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
okresy0123411 + EAR = ?18% / 4

Karta kredytowa ma nominalną stopę procentową 18 % rocznie z kapitalizacją kwartalną. Wyznacz efektywną stopę roczną EAR w procentach.

r = 18%m = 4
EAR = %
2.Wartość pieniądza w czasieTrudny
miesiące0123…360€200 000A?AAA

Kredyt €200 000 spłaca się równymi ratami miesięcznymi przez 30 lat. Oprocentowanie wynosi 5,4 % rocznie z miesięczną kapitalizacją. Wyznacz ratę miesięczną A.

P = €200 0005,4% / 12N = 360
A = €
3.NPV i IRRŚredni
lata01234€40 000€5 000€5 000€5 000€5 000r = 12%, EAC = ?

Maszyna kosztuje dziś €40 000, działa przez 4 lat, a jej eksploatacja kosztuje €5 000 rocznie (płatne na koniec każdego roku). Koszt kapitału wynosi 12 %. Wyznacz jej równoważny koszt roczny EAC.

C0 = €40 000M = €5 000n = 4r = 12%
EAC = €
4.NPV i IRRTrudny
r (%)NPVABr* = ?0

Projekt A kosztuje €10 000 i przynosi €6 000, €4 000, €2 000 na koniec lat od 1 do 3. Projekt B kosztuje €15 000 i przynosi €4 000, €6 000, €8 000. Wyznacz stopę graniczną r*, przy której oba projekty mają to samo NPV, w procentach.

A: −10 000, 6 000, 4 000, 2 000B: −15 000, 4 000, 6 000, 8 000
r* = %
5.Cena i rentowność obligacjiŚredni
lata0123…13P€45€45€45 + €1 000

Obligacja o wartości nominalnej €1 000 wypłaca roczny kupon 4,5% i zapada za 13 lat. Jej rentowność do wykupu zmienia się z 5,5% na 6%. O ile ΔP zmienia się cena obligacji?

F = €1 000kupon = 4,5%n = 13y1 = 5,5%y2 = 6%
ΔP = €
6.Cena i rentowność obligacjiTrudny
lata0123…10€935€70€70 + €1 000

Obligacja o wartości nominalnej €1 000 i rocznym kuponie 7% zostanie wykupiona po 10 latach, a jej cena wynosi €935. Wyznacz jej rentowność do wykupu YTM w procentach.

F = €1 000kupon = 7%n = 10P = €935
YTM = %
7.CAPM i WACCŚredni
WACC = ?kapitał własnyEre​ = 14%długD = 0,5·Erd​ = 5%T = 28%

Firma ma wskaźnik dług/kapitał własny (według wartości rynkowych) 0,5. Jej koszt kapitału własnego wynosi 14%, koszt długu przed opodatkowaniem 5%, a stawka podatku 28%. Wyznacz WACC.

D/E = 0,5re = 14%rd = 5%T = 28%
WACC = %
8.CAPM i WACCTrudny
WACC = ?kapitał własny1 000 000 × €53,50β = 0,8rf​ = 3,5%, rm​ = 9%dług10 000 × €1 000rd​ = 5%T = 20%

Spółka ma 1 000 000 akcji po €53,50 za sztukę i 10 000 obligacji notowanych po €1 000 za sztukę. Koszt długu przed opodatkowaniem wynosi 5%, a stopa podatkowa 20%. Współczynnik beta akcji to 0,8, stopa wolna od ryzyka 3,5%, a stopa zwrotu z rynku 9%. Wyznacz WACC.

β = 0,8rf = 3,5%rm = 9%rd = 5%T = 20%
WACC = %
9.Statystyka opisowaŚredni
152025303540455055

Wyznacz odchylenie standardowe z próby s dla danych: 27, 11, 39, 21, 58, 51, 30.

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

Wielkość ma rozkład normalny ze średnią 500 i odchyleniem standardowym 60. Jaka część P wartości leży powyżej 380?

