Ćwiczenia z metod ilościowych i instrumentów dłużnych do CFA Level I: zestaw na powtórkę

Wzory, najważniejsze kroki metod dla każdego tematu i 20 zadań do ćwiczenia, z pełnymi rozwiązaniami na końcu.

Nowe zadaniaWróć do przedmiotu

W oknie drukowania wybierz „Zapisz jako PDF”, aby zachować kopię na swoim urządzeniu.

1Wzory i metody

Wartość pieniądza w czasie

Wartość przyszła
FV = PV·(1 + i)n
Wartość bieżąca
PV = FV/(1 + i)n
Kilka okresów w roku
i = r/m, N = m·n
Renta, wartość bieżąca
PV = PMT·[1 − (1 + i)−n]/i
Renta, wartość przyszła
FV = PMT·[(1 + i)n − 1]/i

Metoda

  1. Narysuj oś czasu z każdym przepływem pieniężnym i jego terminem.
  2. Dopasuj stopę do okresu: miesięczna stopa dla miesięcznych płatności.
  3. Użyj FV = PV·(1 + i)ⁿ dla pojedynczych kwot i wzorów na rentę dla równych płatności.
  4. Sprawdź znak i rząd wielkości odpowiedzi.

NPV i IRR

Wartość bieżąca netto
NPV = −C0 + Σ CFt/(1 + r)t
Równe przepływy pieniężne
NPV = −C0 + CF·[1 − (1 + r)−n]/r
Wewnętrzna stopa zwrotu
r, przy którym NPV = 0
Decyzja
przyjmij, gdy NPV > 0 (lub IRR > wymagana stopa zwrotu)

Metoda

  1. Wypisz wszystkie przepływy pieniężne z ich rokiem; inwestycja w roku 0 jest ujemna.
  2. Zdyskontuj każdy przepływ: CFt/(1 + r)t.
  3. Zsumuj je, aby otrzymać NPV. Wartość dodatnia oznacza, że projekt zarabia więcej niż r.
  4. Dla IRR znajdź stopę, przy której NPV jest równe zeru, metodą prób lub interpolacji.

Cena i rentowność obligacji

Cena obligacji
P = C·(1 − (1 + y)−n)/y + F/(1 + y)n
Półrocznie
C/2, y/2 i 2n okresów
Bieżąca stopa dochodu
C/P
Cena i rentowność
rentowność rośnie → cena spada

Metoda

  1. Wyznacz kupon na okres i rentowność na okres.
  2. Cena = wartość bieżąca kuponów (renta) + wartość bieżąca wartości nominalnej.
  3. Przy kuponach półrocznych użyj połowy kuponu, połowy rentowności i dwa razy większej liczby okresów.
  4. Sprawdzenie: jeśli rentowność jest wyższa od oprocentowania kuponu, cena jest niższa od wartości nominalnej.

CAPM i WACC

CAPM
re = rf + β·(rm − rf)
WACC
E/V·re + D/V·rd·(1 − T)
Wartość przedsiębiorstwa
V = E + D

Statystyka opisowa

Średnia
x̄ = Σx/n
Odchylenie standardowe z próby
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Mediana
środkowa wartość uporządkowanych danych
Wynik z
z = (x − μ)/σ
Rozkład normalny
68% w zakresie ±1σ, 95% w zakresie ±2σ

Prawdopodobieństwo

Zdarzenie przeciwne
P(not A) = 1 − P(A)
Reguła dodawania
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
Zdarzenia niezależne
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
Prawdopodobieństwo warunkowe
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
Rozkład dwumianowy
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

Rozkład normalny

Wynik z
z = (x − μ)/σ
Poniżej x
P(X < x) = Φ(z)
Powyżej x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Pomiędzy
Φ(z2) − Φ(z1)
Percentyl
x = μ + z·σ

Metoda

  1. Zamień wartość na wynik standaryzowany: z = (x − μ)/σ.
  2. Odczytaj Φ(z), pole na lewo od z.
  3. Dla pola na prawo użyj 1 − Φ(z); dla przedziału odejmij dwa pola lewostronne.
  4. Dla percentyla licz wstecz: wyznacz z dla pola, a potem x = μ + z·σ.

