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 = ?€1 000€1 000€1 000€1 000

Renta wypłaca €1 000 na koniec każdego roku przez 9 lat. Stopa procentowa wynosi 8 % rocznie. Wyznacz wartość bieżącą PV renty.

A = €1 000i = 8%n = 9
PV = €
2.Wartość pieniądza w czasieTrudny
miesiące0123…36€15 000A?AAA

Kredyt €15 000 spłaca się równymi ratami miesięcznymi przez 3 lat. Oprocentowanie wynosi 5,4 % rocznie z miesięczną kapitalizacją. Wyznacz ratę miesięczną A.

P = €15 0005,4% / 12N = 36
A = €
3.NPV i IRRŚredni
lata01234−75 00029 00016 00028 00021 000

Inwestycja €75 000 daje na koniec lat od 1 do 4 takie przepływy: €29 000, €16 000, €28 000, €21 000. Koszt kapitału wynosi 7,000000000000001 %. Wyznacz wartość bieżącą netto NPV.

r = 7,000000000000001%CF0 = −75 000CF1 = 29 000CF2 = 16 000CF3 = 28 000CF4 = 21 000
NPV = €
4.NPV i IRRTrudny
lata0123−20 00010 00014 50010 000

Projekt kosztuje €20 000 i przynosi €10 000, €14 500, €10 000 na koniec lat od 1 do 3. Wyznacz jego wewnętrzną stopę zwrotu IRR w procentach.

CF0 = −20 000CF1 = 10 000CF2 = 14 500CF3 = 10 000
IRR = %
5.Cena i rentowność obligacjiŚredni
półrocza0123…8€30€30€30 + €1 000P = ?

Obligacja o wartości nominalnej €1 000 wypłaca roczny kupon 6% w dwóch ratach półrocznych, a jej wykup nastąpi po 4 latach. Rentowność do wykupu wynosi 9% rocznie. Wyznacz cenę P obligacji.

F = €1 000kupon = 6%YTM = 9%n = 4
P = €
6.Cena i rentowność obligacjiTrudny
lata0123456€925€50€50 + €1 000

Obligacja o wartości nominalnej €1 000 i rocznym kuponie 5% zostanie wykupiona po 6 latach, a jej cena wynosi €925. Wyznacz jej rentowność do wykupu YTM w procentach.

F = €1 000kupon = 5%n = 6P = €925
YTM = %
7.CAPM i WACCŚredni
WACC = ?akcje zwykłe€12 000 000re​ = 13%akcje uprzywilejowane€500 000rp​ = 7%dług€6 000 000rd​ = 5%T = 21%

Firma jest finansowana akcjami zwykłymi o wartości €12 000 000, akcjami uprzywilejowanymi o wartości €500 000 i długiem o wartości €6 000 000. Koszt kapitału własnego wynosi 13%, koszt akcji uprzywilejowanych 7%, a koszt długu przed opodatkowaniem 5%. Stawka podatku wynosi 21%. Wyznacz WACC.

E = €12 000 000Ps = €500 000D = €6 000 000re = 13%rp = 7%rd = 5%T = 21%
WACC = %
8.CAPM i WACCTrudny
WACC = ?kapitał własny4 000 000 × €29,50D0​ = €0,80g = 5%dług€118 000 000rd​ = 3%T = 21%

Firma ma 4 000 000 akcji notowanych po €29,50; wartość księgowa jej kapitału własnego wynosi €59 000 000. Właśnie wypłaciła dywidendę €0,80 na akcję, a dywidendy rosną o 5% rocznie. Jej dług ma wartość rynkową €118 000 000 i koszt przed opodatkowaniem 3%. Stawka podatku wynosi 21%. Wyznacz WACC, przyjmując koszt kapitału własnego z modelu stałego wzrostu dywidendy.

N = 4 000 000P0 = €29,50księgowy kapitał własny = €59 000 000D0 = €0,80g = 5%D = €118 000 000rd = 3%T = 21%
WACC = %
9.Statystyka opisowaŚredni
1520253035404550

Wyznacz odchylenie standardowe z próby s dla danych: 53, 27, 14, 14, 15, 25.

