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 = ?€12 000+1,5%+1,5%…r = 5,5%

Nieruchomość ma w przyszłym roku przynieść czynsz netto €12 000. Oczekuje się, że czynsz będzie rósł o 1,5 % rocznie bez końca. Wymagana stopa zwrotu wynosi 5,5 % rocznie. Wyznacz dzisiejszą wartość PV nieruchomości.

C1 = €12 000g = 1,5%r = 5,5%
PV = €
2.Wartość pieniądza w czasieTrudny
miesiące0123…324€200€200€200FV = ?

Odkładasz €200 na koniec każdego miesiąca przez 27 lat. Konto daje 2,4 % rocznie z miesięczną kapitalizacją. Ile uzbierasz na koniec? Wyznacz FV.

A = €2002,4% / 12N = 324
FV = €
3.NPV i IRRŚredni
lata01234−40 00011 50011 50011 50017 500

Maszyna kosztuje dziś €40 000. Przynosi €11 500 na koniec każdego roku przez 4 lat, a potem można ją sprzedać za €6 000. Koszt kapitału wynosi 6 %. Wyznacz wartość bieżącą netto NPV.

C0 = €40 000CF = €11 500S = €6 000n = 4r = 6%
NPV = €
4.NPV i IRRTrudny
lata012−50 00031 00034 500

Projekt kosztuje €50 000 i przynosi €31 000, €34 500 na koniec lat od 1 do 2. Wyznacz jego wewnętrzną stopę zwrotu IRR w procentach.

CF0 = −50 000CF1 = 31 000CF2 = 34 500
IRR = %
5.Cena i rentowność obligacjiŚredni
półrocza0123…22€10€10€10 + €1 000P = ?

Obligacja o wartości nominalnej €1 000 wypłaca roczny kupon 2% w dwóch ratach półrocznych, a jej wykup nastąpi po 11 latach. Rentowność do wykupu wynosi 3% rocznie. Wyznacz cenę P obligacji.

F = €1 000kupon = 2%YTM = 3%n = 11
P = €
6.Cena i rentowność obligacjiTrudny
lata012345€1 089€90€90€90 + €1 090

Obligacja z 16 latami do wykupu (wartość nominalna €1 000, roczny kupon 9%) kosztuje €1 089. Emitent może ją wykupić przed terminem za 5 lat po cenie wykupu €1 090. Wyznacz rentowność do wcześniejszego wykupu YTC w procentach.

F = €1 000kupon = 9%P = €1 089cena wcześniejszego wykupu = €1 090wcześniejszy wykup za 5 lata
YTC = %
7.CAPM i WACCŚredni
WACC = 6,3%kapitał własny€4 000 000re​ = ?dług€5 000 000rd​ = 4,5%T = 25,8%

Firma ma kapitał własny o wartości €4 000 000 i dług o wartości €5 000 000. Jej WACC wynosi 6,3%, koszt długu przed opodatkowaniem 4,5%, a stawka podatku 25,8%. Wyznacz koszt kapitału własnego re.

E = €4 000 000D = €5 000 000WACC = 6,3%rd = 4,5%T = 25,8%
re = %
8.CAPM i WACCTrudny
rf​ = 3,5%, rm​ − rf​ = 6,5%D/E = 0,5kapitał własnyβL​ = 1,4długD/E = 0,75kapitał własnyre​ = ?długT = 28%

Akcje firmy mają betę 1,4 przy obecnym wskaźniku dług/kapitał własny 0,5. Firma planuje podnieść ten wskaźnik do 0,75. Stawka podatku wynosi 28%, stopa wolna od ryzyka 3,5%, a rynkowa premia za ryzyko 6,5%. Wyznacz koszt kapitału własnego re po zmianie.