Przedziały ufności

σ znane
x̄ ± z·σ/√n
σ nieznane
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
Wartość krytyczna z
90%: 1,645, 95%: 1,96, 99%: 2,576
Liczebność próby
n = (z·σ/E)², rounded up

Metoda

  1. Wybierz między z (znane σ populacji) a t (tylko s z próby, z n − 1 stopniami swobody).
  2. Wyznacz wartość krytyczną dla poziomu ufności.
  3. Margines błędu: E = wartość krytyczna × odchylenie standardowe/√n.
  4. Przedział: x̄ ± E.

Testy hipotez i przedziały ufności

Test z dla średniej
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
Test t dla średniej
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
Dwustronny na poziomie 5%
odrzuć H0, jeśli |z| > 1,96
Przedział ufności
x̄ ± z·σ/√n

Metoda

  1. Sformułuj H₀ i H₁ i ustal, czy test jest jednostronny, czy dwustronny.
  2. Oblicz statystykę testową: (x̄ − μ₀)/(σ/√n) albo z s i t.
  3. Porównaj z wartością krytyczną albo wyznacz wartość p.
  4. Odrzuć H₀, jeśli statystyka przekracza wartość krytyczną (p poniżej α), i sformułuj wniosek słowami.

Regresja liniowa i korelacja

Sumy kwadratów
Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
Współczynnik kierunkowy
b = Sxy/Sxx
Wyraz wolny
a = ȳ − b·x̄
Korelacja
r = Sxy/√(SxxSyy)
Reszta
e = y − ŷ

2Zadania do ćwiczenia

1.Wartość pieniądza w czasieŚredni
okresy0123…1211 + EAR = ?15% / 12

Karta kredytowa ma nominalną stopę procentową 15 % rocznie z kapitalizacją miesięczną. Wyznacz efektywną stopę roczną EAR w procentach.

r = 15%m = 12
EAR = %
2.Wartość pieniądza w czasieTrudny
miesiące0123…48€15 000A?AAA

Kredyt €15 000 spłaca się równymi ratami miesięcznymi przez 4 lat. Oprocentowanie wynosi 7,2 % rocznie z miesięczną kapitalizacją. Wyznacz ratę miesięczną A.

P = €15 0007,2% / 12N = 48
A = €
3.NPV i IRRŚredni
lata01234€30 000€1 500€1 500€1 500€1 500r = 8%, EAC = ?

Maszyna kosztuje dziś €30 000, działa przez 4 lat, a jej eksploatacja kosztuje €1 500 rocznie (płatne na koniec każdego roku). Koszt kapitału wynosi 8 %. Wyznacz jej równoważny koszt roczny EAC.

C0 = €30 000M = €1 500n = 4r = 8%
EAC = €
4.NPV i IRRTrudny
r (%)NPVABr* = ?0

Projekt A kosztuje €10 000 i przynosi €5 500, €3 500, €2 500 na koniec lat od 1 do 3. Projekt B kosztuje €12 000 i przynosi €3 000, €5 000, €6 000. Wyznacz stopę graniczną r*, przy której oba projekty mają to samo NPV, w procentach.

A: −10 000, 5 500, 3 500, 2 500B: −12 000, 3 000, 5 000, 6 000
r* = %
5.Cena i rentowność obligacjiŚredni
półrocza0123…18€30€30€30 + €1 000P = ?

Obligacja o wartości nominalnej €1 000 wypłaca roczny kupon 6% w dwóch ratach półrocznych, a jej wykup nastąpi po 9 latach. Rentowność do wykupu wynosi 3,5% rocznie. Wyznacz cenę P obligacji.

F = €1 000kupon = 6%YTM = 3,5%n = 9
P = €
6.Cena i rentowność obligacjiTrudny
lata0123…10€885€40€40 + €1 000

Obligacja o wartości nominalnej €1 000 i rocznym kuponie 4% zostanie wykupiona po 10 latach, a jej cena wynosi €885. Wyznacz jej rentowność do wykupu YTM w procentach.

