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
lata0123…9PV = ?€8 000+1%+1%…r = 4%

Nieruchomość ma w przyszłym roku przynieść czynsz netto €8 000. Oczekuje się, że czynsz będzie rósł o 1 % rocznie bez końca. Wymagana stopa zwrotu wynosi 4 % rocznie. Wyznacz dzisiejszą wartość PV nieruchomości.

C1 = €8 000g = 1%r = 4%
PV = €
2.Wartość pieniądza w czasieTrudny
lata0123…26€2 500€2 500€2 500FV = ?

Na początku każdego roku przez 26 lat wpłacasz €2 500, pierwszą wpłatę dziś. Konto jest oprocentowane 4 % rocznie. Ile jest na koncie na koniec roku 26? Wyznacz FV.

A = €2 500i = 4%n = 26
FV = €
3.NPV i IRRŚredni
lata0123…9€30 000€4 000€4 000€4 000€4 000r = 6%, EAC = ?

Maszyna kosztuje dziś €30 000, działa przez 9 lat, a jej eksploatacja kosztuje €4 000 rocznie (płatne na koniec każdego roku). Koszt kapitału wynosi 6 %. Wyznacz jej równoważny koszt roczny EAC.

C0 = €30 000M = €4 000n = 9r = 6%
EAC = €
4.NPV i IRRTrudny
lata0123−40 00025 00025 00029 500

Projekt kosztuje €40 000 i przynosi €25 000, €25 000, €29 500 na koniec lat od 1 do 3. Wyznacz jego wewnętrzną stopę zwrotu IRR w procentach.

CF0 = −40 000CF1 = 25 000CF2 = 25 000CF3 = 29 500
IRR = %
5.Cena i rentowność obligacjiŚredni
półrocza0123…16€10€10€10 + €1 000P = ?

Obligacja o wartości nominalnej €1 000 wypłaca roczny kupon 2% w dwóch ratach półrocznych, a jej wykup nastąpi po 8 latach. Rentowność do wykupu wynosi 3% rocznie. Wyznacz cenę P obligacji.

F = €1 000kupon = 2%YTM = 3%n = 8
P = €
6.Cena i rentowność obligacjiTrudny
lata01234P€50€50€50 + €1 000

Obligacja o wartości nominalnej €1 000 wypłaca roczny kupon 5% i zapada za 4 lat. Rentowność do wykupu wynosi 8%. Wyznacz duration Macaulaya D w latach.

F = €1 000kupon = 5%n = 4YTM = 8%
D = lata
7.CAPM i WACCŚredni
WACC = ?kapitał własny€5 000 000re​ = 11%dług€3 000 000rd​ = 3%T = 30%

Spółka ma kapitał własny o wartości €5 000 000 i dług o wartości €3 000 000. Jej koszt kapitału własnego wynosi 11%, koszt długu przed opodatkowaniem 3%, a stopa podatkowa 30%. Wyznacz WACC.

E = €5 000 000D = €3 000 000re = 11%rd = 3%T = 30%
WACC = %
8.CAPM i WACCTrudny
rf​ = 2%, rm​ − rf​ = 4,5%D/E = 0,4kapitał własnyβL​ = 1,3długD/E = 1kapitał własnyre​ = ?długT = 25,8%

Akcje firmy mają betę 1,3 przy obecnym wskaźniku dług/kapitał własny 0,4. Firma planuje podnieść ten wskaźnik do 1. Stawka podatku wynosi 25,8%, stopa wolna od ryzyka 2%, a rynkowa premia za ryzyko 4,5%. Wyznacz koszt kapitału własnego re po zmianie.

βL = 1,3D/E1 = 0,4D/E2 = 1T = 25,8%rf = 2%rm − rf = 4,5%
re = %
9.Statystyka opisowaŚredni
202530354045505560

Wyznacz odchylenie standardowe z próby s dla danych: 60, 16, 35, 19, 34, 45, 53.

n = 7
s =
10.Statystyka opisowaTrudny
z −2−1012

Wyniki egzaminu mają rozkład normalny ze średnią 70 i odchyleniem standardowym 10. Wyznacz wynik z z dla wyniku 74.