βL = 1,4D/E1 = 0,5D/E2 = 0,75T = 28%rf = 3,5%rm − rf = 6,5%
re = %
9.Statystyka opisowaŚredni
2025303540455055

Wyznacz odchylenie standardowe z próby s dla danych: 38, 55, 20, 19, 38, 25.

n = 6
s =
10.Statystyka opisowaTrudny
z −2−1012

Wielkość ma rozkład normalny ze średnią 100 i odchyleniem standardowym 5. Jaka część P wartości leży poniżej 97,5?

μ = 100σ = 5x = 97,5
P =
11.PrawdopodobieństwoŚredni
xp(x)100,05200,35300,25400,35μ = 29

Dla pokazanego rozkładu wyznacz wariancję Var(X) zmiennej X.

x: 10, 20, 30, 40p(x): 0,05, 0,35, 0,25, 0,35
Var(X) =
12.PrawdopodobieństwoTrudny
xp(x)10,3520,230,3540,1μ

X ma pokazany rozkład, a Y = 2X + 10. Wyznacz odchylenie standardowe σY zmiennej Y.

x: 1, 2, 3, 4p(x): 0,35, 0,2, 0,35, 0,1Y = 2X + 10
σY =
13.Rozkład normalnyŚredni
−3−2−10123zzacieniowane pole między −z a z = 0,3328

Przeciągnij z tak, aby zacieniowane pole między −z a z pod standardową krzywą normalną wynosiło 0,3328. Znajdź z z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku.

A = 0,3328
z =
14.Rozkład normalnyTrudny
μ = 500x = ?97,5%

Rozkład czasów pracy baterii jest normalny ze średnią 500 h i odchyleniem standardowym 40 h. Wyznacz wartość x, poniżej której leży 97,5% wszystkich wartości (97,5. percentyl).

μ = 500σ = 40P = 97,5%
x = h
15.Przedziały ufnościŚredni
μ₁ − μ₂0LU = ?x̄₁ − x̄₂E99%

Porównuje się czas pracy baterii dwóch modeli telefonów. Model 1: 40 telefonów, średnia 105 h, znane odchylenie standardowe 4 h. Model 2: 40 telefonów, średnia 118 h, znane odchylenie standardowe 18 h. Wyznacz górną granicę przedziału ufności 99 % dla μ₁ − μ₂.

n₁ = 40x̄₁ = 105 hσ₁ = 4 hn₂ = 40x̄₂ = 118 hσ₂ = 18 h99%
górna granica = h
16.Przedziały ufnościTrudny
μ₁ − μ₂, t(24) = 2,0640L = ?Ux̄₁ − x̄₂E95%

Testuje się dwa nawozy. Grupa poletek 1: 20 poletek, średni plon 19,5 kg, odchylenie standardowe 8 kg. Grupa poletek 2: 6 poletek, średnia 16 kg, odchylenie standardowe 1,5 kg. Załóż równe wariancje (łączne t, df = n₁ + n₂ − 2). Wyznacz dolną granicę przedziału ufności 95 % dla μ₁ − μ₂.

n₁ = 20x̄₁ = 19,5s₁ = 8n₂ = 6x̄₂ = 16s₂ = 1,595%t(24) = 2,064
dolna granica = kg
17.Testy hipotez i przedziały ufnościŚredni
t −2,06402,064

Próba 25 studentów ma średni wynik 495,7 i odchylenie standardowe z próby 12. Wyznacz statystykę testową t dla H₀: μ = 500.

μ₀ = 500x̄ = 495,7s = 12n = 25
t =
18.Testy hipotez i przedziały ufnościTrudny
H₀H₁μ₀x̄cμ₀ + 4α = 0,05βσ = 20, moc 80%, n = ?

Jednostronny test z na poziomie α = 0,05 ma wykryć przesunięcie średniej o 4 jednostek z mocą 80 %. Odchylenie standardowe wynosi 20. Wyznacz minimalną liczebność próby n.