F = €1 000kupon = 4%n = 10P = €885
YTM = %
7.CAPM i WACCŚredni
WACC = ?kapitał własnyEre​ = 13%długD = 0,6·Erd​ = 5%T = 28%

Firma ma wskaźnik dług/kapitał własny (według wartości rynkowych) 0,6. Jej koszt kapitału własnego wynosi 13%, koszt długu przed opodatkowaniem 5%, a stawka podatku 28%. Wyznacz WACC.

D/E = 0,6re = 13%rd = 5%T = 28%
WACC = %
8.CAPM i WACCTrudny
WACC = ?kapitał własny4 000 000 × €10,00β = 0,9rf​ = 3%, rm​ = 7%dług40 000 × €980rd​ = 4%T = 21%

Spółka ma 4 000 000 akcji po €10,00 za sztukę i 40 000 obligacji notowanych po €980 za sztukę. Koszt długu przed opodatkowaniem wynosi 4%, a stopa podatkowa 21%. Współczynnik beta akcji to 0,9, stopa wolna od ryzyka 3%, a stopa zwrotu z rynku 7%. Wyznacz WACC.

β = 0,9rf = 3%rm = 7%rd = 4%T = 21%
WACC = %
9.Statystyka opisowaŚredni
15202530354045

Wyznacz odchylenie standardowe z próby s dla danych: 29, 15, 45, 25, 20.

n = 5
s =
10.Statystyka opisowaTrudny
z −2−1012

Wielkość ma rozkład normalny ze średnią 500 i odchyleniem standardowym 100. Jaka część P wartości leży powyżej 350?

μ = 500σ = 100x = 350
P =
11.PrawdopodobieństwoŚredni
n = 13k = 5N = ?

Na ile sposobów N można wybrać komisję 5 osób z grupy 13 osób? Kolejność nie ma znaczenia.

n = 13k = 5
N =
12.PrawdopodobieństwoTrudny
n = 10, p = 0,3: P(X ≤ 1) = ?k012345678910

Testuje się 10 elementów, a każdy psuje się niezależnie z prawdopodobieństwem 0,3. Jakie jest prawdopodobieństwo P, że zepsuje się co najwyżej jeden?

n = 10p = 0,3
P =
13.Rozkład normalnyŚredni
95,5118,75P = ?

Rozkład wyników testu IQ jest normalny ze średnią 100 pkt i odchyleniem standardowym 15 pkt. Jaka część wartości leży między 95,5 a 118,75 pkt? Podaj P w postaci dziesiętnej.

μ = 100σ = 15x1 = 95,5x2 = 118,75
P =
14.Rozkład normalnyTrudny
10 cm0X − Y?

Wzrost X mężczyzn i wzrost Y kobiet w grupie są niezależnymi zmiennymi o rozkładzie normalnym: X ma średnią 180 cm i odchylenie standardowe 10 cm, Y ma średnią 170 cm i odchylenie standardowe 12 cm. Wyznacz prawdopodobieństwo P, że X jest większe od Y. Zaokrąglij z do dwóch miejsc po przecinku.

μX = 180 cm, σX = 10 cmμY = 170 cm, σY = 12 cm
P =
15.Przedziały ufnościŚredni
μ₁ − μ₂0L = ?Ux̄₁ − x̄₂E99%

Porównuje się czas pracy baterii dwóch modeli telefonów. Model 1: 40 telefonów, średnia 75,5 h, znane odchylenie standardowe 19 h. Model 2: 60 telefonów, średnia 68,5 h, znane odchylenie standardowe 10 h. Wyznacz dolną granicę przedziału ufności 99 % dla μ₁ − μ₂.

n₁ = 40x̄₁ = 75,5 hσ₁ = 19 hn₂ = 60x̄₂ = 68,5 hσ₂ = 10 h99%
dolna granica = h
16.Przedziały ufnościTrudny
σ = 40, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 390%

Odchylenie standardowe populacji wynosi 40. Jak liczna musi być próba n, aby przedział ufności 90% dla średniej miał margines błędu co najwyżej 3?

σ = 40E = 390%
n =
17.Testy hipotez i przedziały ufnościŚredni
−1,96p = ?