μ = 70σ = 10x = 74
z =
11.PrawdopodobieństwoŚredni
xp(x)10,3520,130,3540,2μ = 2,4

Dla pokazanego rozkładu wyznacz odchylenie standardowe σ zmiennej X.

x: 1, 2, 3, 4p(x): 0,35, 0,1, 0,35, 0,2
σ =
12.PrawdopodobieństwoTrudny
n = 7, p = 0,25: P(X ≤ 1) = ?k01234567

Testuje się 7 elementów, a każdy psuje się niezależnie z prawdopodobieństwem 0,25. Jakie jest prawdopodobieństwo P, że zepsuje się co najwyżej jeden?

n = 7p = 0,25
P =
13.Rozkład normalnyŚredni
26,335,3P = ?

Rozkład czasów dostawy jest normalny ze średnią 32 min i odchyleniem standardowym 6 min. Jaka część wartości leży między 26,3 a 35,3 min? Podaj P w postaci dziesiętnej.

μ = 32σ = 6x1 = 26,3x2 = 35,3
P =
14.Rozkład normalnyTrudny
μ = 32x = ?5%

Rozkład czasów dostawy jest normalny ze średnią 32 min i odchyleniem standardowym 6 min. Wyznacz wartość x, poniżej której leży 5% wszystkich wartości (5. percentyl).

μ = 32σ = 6P = 5%
x = min
15.Przedziały ufnościŚredni
n = 30, s = 17L = ?Ux̄ = 73E90%

Próba 30 elementów ma średnią 73 i odchylenie standardowe s = 17. Populacja ma w przybliżeniu rozkład normalny. Wyznacz dolną granicę przedziału ufności 90% dla średniej.

n = 30x̄ = 73s = 1790%t(29) = 1,699
dolna granica =
16.Przedziały ufnościTrudny
p = 0,5, n = ?p̂ − Ep̂ + Ep̂E = 0,0499%

Z góry nic nie wiadomo o frakcji wadliwych produktów. Ile produktów n trzeba skontrolować, aby przedział ufności 99 % dla frakcji miał margines błędu co najwyżej 0,04?

p = 0,5E = 0,0499%
n =
17.Testy hipotez i przedziały ufnościŚredni
−1,961,96z = ?

Dwie linie produkcyjne wytwarzają tę samą część. Linia 1: próba 100 części ma średnią długość 105 mm, a znane odchylenie standardowe linii wynosi 20 mm. Linia 2: próba 100 części ma średnią 113,3 mm, znane odchylenie standardowe 19 mm. Wyznacz statystykę testową z dla H₀: μ₁ = μ₂, przyjmując różnicę jako x̄₁ − x̄₂ (linia 1 minus linia 2).

n₁ = 100x̄₁ = 105 mmσ₁ = 20 mmn₂ = 100x̄₂ = 113,3 mmσ₂ = 19 mm
z =
18.Testy hipotez i przedziały ufnościTrudny
μ₀x̄c

Jednostronny test z dla H₀: μ = 80 przeciw H₁: μ < 80 przeprowadza się na poziomie α = 0.10 na próbie o liczebności 36; odchylenie standardowe jest znane i wynosi 12. W rzeczywistości średnia wynosi 78. Wyznacz moc 1 − β testu w procentach.

μ₀ = 80μ = 78σ = 12n = 36α = 0,10
1 − β = %
19.Regresja liniowa i korelacjaŚredni
xy139346557759968xy540506070

Tabela podaje 5 par obserwacji x = wydatki na reklamę w tys. € i y = sprzedaż w tys. €. Wyznacz współczynnik determinacji r² prostej najmniejszych kwadratów.

n = 5
r² =
20.Regresja liniowa i korelacjaTrudny
xy143246349447556xy24455055x = 4,5

Tabela podaje 5 par obserwacji x = wydatki na reklamę w tys. € i y = sprzedaż w tys. €. Użyj prostej najmniejszych kwadratów ŷ = a + b·x. Wykonano nową obserwację (4,5, 49). Wyznacz jej resztę e = y − ŷ.

n = 5(4,5, 49)
e =

3Roztwory

1.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: PV = 266667 €

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.

Rosnąca renta wieczysta

PV = C1/(r − g) = 8 000/(0,04 − 0,01) = 8 000/0,03 = €266 666,67

Odpowiedź

PV = €266 666,67
2.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: FV = 115211 €

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.

Współczynnik renty zwykłej

((1 + 0,04)26 − 1)/0,04 = 44,31

Renta płatna z góry

Każda wpłata jest inwestowana o rok dłużej.