α = 0,05moc = 80%δ = 4σ = 20zα = 1,645zβ = 0,842
n =
19.Regresja liniowa i korelacjaŚredni
xy345560767984119513101xy5106080100

Tabela podaje 6 par obserwacji x = wydatki na reklamę w tys. € i y = sprzedaż w tys. €. Wyznacz współczynnik determinacji r² prostej najmniejszych kwadratów.

n = 6
r² =
20.Regresja liniowa i korelacjaTrudny
xy3724725806857958106xy46880100x = 3,5

Tabela podaje 6 par obserwacji x = liczba godzin nauki i y = wynik egzaminu. Użyj prostej najmniejszych kwadratów ŷ = a + b·x. Wyznacz prognozę ŷ dla x = 3,5.

n = 6x = 3,5
ŷ =

3Roztwory

1.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: PV = 300000 €

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) = 12 000/(0,055 − 0,015) = 12 000/0,04 = €300 000,00

Odpowiedź

PV = €300 000,00
2.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: FV = 91048 €

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 wpłat

i = 0,024/12 = 0,002
N = 12·27 = 324

Wartość przyszła wpłat

FV = A·((1 + i)N − 1)/i = 200·(1,91 − 1)/0,002 = €91 047,68

Odpowiedź

FV = €91 047,68

Sam wpłaciłeś €64 800; reszta to odsetki.

3.NPV i IRR

Odpowiedź: NPV = 4601 €

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.

Wartość bieżąca rocznych przepływów

11 500·3,465 = 39 848,71

Wartość bieżąca wartości końcowej

6 000/1,262 = 4 752,56

NPV

NPV = −40 000 + 39 848,71 + 4 752,56 = €4 601,28

Odpowiedź

NPV = €4 601,28
4.NPV i IRR

Odpowiedź: IRR = 19,66 %

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(15%) = 3 043,48
NPV(20%) = −208,33

Zawężaj

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

IRR ≈ 15 + 5·3 043,48/(3 043,48 − (−208,33)) = 19,68%
dokładnie: NPV(19,66%) = 0 → IRR = 19,66%

Odpowiedź

IRR = 19,66%
5.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: P = 906,9 €

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 = 22

Wartość bieżąca kuponów

€10,00·(1 − 0,7207)/0,015 = €186,21

Wartość bieżąca wartości nominalnej

€1 000·0,7207 = €720,69

Cena

P = €906,90

Odpowiedź

P = €906,90

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

6.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: YTC = 8,28 %

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

1089 = 90·(1 − (1 + y)−5)/y + 1090/(1 + y)5

Rozwiąż numerycznie

y = 8%: €1 101,18
y = 9%: €1 058,49
YTC = 8,28%

Odpowiedź

YTC = 8,28%

Rentowność do wykupu wynosi 7,995%. Inwestorzy w obligację notowaną z premią oczekują jej wcześniejszego wykupu, więc niższa rentowność do wcześniejszego wykupu jest bardziej realistyczna.

7.CAPM i WACC

Odpowiedź: re = 10 %

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 = €9 000 000, E/V = 0,4444, D/V = 0,5556

Część dłużna WACC

0,5556·4,5%·(1 − 0,258) = 1,855%

Koszt kapitału własnego

re = (6,3% − 1,855%)/0,4444 = 10%

Odpowiedź

re = 10%
8.CAPM i WACC

Odpowiedź: re = 13,8 %

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 = 1,4/(1 + 0,72·0,5) = 1,029

Zlewaruj ponownie przy nowym D/E

βL = 1,029·(1 + 0,72·0,75) = 1,585

Koszt kapitału własnego (CAPM)

re = 3,5% + 1,585·6,5% = 13,8%

Odpowiedź

re = 13,8%
9.Statystyka opisowa

Odpowiedź: s = 13,87

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 = 195/6 = 32,5

Kwadraty odchyleń

Σ(x − x̄)² = 5,5² + 22,5² + (−12,5)² + (−13,5)² + 5,5² + (−7,5)² = 961,5

Odchylenie standardowe

s = √(961,5/5) = 13,87

Odpowiedź

s = 13,87
10.Statystyka opisowa

Odpowiedź: P = 0,3085

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 = −0,5

Tablica rozkładu normalnego

Φ(−0,5) = 0,3085
P = 0,3085

Odpowiedź

P = 0,3085
11.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: Var(X) = 89

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 = 10·0,05 + 20·0,35 + 30·0,25 + 40·0,35 = 29

