표에는 x = 하중(kN), y = 늘음량(mm)의 짝지은 관측값 5쌍이 있습니다. 최소제곱 직선의 결정계수 r²을(를) 구하세요.
n = 5
r² =
20.선형 회귀와 상관어려움
표에는 x = 하중(kN), y = 늘음량(mm)의 짝지은 관측값 6쌍이 있습니다. 최소제곱 직선 ŷ = a + b·x를 쓰세요. 새 관측값 (5, 18)이(가) 얻어졌습니다. 잔차 e = y − ŷ를 구하세요.
n = 6(5, 18)
e =
3용액
1.화폐의 시간 가치
답: PV = 44889 €
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 = 0.036000000000000004/12 = 0.003
N = 12·3 = 36
현재 가치
PV = FV/(1 + i)N = 50 000/1.114 = €44 888.64
답
PV = €44 888.64
2.화폐의 시간 가치
답: A = 360.6 €
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 = 12·4 = 48
상환액
같은 금액 A를 N번 지급하는 것의 현재 가치는 A·(1 − (1 + i)⁻ᴺ)/i입니다. 이를 대출금과 같게 놓고 A를 구합니다.
(1 + i)−N = 0.7504
A = 15 000·0.006/(1 − 0.7504) = €360.59
답
A = €360.59
3.NPV와 IRR
답: NPV = 122222 €
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 = 47 000/(0.1 − 0.01) = 522 222.22
NPV
NPV = 522 222.22 − 400 000 = €122 222.22
답
NPV = €122 222.22
NPV가 양수이므로 이 프로젝트는 요구 수익률보다 많이 법니다.
4.NPV와 IRR
답: NPV = −12350 €
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)/(1.1))7 = 0.6753
PV = 12 500/(0.1 − 0.04)·(1 − 0.6753) = 67 649.78
NPV
NPV = 67 649.78 − 80 000 = −€12 350.22
답
NPV = −€12 350.22
NPV가 음수이므로 이 프로젝트는 요구 수익률보다 적게 법니다.
5.채권 가격과 수익률
답: P = 711 €
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 = 22
이자의 현재 가치
€20.00·(1 − 0.422)/0.04 = €289.02
액면가의 현재 가치
€1 000·0.422 = €421.96
가격
P = €710.98
답
P = €710.98
수익률이 표면이자율보다 높으므로 채권은 할인 발행(액면가 미만)됩니다.
6.채권 가격과 수익률
답: P = 937.4 €
듀레이션: 매콜리 듀레이션은 채권이 현금흐름을 지급하는 시점의 가중 평균 시간이며, 가중치는 현금흐름의 현재 가치입니다: D = Σ t·PVₜ/P. 수정 듀레이션 D/(1 + y)는 수익률의 작은 변화에 대한 가격 변화율을 추정합니다: %ΔP ≈ −Dmod·Δy.
수정 듀레이션
Dmod = 6.2/1.03 = 6.019
추정 가격 변화
%ΔP ≈ −6.019·(−0.005) = 3.01%
P ≈ 910·(1 + 0.0301) = €937.39
답
P = €937.39
듀레이션은 선형 추정입니다. 수익률 변화가 크면 볼록성 때문에 실제 가격이 조금 더 높습니다.
7.CAPM과 WACC
답: WACC = 6.313 %
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 = €12 000 000, E/V = 0.5, D/V = 0.5
WACC
WACC = 0.5·10% + 0.5·3.5%·(1 − 0.25) = 6.313%
답
WACC = 6.313%
8.CAPM과 WACC
답: WACC = 10.97 %
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 = (700 − 500)/100 = 2
답
z = 2
11.확률
답: P = 0.3818
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 = 7/11 · 6/10 = 42/110 = 0.3818
답
P = 0.3818
12.확률
답: σY = 1.161
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 = 2.9, Var(X) = 5.39, σX = 2.322
일차 변환
σY = |0.5|·2.322 = 1.161
답
σY = 1.161
평균은 실제로 이동합니다: E(Y) = 0.5·2.9 + 4 = 5.45.
13.정규분포
답: P = 0.5537
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 = (20.3 − 32)/6 = −1.95
z₂ = (33.2 − 32)/6 = 0.2
사이의 넓이
P = Φ(0.2) − Φ(−1.95) = 0.5793 − 0.02559 = 0.5537
답
P = 0.5537
14.정규분포
답: P = 0.7881
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.
차의 분포
μ = 52 − 48 = 4 s, σ = 5 s
표준화하기
z = (0 − 4)/5 = −0.8
확률
P = 1 − Φ(−0.8) = 0.7881
답
P = 0.7881
15.신뢰구간
답: 하한 = −3.663 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 = 118.5 − 119.5 = −1
표준오차
SE = √(9²/80 + 5²/30) = 1.359
오차 한계
E = 1.96·1.359 = 2.663
구간
−1 ± 2.663 → [−3.663, 1.663]
답
하한 = −3.663 h
구간이 0을 포함하므로 자료는 유의한 차이를 보여 주지 않습니다.
16.신뢰구간
답: σ = 2.955 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 = 15·4² = 240
σ²의 한계
240/27.488 = 8.731
240/6.262 = 38.33
σ의 한계
σ = √8.731 = 2.955 µm
답
σ = 2.955 µm
σ의 95% 구간: [2.955, 6.191] µm.
17.가설 검정과 신뢰구간
답: t = 3.5
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.
오차 한계
E = 2.576·5/√25 = 2.576
구간 끝값
L = 122.9 − 2.576 = 120.3
답
L = 120.3
19.선형 회귀와 상관
답: r² = 0.9805
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 = 104/5 = 20.8
제곱합과 곱의 합
Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 126
Syy = Σ(y − ȳ)² = 404.8
결정계수
r² = 126²/(40·404.8) = 0.9805
답
r² = 0.9805
y의 변동 중 약 98.05%가 직선으로 설명됩니다.
20.선형 회귀와 상관
답: e = 5.467
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 = 42/6 = 7
ȳ = 104/6 = 17.33
제곱합과 곱의 합
Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 168
회귀직선
b = 168/70 = 2.4
a = 17.33 − 2.4·7 = 0.5333
ŷ = 0.5333 + 2.4·x
예측값
ŷ = 0.5333 + 2.4·5 = 12.53
잔차
e = 18 − 12.53 = 5.467
답
e = 5.467
점이 직선 위쪽에 있습니다.
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