어떤 양은 평균 50, 표준편차 8인 정규분포를 따릅니다. 66보다 큰 값의 비율 P는 얼마일까요?
μ = 50σ = 8x = 66
P =
11.확률보통
공정한 주사위를 8번 던집니다. 6이 적어도 한 번 나올 확률 P는 얼마일까요?
n = 8
P =
12.확률어려움
부품 6개를 시험하며, 각 부품은 독립적으로 확률 0.3로 고장 납니다. 고장이 많아야 하나일 확률 P는 얼마일까요?
n = 6p = 0.3
P =
13.정규분포보통
시험 점수은(는) 평균 65 점, 표준편차 10 점인 정규분포를 따릅니다. 53에서 73 점 사이에 있는 비율은 얼마일까요? P을(를) 소수로 답하세요.
μ = 65σ = 10x1 = 53x2 = 73
P =
14.정규분포어려움
IQ 점수은(는) 평균 100 점, 표준편차 15 점인 정규분포를 따릅니다. 색칠한 상위 70%가 오른쪽에 오도록 기준값을 끌어 놓으세요. 기준값 x을 구하세요.
μ = 100 점σ = 15 점70%
x = 점
15.신뢰구간보통
항목 10개의 표본 평균은 98.5, 표준편차는 s = 17.5입니다. 모집단은 대략 정규분포를 따릅니다. 평균에 대한 99% 신뢰구간의 하한을 구하세요.
n = 10x̄ = 98.5s = 17.599%t(9) = 3.25
하한 =
16.신뢰구간어려움
기계 가공한 축 10개의 지름의 표본 표준 편차는 3.6 µm이다. 지름이 정규 분포를 따른다고 가정하고, 모집단 표준 편차에 대한 95% 신뢰구간의 하한 σ을(를) 구하시오. df = 9에서 χ² 분포의 2.5%는 2.7 아래에, 2.5%는 19.023 위에 있다.
n = 10s = 3.6 µmχ² = 2.7, 19.023
σ = µm
17.가설 검정과 신뢰구간보통
모집단의 평균은 50이라고 주장되며, 모집단의 표준 편차는 12로 알려져 있다. 관측값 36개의 확률 표본의 평균은 46.8이다. H₀: μ = 50 대 H₁: μ < 50을(를) 검정하시오. p값 p을(를) 구하시오.
μ₀ = 50σ = 12n = 36x̄ = 46.8H₁: μ < μ₀
p =
18.가설 검정과 신뢰구간어려움
H₀: μ = 500 대 H₁: μ > 500의 단측 z 검정을 표본 크기 64, α = 0.05에서 실시한다. 표준 편차는 20로 알려져 있다. 실제 평균은 504.75이다. 검정력 1 − β을(를) 퍼센트로 구하시오.
μ₀ = 500μ = 504.75σ = 20n = 64α = 0.05
1 − β = %
19.선형 회귀와 상관보통
표에는 x = 기온(°C), y = 아이스크림 판매량의 짝지은 관측값 5쌍이 있습니다. 최소제곱 직선의 결정계수 r²을(를) 구하세요.
n = 5
r² =
20.선형 회귀와 상관어려움
표에는 x = 공부 시간, y = 시험 점수의 짝지은 관측값 5쌍이 있습니다. 최소제곱 직선 ŷ = a + b·x를 쓰세요. 새 관측값 (3.5, 60)이(가) 얻어졌습니다. 잔차 e = y − ŷ를 구하세요.
n = 5(3.5, 60)
e =
3용액
1.화폐의 시간 가치
답: FV = 6992 €
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.
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.
현금흐름의 가치
PV = 28 000/(0.11 − 0.01) = 280 000.00
NPV
NPV = 280 000.00 − 250 000 = €30 000.00
답
NPV = €30 000.00
NPV가 양수이므로 이 프로젝트는 요구 수익률보다 많이 법니다.
4.NPV와 IRR
답: IRR = 28.84 %
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(25%) = 592.00
NPV(30%) = −168.41
범위 좁히기
선형 보간으로 첫 추정치를 얻고, 이를 반복하면(또는 계산기의 IRR 기능을 쓰면) 정확한 이율을 얻습니다.