μ = 500σ = 60x = 380
P =
11.PrawdopodobieństwoŚredni
P(co najmniej jedna szóstka) = ??1?2?3?4?5P(szóstka) = 1/6 w każdym rzucie

Uczciwą kostką rzucamy 5 razy. Jakie jest prawdopodobieństwo P wyrzucenia co najmniej jednej szóstki?

n = 5
P =
12.PrawdopodobieństwoTrudny
n = 7, p = 0,5: P(X = 1) = ?k01234567

Test ma 7 pytań wielokrotnego wyboru. Studentka, która zgaduje, odpowiada poprawnie na każde z prawdopodobieństwem 0,5, niezależnie. Jakie jest prawdopodobieństwo P dokładnie 1 poprawnych odpowiedzi?

n = 7p = 0,5k = 1
P =
13.Rozkład normalnyŚredni
−3−2−10123zzacieniowane pole na prawo od z = 0,9633

Przeciągnij z tak, aby zacieniowane pole pod standardową krzywą normalną, na prawo od z, wynosiło 0,9633. Znajdź z z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku.

A = 0,9633
z =
14.Rozkład normalnyTrudny
4 s0X − Y?

Czas okrążenia X biegacza A i czas okrążenia Y biegacza B są niezależnymi zmiennymi o rozkładzie normalnym: X ma średnią 52 s i odchylenie standardowe 4 s, Y ma średnią 48 s i odchylenie standardowe 3 s. Wyznacz prawdopodobieństwo P, że X jest większe od Y. Zaokrąglij z do dwóch miejsc po przecinku.

μX = 52 s, σX = 4 sμY = 48 s, σY = 3 s
P =
15.Przedziały ufnościŚredni
n = 12, sd​ = 6,40L = ?Ud̄ = 5,5E90%

U 12 pacjentów mierzy się ciśnienie krwi przed leczeniem i po nim. Różnice d = przed − po (mmHg) mają średnią 5,5 i odchylenie standardowe 6,4. Wyznacz dolną granicę przedziału ufności 90 % dla średniej różnicy.

n = 12d̄ = 5,5sd = 6,490%t(11) = 1,796
dolna granica = mmHg
16.Przedziały ufnościTrudny
μ₁ − μ₂, t(29) = 2,7560LU = ?x̄₁ − x̄₂E99%

Testuje się dwa nawozy. Grupa poletek 1: 19 poletek, średni plon 25,5 kg, odchylenie standardowe 5 kg. Grupa poletek 2: 12 poletek, średnia 36,5 kg, odchylenie standardowe 8,5 kg. Załóż równe wariancje (łączne t, df = n₁ + n₂ − 2). Wyznacz górną granicę przedziału ufności 99 % dla μ₁ − μ₂.

n₁ = 19x̄₁ = 25,5s₁ = 5n₂ = 12x̄₂ = 36,5s₂ = 8,599%t(29) = 2,756
górna granica = kg
17.Testy hipotez i przedziały ufnościŚredni
−2,5712,571t = ?df = 5

6 pracowników wykonuje test pisania na klawiaturze przed kursem i po nim. Dla każdej osoby zapisuje się różnicę d = po − przed (słowa na minutę). Średnia różnica wynosi 1,73, a odchylenie standardowe różnic 5,3. Wyznacz statystykę testu dla prób zależnych t dla H₀: μd = 0.

n = 6d̄ = 1,73sd = 5,3
t =
18.Testy hipotez i przedziały ufnościTrudny
z −2,57602,576

Próba 100 pomiarów ma średnią 73,9. Odchylenie standardowe populacji wynosi 10. Wyznacz górną granicę U przedziału ufności 99 % dla średniej.

x̄ = 73,9σ = 10n = 10099%
U =
19.Regresja liniowa i korelacjaŚredni
xy129226324423518618xy246202530

