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
lata012€5 000FV = ?

Inwestujesz €5 000 przy stopie 6 % rocznie z kapitalizacją ciągłą. Wyznacz wartość FV po 2 latach.

PV = €5 000r = 6%t = 2
FV = €
2.Wartość pieniądza w czasieTrudny
lata0123…29€2 500€2 500€2 500FV = ?

Na początku każdego roku przez 29 lat wpłacasz €2 500, pierwszą wpłatę dziś. Konto jest oprocentowane 3 % rocznie. Ile jest na koncie na koniec roku 29? Wyznacz FV.

A = €2 500i = 3%n = 29
FV = €
3.NPV i IRRŚredni
lata0123−20 0007 0006 0005 000

Inwestycja €20 000 daje na koniec lat od 1 do 3 takie przepływy: €7 000, €6 000, €5 000. Koszt kapitału wynosi 7,000000000000001 %. Wyznacz wartość bieżącą netto NPV.

r = 7,000000000000001%CF0 = −20 000CF1 = 7 000CF2 = 6 000CF3 = 5 000
NPV = €
4.NPV i IRRTrudny
lata0123−10 0007 0005 5004 000

Projekt kosztuje €10 000 i przynosi €7 000, €5 500, €4 000 na koniec lat od 1 do 3. Wyznacz jego wewnętrzną stopę zwrotu IRR w procentach.

CF0 = −10 000CF1 = 7 000CF2 = 5 500CF3 = 4 000
IRR = %
5.Cena i rentowność obligacjiŚredni
lata0123…15P€70€70€70 + €1 000

Obligacja o wartości nominalnej €1 000 wypłaca roczny kupon 7% i zapada za 15 lat. Jej rentowność do wykupu zmienia się z 6% na 4%. O ile ΔP zmienia się cena obligacji?

F = €1 000kupon = 7%n = 15y1 = 6%y2 = 4%
ΔP = €
6.Cena i rentowność obligacjiTrudny
lata0123€1 030€40€40 + €1 000

Obligacja o wartości nominalnej €1 000 i rocznym kuponie 4% zostanie wykupiona po 3 latach, a jej cena wynosi €1 030. Wyznacz jej rentowność do wykupu YTM w procentach.

F = €1 000kupon = 4%n = 3P = €1 030
YTM = %
7.CAPM i WACCŚredni
WACC = ?kapitał własny€6 000 000re​ = 9%dług€6 000 000rd​ = 3,5%T = 21%

Spółka ma kapitał własny o wartości €6 000 000 i dług o wartości €6 000 000. Jej koszt kapitału własnego wynosi 9%, koszt długu przed opodatkowaniem 3,5%, a stopa podatkowa 21%. Wyznacz WACC.

E = €6 000 000D = €6 000 000re = 9%rd = 3,5%T = 21%
WACC = %
8.CAPM i WACCTrudny
WACC = ?kapitał własny5 000 000 × €32,50D0​ = €2,80g = 5%dług€81 300 000rd​ = 3%T = 21%

Firma ma 5 000 000 akcji notowanych po €32,50; wartość księgowa jej kapitału własnego wynosi €81 300 000. Właśnie wypłaciła dywidendę €2,80 na akcję, a dywidendy rosną o 5% rocznie. Jej dług ma wartość rynkową €81 300 000 i koszt przed opodatkowaniem 3%. Stawka podatku wynosi 21%. Wyznacz WACC, przyjmując koszt kapitału własnego z modelu stałego wzrostu dywidendy.

N = 5 000 000P0 = €32,50księgowy kapitał własny = €81 300 000D0 = €2,80g = 5%D = €81 300 000rd = 3%T = 21%
WACC = %
9.Statystyka opisowaŚredni
152025303540455055

Wyznacz odchylenie standardowe z próby s dla danych: 20, 11, 30, 26, 56.

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

Wyniki egzaminu mają rozkład normalny ze średnią 60 i odchyleniem standardowym 5. Wyznacz wynik z z dla wyniku 52,5.

μ = 60σ = 5x = 52,5
z =
11.PrawdopodobieństwoŚredni
xp(x)10,3520,1530,140,150,3μ = 2,85

Dla pokazanego rozkładu wyznacz odchylenie standardowe σ zmiennej X.

x: 1, 2, 3, 4, 5p(x): 0,35, 0,15, 0,1, 0,1, 0,3
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
−3−2−10123zzacieniowane pole między −z a z = 0,9051

Przeciągnij z tak, aby zacieniowane pole między −z a z pod standardową krzywą normalną wynosiło 0,9051. Znajdź z z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku.