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

Wielkość ma rozkład normalny ze średnią 60 i odchyleniem standardowym 20. Jaka część P wartości leży powyżej 40?

μ = 60σ = 20x = 40
P =
11.PrawdopodobieństwoŚredni
xp(x)10,120,3530,140,1550,3μ = 3,2

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

x: 1, 2, 3, 4, 5p(x): 0,1, 0,35, 0,1, 0,15, 0,3
Var(X) =
12.PrawdopodobieństwoTrudny
€p(x)−50,7200,25950,05

Gra kosztuje €5. Wygrywasz €25 z prawdopodobieństwem 0,25 i €100 z prawdopodobieństwem 0,05; w pozostałych przypadkach nic nie wygrywasz. Stawka nie jest zwracana. Wyznacz oczekiwany zysk netto E(G) na jedną grę.

stawka = €5€25: p = 0,25€100: p = 0,05
E(G) = €
13.Rozkład normalnyŚredni
70,75115P = ?

Rozkład wyników testu IQ jest normalny ze średnią 100 pkt i odchyleniem standardowym 15 pkt. Jaka część wartości leży między 70,75 a 115 pkt? Podaj P w postaci dziesiętnej.

μ = 100σ = 15x1 = 70,75x2 = 115
P =
14.Rozkład normalnyTrudny
μ = 65x = ?25%

Rozkład wyników egzaminu jest normalny ze średnią 65 pkt i odchyleniem standardowym 10 pkt. Wyznacz wartość x, poniżej której leży 25% wszystkich wartości (25. percentyl).

μ = 65σ = 10P = 25%
x = pkt
15.Przedziały ufnościŚredni
μ₁ − μ₂0LU = ?x̄₁ − x̄₂E99%

Porównuje się czas pracy baterii dwóch modeli telefonów. Model 1: 50 telefonów, średnia 65,5 h, znane odchylenie standardowe 5 h. Model 2: 40 telefonów, średnia 69,5 h, znane odchylenie standardowe 20 h. Wyznacz górną granicę przedziału ufności 99 % dla μ₁ − μ₂.

n₁ = 50x̄₁ = 65,5 hσ₁ = 5 hn₂ = 40x̄₂ = 69,5 hσ₂ = 20 h99%
górna granica = h
16.Przedziały ufnościTrudny
n = 11Lσ = ?s = 7,495%

Średnice 11 toczonych wałków mają odchylenie standardowe z próby 7,4 µm. Zakładając, że średnice mają rozkład normalny, wyznacz σ: górna granica przedziału ufności 95 % dla odchylenia standardowego populacji. Przy df = 10 2,5 % rozkładu χ² leży poniżej 3,247, a 2,5 % powyżej 20,483.

n = 11s = 7,4 µmχ² = 3,247, 20,483
σ = µm
17.Testy hipotez i przedziały ufnościŚredni
−2,1792,179t = ?df = 12

13 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 −1,56, a odchylenie standardowe różnic 4,7. Wyznacz statystykę testu dla prób zależnych t dla H₀: μd = 0.

n = 13d̄ = −1,56sd = 4,7
t =
18.Testy hipotez i przedziały ufnościTrudny
σ = 10, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 1,599%

Jak duża musi być próba, aby przedział ufności 99 % dla średniej miał margines błędu co najwyżej 1,5? Odchylenie standardowe wynosi 10. Wyznacz najmniejszą liczebność próby n.

σ = 10E = 1,599%
n =
19.Regresja liniowa i korelacjaŚredni
xy2641161882210281234xy510102030

Tabela podaje 6 par obserwacji x = obciążenie w kN i y = wydłużenie w mm. Wyznacz współczynnik korelacji Pearsona r.

n = 6
r =
20.Regresja liniowa i korelacjaTrudny
xy12021931541257xy24101520x = 4,5

Tabela podaje 5 par obserwacji x = wiek samochodu w latach i y = cena w tys. €. Użyj prostej najmniejszych kwadratów ŷ = a + b·x. Wyznacz prognozę ŷ dla x = 4,5.