IRR ≈ 25 + 5·592.00/(592.00 − (−168.41)) = 28.89%
정확한 값: NPV(28.84%) = 0 → IRR = 28.84%
답
IRR = 28.84%
5.채권 가격과 수익률
답: P = 1164 €
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 = €30.00, i = 0.02, N = 20
이자의 현재 가치
€30.00·(1 − 0.673)/0.02 = €490.54
액면가의 현재 가치
€1 000·0.673 = €672.97
가격
P = €1 163.51
답
P = €1 163.51
수익률이 표면이자율보다 낮으므로 채권은 할증 발행(액면가 초과)됩니다.
6.채권 가격과 수익률
답: YTM = 4.534 %
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
€945 = €30·(1 − (1 + y)⁻⁴)/y + €1 000/(1 + y)⁴
수치적으로 풀기
P(4%) = €963.70, P(5%) = €929.08
YTM = 4.534%
답
YTM = 4.534%
7.CAPM과 WACC
답: WACC = 10.18 %
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 = €11 000 000, E/V = 0.5455, D/V = 0.4545
WACC
WACC = 0.5455·14% + 0.4545·7%·(1 − 0.2) = 10.18%
답
WACC = 10.18%
8.CAPM과 WACC
답: WACC = 8.445 %
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 = 2
표준정규분포표
Φ(2) = 0.9772
P = 1 − 0.9772 = 0.02275
답
P = 0.02275
11.확률
답: P = 0.7674
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.
여사건
P(6이 안 나옴) = (5/6)8 = 0.2326
P = 1 − 0.2326 = 0.7674
답
P = 0.7674
12.확률
답: P = 0.4202
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) = 0.76 = 0.1176
P(X = 1) = 6·0.3·0.75 = 0.3025
더하기
P = 0.1176 + 0.3025 = 0.4202
답
P = 0.4202
13.정규분포
답: P = 0.6731
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 = (53 − 65)/10 = −1.2
z₂ = (73 − 65)/10 = 0.8
사이의 넓이
P = Φ(0.8) − Φ(−1.2) = 0.7881 − 0.1151 = 0.6731
답
P = 0.6731
14.정규분포
답: x = 92.2 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) = 0.3
표에서 구한 z
z ≈ −0.52
원래 단위로 되돌리기
x = 100 − 0.52·15 = 92.2 점
답
x = 92.2 점
15.신뢰구간
답: 하한 = 80.51
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 = 9, t = 3.25
오차 한계
E = 3.25·17.5/√10 = 17.99
구간
98.5 ± 17.99 → [80.51, 116.5]
답
하한 = 80.51
16.신뢰구간
답: σ = 2.476 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 = 9·3.6² = 116.6
σ²의 한계
116.6/19.023 = 6.132
116.6/2.7 = 43.2
σ의 한계
σ = √6.132 = 2.476 µm
답
σ = 2.476 µm
σ의 95% 구간: [2.476, 6.573] µm.
17.가설 검정과 신뢰구간
답: p = 0.0548
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.
검정통계량
SE = σ/√n = 12/√36 = 2
z = (46.8 − 50)/2 = −1.6
꼬리 면적
Φ(1.6) = 0.9452
1 − Φ(1.6) = 0.0548
p값
p = 0.0548
답
p = 0.0548
p > 0.05이므로 5% 수준에서 H₀를 기각하지 않습니다.
18.가설 검정과 신뢰구간
답: 1 − β = 60.06 %
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 = 20/√64 = 2.5
x̄c = 500 + 1.645·2.5 = 504.1
참 평균에서의 z
z = (504.1 − 504.75)/2.5 = −0.255
전력
검정력 = P(Z > −0.255) = 60.06%
1 − β = 60.06%
답
1 − β = 60.06%
19.선형 회귀와 상관
답: r² = 0.9887
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 = 100/5 = 20
ȳ = 562/5 = 112.4
제곱합과 곱의 합
Sxx = Σ(x − x̄)² = 90
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 570
Syy = Σ(y − ȳ)² = 3651
결정계수
r² = 570²/(90·3651) = 0.9887
답
r² = 0.9887
y의 변동 중 약 98.87%가 직선으로 설명됩니다.
20.선형 회귀와 상관
답: e = −4.5
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 = 25/5 = 5
ȳ = 345/5 = 69
제곱합과 곱의 합
Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 30
회귀직선
b = 30/10 = 3
a = 69 − 3·5 = 54
ŷ = 54 + 3·x
예측값
ŷ = 54 + 3·3.5 = 64.5
잔차
e = 60 − 64.5 = −4.5
답
e = −4.5
점이 직선 아래쪽에 있습니다.
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