A = 0,9051
z =
14.Rozkład normalnyTrudny
557085100115130145pktgóra 60%

Rozkład wyników testu IQ jest normalny ze średnią 100 pkt i odchyleniem standardowym 15 pkt. Przeciągnij wartość graniczną tak, aby zacieniowane górne 60% leżało na prawo od niej. Znajdź wartość graniczną x.

μ = 100 pktσ = 15 pkt60%
x = pkt
15.Przedziały ufnościŚredni
n = 8, sd​ = 5,60LU = ?d̄ = 0,5E90%

U 8 pacjentów mierzy się ciśnienie krwi przed leczeniem i po nim. Różnice d = przed − po (mmHg) mają średnią 0,5 i odchylenie standardowe 5,6. Wyznacz górną granicę przedziału ufności 90 % dla średniej różnicy.

n = 8d̄ = 0,5sd = 5,690%t(7) = 1,895
górna granica = mmHg
16.Przedziały ufnościTrudny
σ = 14, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 1,599%

Odchylenie standardowe populacji wynosi 14. Jak liczna musi być próba n, aby przedział ufności 99% dla średniej miał margines błędu co najwyżej 1,5?

σ = 14E = 1,599%
n =
17.Testy hipotez i przedziały ufnościŚredni
t −2,06402,064

Próba 25 studentów ma średni wynik 117,5 i odchylenie standardowe z próby 4. Wyznacz statystykę testową t dla H₀: μ = 120.

μ₀ = 120x̄ = 117,5s = 4n = 25
t =
18.Testy hipotez i przedziały ufnościTrudny
μ₀x̄c

Jednostronny test z dla H₀: μ = 100 przeciw H₁: μ > 100 przeprowadza się na poziomie α = 0,01 na próbie o liczebności 64; odchylenie standardowe jest znane i wynosi 24. W rzeczywistości średnia wynosi 105,4. Wyznacz prawdopodobieństwo błędu II rodzaju β w procentach.

μ₀ = 100μ = 105,4σ = 24n = 64α = 0,01
β = %
19.Regresja liniowa i korelacjaŚredni
xy143316401846204722492463xy152025405060

Tabela podaje 6 par obserwacji x = temperatura w °C i y = liczba sprzedanych lodów. Podane są ich sumy. Wyznacz z tych sum współczynnik korelacji Pearsona r.

n = 6Σx = 114Σy = 278Σx² = 2236Σy² = 13384Σxy = 5460
r =
20.Regresja liniowa i korelacjaTrudny
xy156817781992219923110xy152080100ŷ = 105

Tabela podaje 5 par obserwacji x = temperatura w °C i y = liczba sprzedanych lodów. Użyj prostej najmniejszych kwadratów ŷ = a + b·x. Dla jakiej wartości x prosta przewiduje ŷ = 105?

n = 5ŷ = 105
x =

3Roztwory

1.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: FV = 5637 €

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.

Wykładnik

r·t = 0,06·2 = 0,12
e0,12 = 1,127

Wartość przyszła

FV = 5 000·1,127 = €5 637,48

Odpowiedź

FV = €5 637,48
2.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: FV = 116439 €

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 + 0,03)29 − 1)/0,03 = 45,22

Renta płatna z góry

Każda wpłata jest inwestowana o rok dłużej.

FV = 2 500·45,22·1,03 = €116 438,54

Odpowiedź

FV = €116 438,54
3.NPV i IRR

Odpowiedź: NPV = −4136 €

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 każdego przepływu

CF0 = −20 000
CF1/(1 + 0,07)1 = 7 000/1,07 = 6 542,06
CF2/(1 + 0,07)2 = 6 000/1,145 = 5 240,63
CF3/(1 + 0,07)3 = 5 000/1,225 = 4 081,49

Zsumuj

NPV = €−4 135,82

Odpowiedź

NPV = €−4 135,82

NPV jest ujemna, więc projekt zarabia mniej niż wymagana stopa zwrotu.

4.NPV i IRR

Odpowiedź: IRR = 33,59 %

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(30%) = 459,72
NPV(35%) = −171,21

Zawężaj

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

IRR ≈ 30 + 5·459,72/(459,72 − (−171,21)) = 33,64%
dokładnie: NPV(33,59%) = 0 → IRR = 33,59%

Odpowiedź

IRR = 33,59%
5.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: ΔP = 236,4 €

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 = €70,00, i = 0,06, N = 15
€70,00·(1 − 0,4173)/0,06 + €1 000·0,4173 = €679,86 + €417,27 = €1 097,12

Cena przy nowej rentowności

C = €70,00, i = 0,04, N = 15
€70,00·(1 − 0,5553)/0,04 + €1 000·0,5553 = €778,29 + €555,26 = €1 333,55