FV = 2 500·44,31·1,04 = €115 210,54

Odpowiedź

FV = €115 210,54
3.NPV i IRR

Odpowiedź: EAC = 8411 €

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 − 1,06−9)/0,06 = 6,802

Zannualizowana cena zakupu

30 000/6,802 = 4 410,67

EAC

EAC = 4 410,67 + 4 000 = €8 410,67

Odpowiedź

EAC = €8 410,67
4.NPV i IRR

Odpowiedź: IRR = 42,6 %

Wartość bieżąca netto: zdyskontuj każdy przepływ do dziś wymaganą stopą zwrotu r i zsumuj: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Projekt z NPV > 0 zarabia więcej niż r i tworzy wartość. Wewnętrzna stopa zwrotu (IRR) to stopa, przy której NPV = 0.

Ogranicz IRR z obu stron

NPV maleje, gdy stopa rośnie, więc IRR leży między stopą z dodatnią a stopą z ujemną NPV.

NPV(40%) = 1 362,97
NPV(45%) = −1 191,52

Zawężaj

Interpolacja liniowa daje pierwsze przybliżenie; powtarzanie jej (albo funkcja IRR kalkulatora) daje dokładną stopę.

IRR ≈ 40 + 5·1 362,97/(1 362,97 − (−1 191,52)) = 42,67%
dokładnie: NPV(42,6%) = 0 → IRR = 42,6%

Odpowiedź

IRR = 42,6%
5.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: P = 929,3 €

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 = €10,00, i = 0,015, N = 16

Wartość bieżąca kuponów

€10,00·(1 − 0,788)/0,015 = €141,31

Wartość bieżąca wartości nominalnej

€1 000·0,788 = €788,03

Cena

P = €929,34

Odpowiedź

P = €929,34

Rentowność jest wyższa od oprocentowania kuponu, więc obligacja jest sprzedawana z dyskontem.

6.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: D = 3,707 lata

Duration: duration Macaulaya to średni ważony czas, w którym obligacja wypłaca swoje przepływy, z wartościami bieżącymi przepływów jako wagami: D = Σ t·PVₜ/P. Zmodyfikowana duration D/(1 + y) szacuje procentową zmianę ceny przy niewielkiej zmianie rentowności: %ΔP ≈ −Dmod·Δy.

Wartość bieżąca każdego przepływu

t = 1: 50/1,08 = 46,30, t·PV = 46,30
t = 2: 50/1,166 = 42,87, t·PV = 85,73
t = 3: 50/1,26 = 39,69, t·PV = 119,07
t = 4: 1050/1,36 = 771,78, t·PV = 3 087,13

Duration

P = 900,64
D = 3 338,23/900,64 = 3,707

Odpowiedź

D = 3,707 lata
7.CAPM i WACC

Odpowiedź: WACC = 7,662 %

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

V = €8 000 000, E/V = 0,625, D/V = 0,375

WACC

WACC = 0,625·11% + 0,375·3%·(1 − 0,3) = 7,662%

Odpowiedź

WACC = 7,662%
8.CAPM i WACC

Odpowiedź: re = 9,858 %

Beta lewarowana (Hamada): dług zwiększa ryzyko kapitału własnego. βL = βU·(1 + (1 − T)·D/E), gdzie βU to beta działalności bez długu. Aby przenieść betę na inną strukturę kapitału, najpierw usuń z niej wpływ dźwigni, a potem ponownie ją zlewaruj przy nowym D/E.

Usuń dźwignię z bety

βU = 1,3/(1 + 0,742·0,4) = 1,002

Zlewaruj ponownie przy nowym D/E

βL = 1,002·(1 + 0,742·1) = 1,746

Koszt kapitału własnego (CAPM)

re = 2% + 1,746·4,5% = 9,858%

Odpowiedź

re = 9,858%
9.Statystyka opisowa

Odpowiedź: s = 16,46

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 = 262/7 = 37,43

Kwadraty odchyleń

Σ(x − x̄)² = 22,57² + (−21,43)² + (−2,429)² + (−18,43)² + (−3,429)² + 7,571² + 15,57² = 1626

Odchylenie standardowe

s = √(1626/6) = 16,46

Odpowiedź

s = 16,46
10.Statystyka opisowa

Odpowiedź: z = 0,4

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 = (74 − 70)/10 = 0,4

Odpowiedź

z = 0,4
11.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: σ = 1,158

Dyskretne zmienne losowe: rozkład prawdopodobieństwa wymienia każdą wartość x, jaką może przyjąć zmienna, wraz z jej prawdopodobieństwem p(x); prawdopodobieństwa mieszczą się między 0 a 1 i sumują się do 1. Wartość oczekiwana (średnia) to E(X) = Σx·p(x), średnia w długim okresie. Wariancja to Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², a odchylenie standardowe σ = √Var(X). Dla zmiany liniowej Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) i σY = |a|·σX; dodanie stałej nie zmienia rozrzutu.