Tabela podaje 6 par obserwacji x = wiek samochodu w latach i y = cena w tys. €. Wyznacz współczynnik korelacji Pearsona r.

n = 6
r =
20.Regresja liniowa i korelacjaTrudny
xy360471575686791xy4660708090ŷ = 65

Tabela podaje 5 par obserwacji x = liczba godzin nauki i y = wynik egzaminu. Użyj prostej najmniejszych kwadratów ŷ = a + b·x. Dla jakiej wartości x prosta przewiduje ŷ = 65?

n = 5ŷ = 65
x =

3Roztwory

1.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: EAR = 19,25 %

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 = 0,18/4 = 0,045

Kapitalizacja w ciągu roku

EAR = (1 + 0,045)4 − 1 = 1,193 − 1 = 19,25%

Odpowiedź

EAR = 19,25%

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

2.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: A = 1123 €

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 = 0,054000000000000006/12 = 0,0045
N = 12·30 = 360

Rata

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

(1 + i)−N = 0,1986
A = 200 000·0,0045/(1 − 0,1986) = €1 123,06

Odpowiedź

A = €1 123,06
3.NPV i IRR

Odpowiedź: EAC = 18169 €

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 − 1,12−4)/0,12 = 3,037

Zannualizowana cena zakupu

40 000/3,037 = 13 169,38

EAC

EAC = 13 169,38 + 5 000 = €18 169,38

Odpowiedź

EAC = €18 169,38
4.NPV i IRR

Odpowiedź: r* = 5,567 %

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 = −15 000 − (−10 000) = −5 000
ΔCF1 = 4 000 − 6 000 = −2 000
ΔCF2 = 6 000 − 4 000 = 2 000
ΔCF3 = 8 000 − 2 000 = 6 000

IRR różnicy

NPVΔ(5%) = 92,32
NPVΔ(6%) = −69,08
r* = 5,567%

Odpowiedź

r* = 5,567%

Sprawdzenie: przy 5,567% oba NPV wynoszą €972,77.

5.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: ΔP = −41,62 €

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.

Cena przy starej rentowności

C = €45,00, i = 0,055, N = 13
€45,00·(1 − 0,4986)/0,055 + €1 000·0,4986 = €410,27 + €498,56 = €908,83

Cena przy nowej rentowności

C = €45,00, i = 0,06, N = 13
€45,00·(1 − 0,4688)/0,06 + €1 000·0,4688 = €398,37 + €468,84 = €867,21

Zmiana

ΔP = 867,21 − 908,83 = −€41,62

Odpowiedź

ΔP = −€41,62
6.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: YTM = 7,967 %

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

€935 = €70·(1 − (1 + y)⁻¹⁰)/y + €1 000/(1 + y)¹⁰

Rozwiąż numerycznie

P(7%) = €1 000,00, P(8%) = €932,90
YTM = 7,967%

Odpowiedź

YTM = 7,967%
7.CAPM i WACC

Odpowiedź: WACC = 10,53 %

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 + 0,5) = 0,6667
D/V = 0,5/(1 + 0,5) = 0,3333

WACC

WACC = 0,6667·14% + 0,3333·5%·(1 − 0,28) = 10,53%

Odpowiedź

WACC = 10,53%
8.CAPM i WACC

Odpowiedź: WACC = 7,286 %

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 = 1 000 000·€53,50 = €53 500 000
D = 10 000·€1 000 = €10 000 000

Koszt kapitału własnego (CAPM)

re = 3,5% + 0,8·5,5% = 7,9%

Wagi

V = €63 500 000, E/V = 0,8425, D/V = 0,1575

WACC

WACC = 0,8425·7,9% + 0,1575·5%·(1 − 0,2) = 7,286%

Odpowiedź

WACC = 7,286%
9.Statystyka opisowa

Odpowiedź: s = 16,6

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 = 237/7 = 33,86

Kwadraty odchyleń

Σ(x − x̄)² = (−6,857)² + (−22,86)² + 5,143² + (−12,86)² + 24,14² + 17,14² + (−3,857)² = 1653

Odchylenie standardowe

s = √(1653/6) = 16,6

Odpowiedź

s = 16,6
10.Statystyka opisowa

Odpowiedź: P = 0,9772

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 = −2

Tablica rozkładu normalnego

Φ(−2) = 0,02275
P = 1 − 0,02275 = 0,9772

Odpowiedź

P = 0,9772
11.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: P = 0,5981

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.