Twierdzi się, że średnia populacji wynosi 250; odchylenie standardowe populacji jest znane i wynosi 5. Losowa próba 25 obserwacji ma średnią 248,04. Przetestuj H₀: μ = 250 przeciw H₁: μ < 250. Wyznacz wartość p p.

μ₀ = 250σ = 5n = 25x̄ = 248,04H₁: μ < μ₀
p =
18.Testy hipotez i przedziały ufnościTrudny
σ = 10, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 199%

Jak duża musi być próba, aby przedział ufności 99 % dla średniej miał margines błędu co najwyżej 1? Odchylenie standardowe wynosi 10. Wyznacz najmniejszą liczebność próby n.

σ = 10E = 199%
n =
19.Regresja liniowa i korelacjaŚredni
xy17591955216523702579xy2025607080

Tabela podaje 5 par obserwacji x = temperatura w °C i y = liczba sprzedanych lodów. Wyznacz współczynnik determinacji r² prostej najmniejszych kwadratów.

n = 5
r² =
20.Regresja liniowa i korelacjaTrudny
xy126223323420519xy242025x = 1,5

Tabela podaje 5 par obserwacji x = wiek samochodu w latach i y = cena w tys. €. Użyj prostej najmniejszych kwadratów ŷ = a + b·x. Wykonano nową obserwację (1,5, 21). Wyznacz jej resztę e = y − ŷ.

n = 5(1,5, 21)
e =

3Roztwory

1.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: EAR = 16,08 %

Wartość pieniądza w czasie: pieniądz dziś jest wart więcej niż ta sama kwota później, bo może przynosić odsetki. Przy stopie i na okres kwota rośnie do FV = PV·(1 + i)n. Ciąg równych płatności (rentę) wycenia się, sumując wszystkie płatności, z czego wynikają wzory na rentę.

Stopa na okres

r/m = 0,15/12 = 0,0125

Kapitalizacja w ciągu roku

EAR = (1 + 0,0125)12 − 1 = 1,161 − 1 = 16,08%

Odpowiedź

EAR = 16,08%

Efektywna stopa roczna jest zawsze wyższa od nominalnej, gdy odsetki kapitalizuje się częściej niż raz w roku.

2.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: A = 360,6 €

Wartość pieniądza w czasie: pieniądz dziś jest wart więcej niż ta sama kwota później, bo może przynosić odsetki. Przy stopie i na okres kwota rośnie do FV = PV·(1 + i)n. Ciąg równych płatności (rentę) wycenia się, sumując wszystkie płatności, z czego wynikają wzory na rentę.

Stopa miesięczna i liczba rat

i = 0,07200000000000001/12 = 0,006
N = 12·4 = 48

Rata

Wartość bieżąca N równych płatności A wynosi A·(1 − (1 + i)⁻ᴺ)/i. Przyrównaj ją do kredytu i wyznacz A.

(1 + i)−N = 0,7504
A = 15 000·0,006/(1 − 0,7504) = €360,59

Odpowiedź

A = €360,59
3.NPV i IRR

Odpowiedź: EAC = 10558 €

Równoważny koszt roczny: rozłóż wartość bieżącą wszystkich kosztów na okres użytkowania jako równą kwotę roczną (rentę): EAC = PV·r/(1 − (1 + r)⁻ⁿ). Pozwala to porównywać maszyny o różnych okresach użytkowania.

Współczynnik dyskontowy renty

(1 − 1,08−4)/0,08 = 3,312

Zannualizowana cena zakupu

30 000/3,312 = 9 057,62

EAC

EAC = 9 057,62 + 1 500 = €10 557,62

Odpowiedź

EAC = €10 557,62
4.NPV i IRR

Odpowiedź: r* = 5,034 %

Stopa graniczna (punkt Fishera): stopa dyskontowa, przy której dwa projekty mają to samo NPV. Jest to IRR różnicy ich przepływów (B − A). Poniżej niej wyższe NPV ma projekt z późniejszymi, większymi przepływami; powyżej wygrywa drugi.