Średnia kwadratów

E(X²) = 100·0,05 + 400·0,35 + 900·0,25 + 1600·0,35 = 930

Wariancja

Var(X) = 930 − 29² = 89

Odpowiedź

Var(X) = 89
12.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: σY = 2,059

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.

Rozrzut X

μ = 2,2, Var(X) = 1,06, σX = 1,03

Zmiana liniowa

σY = |2|·1,03 = 2,059

Odpowiedź

σY = 2,059

Średnia się przesuwa: E(Y) = 2·2,2 + 10 = 14,4.

13.Rozkład normalny

Odpowiedź: z = 0,43

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 + 0,3328)/2 = 0,6664

Czytaj tablicę z wstecz

Znajdź 0,6664 wewnątrz tablicy i odczytaj z.

z = 0,43

Odpowiedź

z = 0,43
14.Rozkład normalny

Odpowiedź: x = 578,4 h

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) = 0,975 → z = 1,96

Powrót do x

x = 500 + 1,96·40 = 578,4 h

Odpowiedź

x = 578,4 h
15.Przedziały ufności

Odpowiedź: górna granica = −5,49 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 = 105 − 118 = −13

Błąd standardowy

SE = √(4²/40 + 18²/40) = 2,915

Margines błędu

E = 2,576·2,915 = 7,51

Przedział

−13 ± 7,51 → [−20,51, −5,49]

Odpowiedź

górna granica = −5,49 h

Przedział nie zawiera 0, więc średnie różnią się istotnie.

16.Przedziały ufności

Odpowiedź: dolna granica = −3,37 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 = (19·8² + 5·1,5²)/24 = 51,14
sp = 7,151

Margines błędu

E = 2,064·7,151·√(1/20 + 1/6) = 6,87

Przedział

3,5 ± 6,87 → [−3,37, 10,37]

Odpowiedź

dolna granica = −3,37 kg
17.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: t = −1,792

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).

Błąd standardowy

SE = 12/√25 = 12/5 = 2,4

Statystyka testowa

t = (495,7 − 500)/2,4 = −1,792

Odpowiedź

t = −1,792
t0,025; df = 24 = 2,064

|t| < 2.064, więc nie ma podstaw do odrzucenia H₀ na poziomie 5 % (test dwustronny).

18.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: n = 155

Liczebność próby dla testu: aby wykryć prawdziwe przesunięcie δ z mocą 1 − β w jednostronnym teście z na poziomie α, błąd standardowy musi spełniać δ = (z_α + z_β)·σ/√n, więc n = ((z_α + z_β)·σ/δ)², zaokrąglone w górę.

Wyznacz n

n = ((1,645 + 0,842)·20/4)² = 154,6

Zaokrąglij w górę

n = 155

Odpowiedź

n = 155
19.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: r² = 0,9843

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 = 48/6 = 8
ȳ = 452/6 = 75,33

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 402
Syy = Σ(y − ȳ)² = 2345

Współczynnik determinacji

r² = 402²/(70·2345) = 0,9843

Odpowiedź

r² = 0,9843

Około 98,43% zmienności y jest wyjaśnione przez prostą.

20.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: ŷ = 71,06

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 = 33/6 = 5,5
ȳ = 510/6 = 85

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 122

Prosta regresji

b = 122/17,5 = 6,971
a = 85 − 6,971·5,5 = 46,66
ŷ = 46,66 + 6,971·x

Prognoza

ŷ = 46,66 + 6,971·3,5 = 71,06

Odpowiedź

ŷ = 71,06

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