Średnia

μ = 1·0,35 + 2·0,1 + 3·0,35 + 4·0,2 = 2,4

Średnia kwadratów

E(X²) = 1·0,35 + 4·0,1 + 9·0,35 + 16·0,2 = 7,1

Wariancja

Var(X) = 7,1 − 2,4² = 1,34
σ = √1,34 = 1,158

Odpowiedź

σ = 1,158
12.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: P = 0,4449

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) = 0,757 = 0,1335
P(X = 1) = 7·0,25·0,756 = 0,3115

Dodaj

P = 0,1335 + 0,3115 = 0,4449

Odpowiedź

P = 0,4449
13.Rozkład normalny

Odpowiedź: P = 0,5378

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 = (26,3 − 32)/6 = −0,95
z₂ = (35,3 − 32)/6 = 0,55

Pole pomiędzy

P = Φ(0,55) − Φ(−0,95) = 0,7088 − 0,1711 = 0,5378

Odpowiedź

P = 0,5378
14.Rozkład normalny

Odpowiedź: x = 22,13 min

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.

z dla percentyla

Φ(z) = 0,05 → z = −1,645

Powrót do x

x = 32 + −1,645·6 = 22,13 min

Odpowiedź

x = 22,13 min
15.Przedziały ufności

Odpowiedź: dolna granica = 67,73

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.

Wartość krytyczna

df = n − 1 = 29, t = 1,699

Margines błędu

E = 1,699·17/√30 = 5,273

Przedział

73 ± 5,273 → [67,73, 78,27]

Odpowiedź

dolna granica = 67,73
16.Przedziały ufności

Odpowiedź: n = 1037

Confidence interval for a proportion: p̂ ± z·√(p̂(1 − p̂)/n), where p̂ = x/n. To reach a margin E you need n ≥ z²·p(1 − p)/E², rounded up; without a prior estimate use p = 0,5, which gives the largest n.

Wyznacz n

n = 2,576²·0,5·0,5/0,04² = 1037

Zaokrąglij w górę

n = 1037

Odpowiedź

n = 1037
17.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: z = −3,009

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.

Błąd standardowy różnicy

SE = √(20²/100 + 19²/100) = √7,61 = 2,759

Statystyka testowa

z = (105 − 113,3)/2,759 = −3,009

Odpowiedź

z = −3,009

|z| > 1,96, więc H₀ odrzuca się na poziomie 5 % (test dwustronny).

18.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: 1 − β = 38,9 %

Moc testu: moc = 1 − β to prawdopodobieństwo odrzucenia H₀, gdy jest ona fałszywa. Wyznacz próg x̄c z μ₀ i z_α, a potem oblicz prawdopodobieństwo znalezienia się poza x̄c przy prawdziwej średniej: z = (x̄c − μ)/(σ/√n).

Krytyczna średnia z próby

SE = 12/√36 = 2
x̄c = 80 − 1,282·2 = 77,44

z przy prawdziwej średniej

z = (77,44 − 78)/2 = −0,282

Moc

moc = P(Z < −0.282) = 38.9%
1 − β = 38,9%

Odpowiedź

1 − β = 38,9%
19.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: r² = 0,9717

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 = 25/5 = 5
ȳ = 269/5 = 53,8

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 142
Syy = Σ(y − ȳ)² = 518,8

Współczynnik determinacji

r² = 142²/(40·518,8) = 0,9717

Odpowiedź

r² = 0,9717

Około 97,17% zmienności y jest wyjaśnione przez prostą.

20.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: e = −3,25

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 = 241/5 = 48,2

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 27

Prosta regresji

b = 27/10 = 2,7
a = 48,2 − 2,7·3 = 40,1
ŷ = 40,1 + 2,7·x

Wartość przewidywana

ŷ = 40,1 + 2,7·4,5 = 52,25

Reszta

e = 49 − 52,25 = −3,25

Odpowiedź

e = −3,25

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