어떤 양은 평균 100, 표준편차 20인 정규분포를 따릅니다. 130보다 작은 값의 비율 P는 얼마일까요?
μ = 100σ = 20x = 130
P =
11.확률보통
표의 분포에 대해 X의 분산 Var(X)을(를) 구하시오.
x: 0, 2, 4, 6p(x): 0.35, 0.3, 0.05, 0.3
Var(X) =
12.확률어려움
부품 5개를 시험하며, 각 부품은 독립적으로 확률 0.2로 고장 납니다. 고장이 많아야 하나일 확률 P는 얼마일까요?
n = 5p = 0.2
P =
13.정규분포보통
볼트의 질량은 독립이며 평균 40 g, 표준편차 1.2 g인 정규분포를 따릅니다. 그중 4개의 총 질량이 158.8 g을(를) 초과할 확률 P을(를) 구하시오. z는 소수 둘째 자리로 반올림하시오.
μ = 40 gσ = 1.2 gn = 4> 158.8 g
P =
14.정규분포어려움
IQ 점수은(는) 평균 100 점, 표준편차 15 점인 정규분포를 따릅니다. 색칠한 상위 90%가 오른쪽에 오도록 기준값을 끌어 놓으세요. 기준값 x을 구하세요.
μ = 100 점σ = 15 점90%
x = 점
15.신뢰구간보통
두 휴대전화 모델의 배터리 수명을 비교한다. 모델 1: 휴대전화 50대, 평균 87.5 h, 알려진 표준 편차 20 h. 모델 2: 휴대전화 100대, 평균 76.5 h, 알려진 표준 편차 15 h. μ₁ − μ₂에 대한 90% 신뢰구간의 오차 한계 E을(를) 구하시오.
모표준편차는 26입니다. 평균에 대한 99% 신뢰구간의 오차 한계가 5 이하가 되려면 표본 크기 n이(가) 얼마나 커야 할까요?
σ = 26E = 599%
n =
17.가설 검정과 신뢰구간보통
직원 16명이 교육 과정 전후에 타자 시험을 본다. 각 사람에 대해 차이 d = 후 − 전(분당 단어 수)을 기록한다. 평균 차이는 1.24, 차이의 표준 편차는 1.6이다. H₀: μd = 0에 대한 대응 검정 통계량 t을(를) 구하시오.
n = 16d̄ = 1.24sd = 1.6
t =
18.가설 검정과 신뢰구간어려움
평균에 대한 95% 신뢰구간의 오차 한계가 3 이하가 되려면 표본이 얼마나 커야 할까요? 표준편차는 8입니다. 최소 표본 크기 n를 구하세요.
σ = 8E = 395%
n =
19.선형 회귀와 상관보통
표에는 x = 광고비(k€), y = 매출(k€)의 짝지은 관측값 5쌍이 있습니다. 피어슨 상관계수 r을(를) 구하세요.
n = 5
r =
20.선형 회귀와 상관어려움
표에는 x = 기온(°C), y = 아이스크림 판매량의 짝지은 관측값 5쌍이 있습니다. 최소제곱 직선 ŷ = a + b·x를 쓰세요. 직선이 ŷ = 27을(를) 예측하는 값 x은(는) 얼마인가요?
n = 5ŷ = 27
x =
3용액
1.화폐의 시간 가치
답: PV = 14627 €
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.
이율과 기간 수
i = 0.06/4 = 0.015
N = 4·9 = 36
현재 가치
PV = FV/(1 + i)N = 25 000/1.709 = €14 627.24
답
PV = €14 627.24
2.화폐의 시간 가치
답: A = 83.51 €
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.
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 = −60 000
CF1/(1 + 0.12)1 = 23 000/1.12 = 20 535.71
CF2/(1 + 0.12)2 = 14 000/1.254 = 11 160.71
CF3/(1 + 0.12)3 = 30 000/1.405 = 21 353.41
더하기
NPV = €−6 950.16
답
NPV = €−6 950.16
NPV가 음수이므로 이 프로젝트는 요구 수익률보다 적게 법니다.
