어떤 양은 평균 500, 표준편차 75인 정규분포를 따릅니다. 575보다 큰 값의 비율 P는 얼마일까요?
μ = 500σ = 75x = 575
P =
11.확률보통
주머니에 빨간 공 6개와 파란 공 6개가 있습니다. 첫 공을 다시 넣지 않고 두 개를 꺼냅니다. 두 공이 모두 빨간 공일 확률 P는 얼마일까요?
6 / 6
P =
12.확률어려움
게임 한 판을 하는 데 €3이 듭니다. 확률 0.15로 €9을, 확률 0.01로 €60을 따고, 그렇지 않으면 아무것도 따지 못합니다. 건 돈은 돌려받지 못합니다. 한 판당 기대 순이익 E(G)을(를) 구하시오.
건 돈 = €3€9: p = 0.15€60: p = 0.01
E(G) = €
13.정규분포보통
X는 평균 250 g, 표준편차 4 g인 정규분포를 따르고, Y는 독립이며 평균 500 g, 표준편차 9 g인 정규분포를 따릅니다. X + Y가 764.8 g보다 클 확률 P을(를) 구하시오. z는 소수 둘째 자리로 반올림하시오.
μX = 250, σX = 4μY = 500, σY = 9X + Y > 764.8 g
P =
14.정규분포어려움
봉지 무게은(는) 평균 250 g, 표준편차 5 g인 정규분포를 따릅니다. 전체의 99%가 그 아래에 있는 값 x(99 백분위수)을(를) 구하세요.
μ = 250σ = 5P = 99%
x = g
15.신뢰구간보통
환자 12명의 혈압을 치료 전후에 측정한다. 차이 d = 전 − 후(mmHg)의 평균은 0.6, 표준 편차는 2.3이다. 평균 차이에 대한 95% 신뢰구간의 상한을 구하시오.
n = 12d̄ = 0.6sd = 2.395%t(11) = 2.201
상한 = mmHg
16.신뢰구간어려움
기계 가공한 축 21개의 지름의 표본 표준 편차는 9 µm이다. 지름이 정규 분포를 따른다고 가정하고, 모집단 표준 편차에 대한 95% 신뢰구간의 하한 σ을(를) 구하시오. df = 20에서 χ² 분포의 2.5%는 9.591 아래에, 2.5%는 34.17 위에 있다.
n = 21s = 9 µmχ² = 9.591, 34.17
σ = µm
17.가설 검정과 신뢰구간보통
학생 36명 표본의 평균 점수는 501, 표본 표준편차는 5입니다. H₀: μ = 500에 대한 검정통계량 t를 구하세요.
μ₀ = 500x̄ = 501s = 5n = 36
t =
18.가설 검정과 신뢰구간어려움
평균에 대한 99% 신뢰구간의 오차 한계가 0.5 이하가 되려면 표본이 얼마나 커야 할까요? 표준편차는 5입니다. 최소 표본 크기 n를 구하세요.
σ = 5E = 0.599%
n =
19.선형 회귀와 상관보통
표에는 x = 광고비(k€), y = 매출(k€)의 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. x = 5.5일 때 ŷ을(를) 예측하세요.
n = 5x = 5.5
ŷ =
3용액
1.화폐의 시간 가치
답: FV = 8596 €
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.
월 상환액
i = 0.003, N = 300
A = 150 000·0.003/(1 − (1 + 0.003)−300) = €759.00
총 이자
I = N·A − P = 300·759 − 150 000 = €77 701.22
답
I = €77 701.22
3.NPV와 IRR
답: EAC = 6365 €
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 − 1.12−6)/0.12 = 4.111
연간화한 구입 가격
20 000/4.111 = 4 864.51
EAC
EAC = 4 864.51 + 1 500 = €6 364.51
답
EAC = €6 364.51
4.NPV와 IRR
답: IRR = 13.03 %
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(10%) = 2 584.52
NPV(15%) = −1 564.07
범위 좁히기
선형 보간으로 첫 추정치를 얻고, 이를 반복하면(또는 계산기의 IRR 기능을 쓰면) 정확한 이율을 얻습니다.
