
b = −26/10 = −2.6
a = 15.2 − (−2.6)·3 = 23
ŷ = 23 − 2.6·x
x 구하기
x = (19 − 23)/(−2.6) = 1.538
답
x = 1.538
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