Zdarzenie przeciwne

P(brak szóstki) = (5/6)5 = 0,4019
P = 1 − 0,4019 = 0,5981

Odpowiedź

P = 0,5981
12.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: P = 0,05469

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.

Wzór dwumianowy

P(X = 1) = 7·0,51·0,56 = 7·0,5·0,01563 = 0,05469

Odpowiedź

P = 0,05469
13.Rozkład normalny

Odpowiedź: z = −1,79

Od pola z powrotem do z: Φ(z) to pole na lewo od z. Dla pola lewego ogona A znajdź w tablicy z, dla którego Φ(z) = A. Pole prawego ogona A oznacza Φ(z) = 1 − A. Pole środkowe A między −z a z zostawia (1 − A)/2 w każdym ogonie, więc Φ(z) = (1 + A)/2. Dla wartości x użyj x = μ + zσ.

Pole na lewo od z

Φ(z) = 1 − 0,9633 = 0,0367

Czytaj tablicę z wstecz

Znajdź 0,0367 wewnątrz tablicy i odczytaj z.

z = −1,79

Odpowiedź

z = −1,79
14.Rozkład normalny

Odpowiedź: P = 0,7881

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 = 52 − 48 = 4 s, σ = 5 s

Standaryzuj

z = (0 − 4)/5 = −0,8

Prawdopodobieństwo

P = 1 − Φ(−0,8) = 0,7881

Odpowiedź

P = 0,7881
15.Przedziały ufności

Odpowiedź: dolna granica = 2,182 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.

Wartość krytyczna

df = 11, t = 1,796

Margines błędu

E = 1,796·6,4/√12 = 3,318

Przedział

5,5 ± 3,318 → [2,182, 8,818]

Odpowiedź

dolna granica = 2,182 mmHg
16.Przedziały ufności

Odpowiedź: górna granica = −4,342 kg

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.

Łączne odchylenie standardowe

sp² = (18·5² + 11·8,5²)/29 = 42,92
sp = 6,552

Margines błędu

E = 2,756·6,552·√(1/19 + 1/12) = 6,658

Przedział

−11 ± 6,658 → [−17,66, −4,342]

Odpowiedź

górna granica = −4,342 kg
17.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: t = 0,7996

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).

Błąd standardowy średniej różnicy

SE = 5,3/√6 = 2,164

Statystyka testowa

t = 1,73/2,164 = 0,7996

Odpowiedź

t = 0,7996

Przy df = 5 dwustronna wartość krytyczna dla 5 % wynosi 2,571; |t| jest mniejsze, więc nie ma podstaw do odrzucenia H₀.

18.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: U = 76,48

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).

Margines błędu

E = 2,576·10/√100 = 2,576

Granica przedziału

U = 73,9 + 2,576 = 76,48

Odpowiedź

U = 76,48
19.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: r = −0,9759

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 = 21/6 = 3,5
ȳ = 138/6 = 23

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −40
Syy = Σ(y − ȳ)² = 96

Współczynnik korelacji

r = −40/√(17,5·96) = −0,9759

Odpowiedź

r = −0,9759
20.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: x = 3,494

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 = 383/5 = 76,6

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 77

Prosta regresji

b = 77/10 = 7,7
a = 76,6 − 7,7·5 = 38,1
ŷ = 38,1 + 7,7·x

Wyznacz x

x = (65 − 38,1)/7,7 = 3,494

Odpowiedź

x = 3,494

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