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
1070 = 80·(1 − (1 + y)−5)/y + 1080/(1 + y)5
수치적으로 풀기
y = 7%: €1 098.04
y = 8%: €1 054.45
YTC = 7.637%
답
YTC = 7.637%
만기 수익률은 7.003%입니다. 할증 채권의 투자자는 상환될 것으로 예상하므로, 더 낮은 수의 상환 수익률이 더 현실적입니다.
7.CAPM과 WACC
답: WACC = 6.9 %
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 = €8 000 000, E/V = 0.75, D/V = 0.25
WACC
WACC = 0.75·8% + 0.25·4.5%·(1 − 0.2) = 6.9%
답
WACC = 6.9%
8.CAPM과 WACC
답: re = 10.73 %
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 + 0.742·0.25) = 1.265
새 D/E로 다시 레버
βL = 1.265·(1 + 0.742·0.6) = 1.829
자기자본 비용 (CAPM)
re = 2.5% + 1.829·4.5% = 10.73%
답
re = 10.73%
9.기술통계
답: s = 15.92
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
표준정규분포표
Φ(1) = 0.8413
P = 1 − 0.8413 = 0.1587
답
P = 0.1587
11.확률
답: P = 0.2273
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 = 6/12 · 5/11 = 30/132 = 0.2273
답
P = 0.2273
12.확률
답: E(G) = −1.05 €
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: 6 (p = 0.15), 57 (p = 0.01), −3 (p = 0.84)
기댓값
E(G) = 6·0.15 + 57·0.01 − 3·0.84 = −1.05 €
답
E(G) = −1.05 €
음수는 평균적으로 돈을 잃는다는 뜻입니다.
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 = 750 g, σ = √(4² + 9²) = 9.849 g
표준화하기
z = (764.8 − 750)/9.849 = 1.5
위쪽 꼬리
P = 1 − Φ(1.5) = 1 − 0.9332 = 0.06681
답
P = 0.06681
14.정규분포
답: x = 261.6 g
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) = 0.99 → z = 2.326
다시 x로
x = 250 + 2.326·5 = 261.63 g
답
x = 261.63 g
15.신뢰구간
답: 상한 = 2.061 mmHg
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.
임계값
df = 11, t = 2.201
오차 한계
E = 2.201·2.3/√12 = 1.461
구간
0.6 ± 1.461 → [−0.8614, 2.061]
답
상한 = 2.061 mmHg
16.신뢰구간
답: σ = 6.885 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 = 20·9² = 1620
σ²의 한계
1620/34.17 = 47.41
1620/9.591 = 168.9
σ의 한계
σ = √47.41 = 6.885 µm
답
σ = 6.885 µm
σ의 95% 구간: [6.885, 13] µm.
17.가설 검정과 신뢰구간
답: t = 1.2
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 = 5/√36 = 5/6 = 0.8333
검정통계량
t = (501 − 500)/0.8333 = 1.2
답
t = 1.2
t0.025; df = 35 = 2.03
|t| < 2.03이므로 5% 수준(양측)에서 H₀를 기각하지 않습니다.
18.가설 검정과 신뢰구간
답: n = 664
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 = (2.576·5/0.5)² = 663.6
올림하기
n = 664
답
n = 664
19.선형 회귀와 상관
답: r² = 0.767
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 = 240/5 = 48
제곱합과 곱의 합
Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 42
Syy = Σ(y − ȳ)² = 230
결정계수
r² = 42²/(10·230) = 0.767
답
r² = 0.767
y의 변동 중 약 76.7%가 직선으로 설명됩니다.
20.선형 회귀와 상관
답: ŷ = 68.5
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 = 20/5 = 4
ȳ = 317/5 = 63.4
제곱합과 곱의 합
Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 34
회귀직선
b = 34/10 = 3.4
a = 63.4 − 3.4·4 = 49.8
ŷ = 49.8 + 3.4·x
예측
ŷ = 49.8 + 3.4·5.5 = 68.5
답
ŷ = 68.5
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