Zmiana

ΔP = 1 333,55 − 1 097,12 = €236,43

Odpowiedź

ΔP = €236,43
6.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: YTM = 2,941 %

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

€1 030 = €40·(1 − (1 + y)⁻³)/y + €1 000/(1 + y)³

Rozwiąż numerycznie

P(2%) = €1 057,68, P(3%) = €1 028,29
YTM = 2,941%

Odpowiedź

YTM = 2,941%
7.CAPM i WACC

Odpowiedź: WACC = 5,883 %

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 = €12 000 000, E/V = 0,5, D/V = 0,5

WACC

WACC = 0,5·9% + 0,5·3,5%·(1 − 0,21) = 5,883%

Odpowiedź

WACC = 5,883%
8.CAPM i WACC

Odpowiedź: WACC = 10,15 %

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).

Koszt kapitału własnego

D1 = 2,8·1,05 = €2,94
re = 2,94/32,5 + 0,05 = 14,05%

Wartości rynkowe

E = 5 000 000·€32,50 = €162 500 000
V = €243 800 000, E/V = 0,6665, D/V = 0,3335

WACC

WACC = 0,6665·14,05% + 0,3335·3%·(1 − 0,21) = 10,15%

Odpowiedź

WACC = 10,15%
9.Statystyka opisowa

Odpowiedź: s = 16,91

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 = 143/5 = 28,6

Kwadraty odchyleń

Σ(x − x̄)² = (−8,6)² + (−17,6)² + 1,4² + (−2,6)² + 27,4² = 1143

Odchylenie standardowe

s = √(1143/4) = 16,91

Odpowiedź

s = 16,91
10.Statystyka opisowa

Odpowiedź: z = −1,5

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 = (52,5 − 60)/5 = −1,5

Odpowiedź

z = −1,5
11.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: σ = 1,682

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 + 2·0,15 + 3·0,1 + 4·0,1 + 5·0,3 = 2,85

Średnia kwadratów

E(X²) = 1·0,35 + 4·0,15 + 9·0,1 + 16·0,1 + 25·0,3 = 10,95

Wariancja

Var(X) = 10,95 − 2,85² = 2,827
σ = √2,827 = 1,682

Odpowiedź

σ = 1,682
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: z = 1,67

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 + 0,9051)/2 = 0,9525

Czytaj tablicę z wstecz

Znajdź 0,9525 wewnątrz tablicy i odczytaj z.

z = 1,67

Odpowiedź

z = 1,67
14.Rozkład normalny

Odpowiedź: x = 96,3 pkt

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 po lewej

Φ(z) = 0,4

z z tablicy

z ≈ −0,25

Z powrotem do pierwotnych jednostek

x = 100 − 0,25·15 = 96,3 pkt

Odpowiedź

x = 96,3 pkt
15.Przedziały ufności

Odpowiedź: górna granica = 4,252 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 = 7, t = 1,895

Margines błędu

E = 1,895·5,6/√8 = 3,752

Przedział

0,5 ± 3,752 → [−3,252, 4,252]

Odpowiedź

górna granica = 4,252 mmHg
16.Przedziały ufności

Odpowiedź: n = 579

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 = (2,576·14/1,5)² = 578

Zaokrąglij w górę

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

n = 579

Odpowiedź

n = 579
17.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: t = −3,125

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 = 4/√25 = 4/5 = 0,8

Statystyka testowa

t = (117,5 − 120)/0,8 = −3,125

Odpowiedź

t = −3,125
t0,025; df = 24 = 2,064

|t| > 2,064, więc H₀ odrzuca się na poziomie 5 % (test dwustronny).

18.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: β = 70,06 %

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 = 24/√64 = 3
x̄c = 100 + 2,326·3 = 107

z przy prawdziwej średniej

z = (107 − 105,4)/3 = 0,526

Błąd II rodzaju

moc = P(Z > 0,526) = 29,94%
β = 100% − 29,94% = 70,06%

Odpowiedź

β = 70,06%
19.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: r = 0,9483

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.

Sumy scentrowane

Sxy = 5460 − 114·278/6 = 178
Sxx = 2236 − 114²/6 = 70
Syy = 13384 − 278²/6 = 503,3

Współczynnik korelacji

r = 178/√(70·503,3) = 0,9483

Odpowiedź

r = 0,9483
20.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: x = 21,97

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 = 95/5 = 19
ȳ = 447/5 = 89,4

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 210

Prosta regresji

b = 210/40 = 5,25
a = 89,4 − 5,25·19 = −10,35
ŷ = −10,35 + 5,25·x

Wyznacz x

x = (105 − (−10,35))/5,25 = 21,97

Odpowiedź

x = 21,97

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