Różnica przepływów

ΔCF0 = −12 000 − (−10 000) = −2 000
ΔCF1 = 3 000 − 5 500 = −2 500
ΔCF2 = 5 000 − 3 500 = 1 500
ΔCF3 = 6 000 − 2 500 = 3 500

IRR różnicy

NPVΔ(5%) = 3,02
NPVΔ(6%) = −84,83
r* = 5,034%

Odpowiedź

r* = 5,034%

Sprawdzenie: przy 5,034% oba NPV wynoszą €566,49.

5.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: P = 1192 €

Wycena obligacji: cena obligacji to wartość bieżąca jej przepływów pieniężnych zdyskontowanych rentownością do wykupu (YTM): kupony tworzą rentę, a wartość nominalna jest zwracana w dniu wykupu. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. Gdy rentowność jest wyższa od oprocentowania kuponu, obligacja notowana jest poniżej wartości nominalnej, i odwrotnie.

Na okres

C = €30,00, i = 0,0175, N = 18

Wartość bieżąca kuponów

€30,00·(1 − 0,7318)/0,0175 = €459,81

Wartość bieżąca wartości nominalnej

€1 000·0,7318 = €731,78

Cena

P = €1 191,59

Odpowiedź

P = €1 191,59

Rentowność jest niższa od oprocentowania kuponu, więc obligacja jest sprzedawana z premią.

6.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: YTM = 5,528 %

Wycena obligacji: cena obligacji to wartość bieżąca jej przepływów pieniężnych zdyskontowanych rentownością do wykupu (YTM): kupony tworzą rentę, a wartość nominalna jest zwracana w dniu wykupu. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. Gdy rentowność jest wyższa od oprocentowania kuponu, obligacja notowana jest poniżej wartości nominalnej, i odwrotnie.

Równanie dla rentowności

€885 = €40·(1 − (1 + y)⁻¹⁰)/y + €1 000/(1 + y)¹⁰

Rozwiąż numerycznie

P(5%) = €922,78, P(6%) = €852,80
YTM = 5,528%

Odpowiedź

YTM = 5,528%
7.CAPM i WACC

Odpowiedź: WACC = 9,475 %

Koszt kapitału: CAPM daje stopę zwrotu wymaganą przez akcjonariuszy: re = rf + β·(rm − rf). Średni ważony koszt kapitału łączy kapitał własny i dług według ich wartości rynkowych: WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), gdzie V = E + D. Odsetki pomniejszają podstawę opodatkowania, stąd czynnik (1 − T).

Wagi z D/E

E/V = 1/(1 + 0,6) = 0,625
D/V = 0,6/(1 + 0,6) = 0,375

WACC

WACC = 0,625·13% + 0,375·5%·(1 − 0,28) = 9,475%

Odpowiedź

WACC = 9,475%
8.CAPM i WACC

Odpowiedź: WACC = 4,897 %

Koszt kapitału: CAPM daje stopę zwrotu wymaganą przez akcjonariuszy: re = rf + β·(rm − rf). Średni ważony koszt kapitału łączy kapitał własny i dług według ich wartości rynkowych: WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), gdzie V = E + D. Odsetki pomniejszają podstawę opodatkowania, stąd czynnik (1 − T).

Wartości rynkowe

E = 4 000 000·€10,00 = €40 000 000
D = 40 000·€980 = €39 200 000

Koszt kapitału własnego (CAPM)

re = 3% + 0,9·4% = 6,6%

Wagi

V = €79 200 000, E/V = 0,5051, D/V = 0,4949

WACC

WACC = 0,5051·6,6% + 0,4949·4%·(1 − 0,21) = 4,897%

Odpowiedź

WACC = 4,897%
9.Statystyka opisowa

Odpowiedź: s = 11,45

Statystyka opisowa: średnia to suma podzielona przez n; mediana to środkowa wartość uporządkowanych danych (średnia dwóch środkowych, gdy n jest parzyste). Odchylenie standardowe z próby to s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Wynik z = (x − μ)/σ mówi, o ile odchyleń standardowych wartość leży od średniej.