4.NPV와 IRR
답: NPV = −2803 €
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.
성장형 연금의 현재 가치
((1.04)/(1.08))9 = 0.712
PV = 13 500/(0.08 − 0.04)·(1 − 0.712) = 97 196.54
NPV
NPV = 97 196.54 − 100 000 = −€2 803.46
답
NPV = −€2 803.46
NPV가 음수이므로 이 프로젝트는 요구 수익률보다 적게 법니다.
5.채권 가격과 수익률
답: c = 7.005 %
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.
액면가의 현재 가치
1000·(1 + 0.06)−13 = €468.84
이표
C = (1089 − 468.84)/8.853 = €70.05
표면 이자율
c = 70.05/1000 = 7.005%
답
c = 7.005%
6.채권 가격과 수익률
답: YTM = 2.034 %
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
€1 110 = €40·(1 − (1 + y)⁻⁶)/y + €1 000/(1 + y)⁶
수치적으로 풀기
P(2%) = €1 112.03, P(3%) = €1 054.17
YTM = 2.034%
답
YTM = 2.034%
7.CAPM과 WACC
답: WACC = 10.79 %
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 + 0.79·0.25) = 0.8351
새 D/E로 다시 레버
βL = 0.8351·(1 + 0.79·1.25) = 1.66
자기자본 비용 (CAPM)
re = 2% + 1.66·6% = 11.96%
답
re = 11.96%
9.기술통계
답: s = 13.81
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 = 1.5
표준정규분포표
Φ(1.5) = 0.9332
P = 0.9332
답
P = 0.9332
11.확률
답: Var(X) = 6.04
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 = 0·0.35 + 2·0.3 + 4·0.05 + 6·0.3 = 2.6
제곱의 평균
E(X²) = 0·0.35 + 4·0.3 + 16·0.05 + 36·0.3 = 12.8
분산
Var(X) = 12.8 − 2.6² = 6.04
답
Var(X) = 6.04
12.확률
답: P = 0.7373
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) = 0.85 = 0.3277
P(X = 1) = 5·0.2·0.84 = 0.4096
더하기
P = 0.3277 + 0.4096 = 0.7373
답
P = 0.7373
13.정규분포
답: P = 0.6915
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 = 160 g, σT = 1.2·√4 = 2.4 g
표준화하기
z = (158.8 − 160)/2.4 = −0.5
확률
P = 1 − Φ(−0.5) = 0.6915
답
P = 0.6915
14.정규분포
답: x = 80.8 점
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) = 0.1
표에서 구한 z
z ≈ −1.28
원래 단위로 되돌리기
x = 100 − 1.28·15 = 80.8 점
답
x = 80.8 점
15.신뢰구간
답: E = 5.267 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 = 87.5 − 76.5 = 11
표준오차
SE = √(20²/50 + 15²/100) = 3.202
오차 한계
E = 1.645·3.202 = 5.267
답
E = 5.267 h
구간이 0을 포함하지 않으므로 두 평균은 유의하게 다릅니다.
16.신뢰구간
답: n = 180
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 = (2.576·26/5)² = 179.4
올림하기
표본 크기는 정수이고, 내림하면 오차 한계가 너무 커집니다.
n = 180
답
n = 180
17.가설 검정과 신뢰구간
답: t = 3.1
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 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.
n에 대해 풀기
n = (1.96·8/3)² = 27.32
올림하기
n = 28
답
n = 28
19.선형 회귀와 상관
답: r = 0.7423
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 = 226/5 = 45.2
제곱합과 곱의 합
Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 18
Syy = Σ(y − ȳ)² = 58.8
상관계수
r = 18/√(10·58.8) = 0.7423
답
r = 0.7423
20.선형 회귀와 상관
답: x = 16.11
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 = 95/5 = 19
ȳ = 190/5 = 38
제곱합과 곱의 합
Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 152
회귀직선
b = 152/40 = 3.8
a = 38 − 3.8·19 = −34.2
ŷ = −34.2 + 3.8·x
x 구하기
x = (27 − (−34.2))/3.8 = 16.11
답
x = 16.11
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