Średnia

x̄ = 134/5 = 26,8

Kwadraty odchyleń

Σ(x − x̄)² = 2,2² + (−11,8)² + 18,2² + (−1,8)² + (−6,8)² = 524,8

Odchylenie standardowe

s = √(524,8/4) = 11,45

Odpowiedź

s = 11,45
10.Statystyka opisowa

Odpowiedź: P = 0,9332

Statystyka opisowa: średnia to suma podzielona przez n; mediana to środkowa wartość uporządkowanych danych (średnia dwóch środkowych, gdy n jest parzyste). Odchylenie standardowe z próby to s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Wynik z = (x − μ)/σ mówi, o ile odchyleń standardowych wartość leży od średniej.

Standaryzuj

z = −1,5

Tablica rozkładu normalnego

Φ(−1,5) = 0,06681
P = 1 − 0,06681 = 0,9332

Odpowiedź

P = 0,9332
11.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: N = 1287

Prawdopodobieństwo: przy jednakowo prawdopodobnych wynikach P(A) = sprzyjające/wszystkie. Dla zdarzeń niezależnych mnożymy: P(A i B) = P(A)·P(B). Często pomaga zdarzenie przeciwne: P(co najmniej jedno) = 1 − P(żadne). Rozkład dwumianowy: w n niezależnych próbach z prawdopodobieństwem sukcesu p, P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Kombinacje

C(13, 5) = (13·12·11·10·9)/(5·4·3·2·1) = 1287

Odpowiedź

N = 1287
12.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: P = 0,1493

Prawdopodobieństwo: przy jednakowo prawdopodobnych wynikach P(A) = sprzyjające/wszystkie. Dla zdarzeń niezależnych mnożymy: P(A i B) = P(A)·P(B). Często pomaga zdarzenie przeciwne: P(co najmniej jedno) = 1 − P(żadne). Rozkład dwumianowy: w n niezależnych próbach z prawdopodobieństwem sukcesu p, P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Zero i jedna awaria

P(X = 0) = 0,710 = 0,02825
P(X = 1) = 10·0,3·0,79 = 0,1211

Dodaj

P = 0,02825 + 0,1211 = 0,1493

Odpowiedź

P = 0,1493
13.Rozkład normalny

Odpowiedź: P = 0,5123

Rozkład normalny: zamień wartość x na wynik z, z = (x − μ)/σ, który mówi, o ile odchyleń standardowych wartość leży od średniej. Tablica rozkładu normalnego (czyli Φ(z)) podaje pole na lewo od z, czyli P(X < x). Pole na prawo to 1 − Φ(z), a pole między dwiema wartościami to różnica ich dwóch pól.

Wyniki z

z₁ = (95,5 − 100)/15 = −0,3
z₂ = (118,75 − 100)/15 = 1,25

Pole pomiędzy

P = Φ(1,25) − Φ(−0,3) = 0,8944 − 0,3821 = 0,5123

Odpowiedź

P = 0,5123
14.Rozkład normalny

Odpowiedź: P = 0,7389

Sumy i różnice zmiennych normalnych: jeśli X i Y są niezależne i mają rozkład normalny, to X + Y i X − Y również mają rozkład normalny. Średnie dodają się lub odejmują: E(X ± Y) = μX ± μY. Wariancje zawsze się dodają, także dla różnicy: Var(X ± Y) = σX² + σY², więc σ = √(σX² + σY²). Odchylenia standardowe nigdy nie dodają się bezpośrednio. Suma n niezależnych elementów o tym samym rozkładzie ma średnią n·μ i odchylenie standardowe σ·√n. Potem standaryzuj jak zwykle: z = (x − średnia)/σ i odczytaj Φ(z).

Rozkład różnicy

μ = 180 − 170 = 10 cm, σ = 15,62 cm

Standaryzuj

z = (0 − 10)/15,62 = −0,64

Prawdopodobieństwo

P = 1 − Φ(−0,64) = 0,7389

Odpowiedź

P = 0,7389
15.Przedziały ufności

Odpowiedź: dolna granica = −1,423 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.

Estymator punktowy

x̄₁ − x̄₂ = 75,5 − 68,5 = 7

Błąd standardowy

SE = √(19²/40 + 10²/60) = 3,27

Margines błędu

E = 2,576·3,27 = 8,423

Przedział

7 ± 8,423 → [−1,423, 15,42]

Odpowiedź

dolna granica = −1,423 h

Przedział zawiera 0, więc dane nie wykazują istotnej różnicy.

16.Przedziały ufności

Odpowiedź: n = 482

Przedział ufności dla średniej: x̄ ± margines błędu. Przy znanym σ populacji margines wynosi z·σ/√n; gdy znasz tylko odchylenie standardowe z próby s, użyj t z n − 1 stopniami swobody: t·s/√n. Wartości krytyczne: z = 1,645 (90%), 1,96 (95%), 2,576 (99%). Aby uzyskać margines E lub mniejszy, potrzebujesz n ≥ (z·σ/E)², zaokrąglone w górę.

Wyznacz n

n = (1,645·40/3)² = 481,1

Zaokrąglij w górę

Liczebność próby jest liczbą całkowitą, a zaokrąglenie w dół dałoby za duży margines.

n = 482

Odpowiedź

n = 482
17.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: p = 0,025

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.

Statystyka testowa

SE = σ/√n = 5/√25 = 1
z = (248,04 − 250)/1 = −1,96

Pole ogona

Φ(1,96) = 0,9750
1 − Φ(1,96) = 0,0250

Wartość p

p = 0,025

Odpowiedź

p = 0,025

p ≤ 0,05, więc H₀ odrzuca się na poziomie 5 %.

18.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: n = 664

Test dla średniej: statystyka testowa mierzy, o ile błędów standardowych średnia z próby leży od wartości z H₀: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n), gdy σ jest znane, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n), gdy szacuje się je z próby. Przedział ufności to x̄ ± (wartość krytyczna)·(błąd standardowy).

Wyznacz n

n = (2,576·10/1)² = 663,6

Zaokrąglij w górę

n = 664

Odpowiedź

n = 664
19.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: r² = 0,8516

Regresja metodą najmniejszych kwadratów: przy średnich x̄ i ȳ oraz Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² i Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) prosta ŷ = a + b·x ma współczynnik kierunkowy b = Sxy/Sxx i wyraz wolny a = ȳ − b·x̄, więc zawsze przechodzi przez punkt (x̄, ȳ). Współczynnik korelacji Pearsona r = Sxy/√(Sxx·Syy) leży między −1 a 1; r² to część zmienności y wyjaśniona przez prostą.

Średnie

x̄ = 105/5 = 21
ȳ = 328/5 = 65,6

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 110
Syy = Σ(y − ȳ)² = 355,2

Współczynnik determinacji

r² = 110²/(40·355,2) = 0,8516

Odpowiedź

r² = 0,8516

Około 85,16% zmienności y jest wyjaśnione przez prostą.

20.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: e = −3,75

Regresja metodą najmniejszych kwadratów: przy średnich x̄ i ȳ oraz Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² i Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) prosta ŷ = a + b·x ma współczynnik kierunkowy b = Sxy/Sxx i wyraz wolny a = ȳ − b·x̄, więc zawsze przechodzi przez punkt (x̄, ȳ). Współczynnik korelacji Pearsona r = Sxy/√(Sxx·Syy) leży między −1 a 1; r² to część zmienności y wyjaśniona przez prostą.

Średnie

x̄ = 15/5 = 3
ȳ = 111/5 = 22,2

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −17

Prosta regresji

b = −17/10 = −1,7
a = 22,2 − (−1,7)·3 = 27,3
ŷ = 27,3 − 1,7·x

Wartość przewidywana

ŷ = 27,3 + (−1,7)·1,5 = 24,75

Reszta

e = 21 − 24,75 = −3,75

Odpowiedź

e = −3,75

Punkt leży pod prostą.

To niezależne materiały do ćwiczeń. ExamProblems nie jest powiązane z organizacją przeprowadzającą ten egzamin ani przez nią rekomendowane, a nazwa egzaminu służy wyłącznie do opisu treści. CFA® and Chartered Financial Analyst® są znakami towarowymi CFA Institute, organizacji niezwiązanej z ExamProblems, która go nie popiera i nie odpowiada za jego poprawność.

ExamProblems · examproblems.com/courses/cfa-level-1-quant-and-fixed-income