n = 5x = 4,5
ŷ =

3Roztwory

1.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: PV = 6247 €

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 dyskontowy renty

(1 − (1 + i)−n)/i = (1 − 0,5002)/0,08 = 6,247

Wartość bieżąca

PV = 1 000·6,247 = €6 246,89

Odpowiedź

PV = €6 246,89
2.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: A = 452,3 €

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 = 12·3 = 36

Rata

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

(1 + i)−N = 0,8508
A = 15 000·0,0045/(1 − 0,8508) = €452,26

Odpowiedź

A = €452,26
3.NPV i IRR

Odpowiedź: NPV = 4955 €

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 = −75 000
CF1/(1 + 0,07)1 = 29 000/1,07 = 27 102,80
CF2/(1 + 0,07)2 = 16 000/1,145 = 13 975,02
CF3/(1 + 0,07)3 = 28 000/1,225 = 22 856,34
CF4/(1 + 0,07)4 = 21 000/1,311 = 16 020,80

Zsumuj

NPV = €4 954,96

Odpowiedź

NPV = €4 954,96

NPV jest dodatnia, więc projekt zarabia więcej niż wymagana stopa zwrotu.

4.NPV i IRR

Odpowiedź: IRR = 32,88 %

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%) = 823,85
NPV(35%) = −572,07

Zawężaj

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

IRR ≈ 30 + 5·823,85/(823,85 − (−572,07)) = 32,95%
dokładnie: NPV(32,88%) = 0 → IRR = 32,88%

Odpowiedź

IRR = 32,88%
5.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: P = 901,1 €

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 = 0,045, N = 8

Wartość bieżąca kuponów

€30,00·(1 − 0,7032)/0,045 = €197,88

Wartość bieżąca wartości nominalnej

€1 000·0,7032 = €703,19

Cena

P = €901,06

Odpowiedź

P = €901,06

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

6.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: YTM = 6,552 %

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

€925 = €50·(1 − (1 + y)⁻⁶)/y + €1 000/(1 + y)⁶

Rozwiąż numerycznie

P(6%) = €950,83, P(7%) = €904,67
YTM = 6,552%

Odpowiedź

YTM = 6,552%
7.CAPM i WACC

Odpowiedź: WACC = 9,903 %

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 + 500 000 + 6 000 000 = €18 500 000
E/V = 0,6486, Ps/V = 0,02703, D/V = 0,3243

WACC

WACC = 0,6486·13% + 0,02703·7% + 0,3243·5%·(1 − 0,21) = 9,903%

Odpowiedź

WACC = 9,903%
8.CAPM i WACC

Odpowiedź: WACC = 5,109 %

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 = 0,8·1,05 = €0,84
re = 0,84/29,5 + 0,05 = 7,847%

Wartości rynkowe

E = 4 000 000·€29,50 = €118 000 000
V = €236 000 000, E/V = 0,5, D/V = 0,5

WACC

WACC = 0,5·7,847% + 0,5·3%·(1 − 0,21) = 5,109%

Odpowiedź

WACC = 5,109%
9.Statystyka opisowa

Odpowiedź: s = 15,03

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 = 148/6 = 24,67

Kwadraty odchyleń

Σ(x − x̄)² = 28,33² + 2,333² + (−10,67)² + (−10,67)² + (−9,667)² + 0,3333² = 1129

Odchylenie standardowe

s = √(1129/5) = 15,03

Odpowiedź

s = 15,03
10.Statystyka opisowa

Odpowiedź: P = 0,8413

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

Tablica rozkładu normalnego

Φ(−1) = 0,1587
P = 1 − 0,1587 = 0,8413

Odpowiedź

P = 0,8413
11.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: Var(X) = 2,06

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 = 1·0,1 + 2·0,35 + 3·0,1 + 4·0,15 + 5·0,3 = 3,2

Średnia kwadratów

E(X²) = 1·0,1 + 4·0,35 + 9·0,1 + 16·0,15 + 25·0,3 = 12,3

Wariancja

Var(X) = 12,3 − 3,2² = 2,06

Odpowiedź

Var(X) = 2,06
12.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: E(G) = 6,25 €

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.

Wyniki netto

G: 20 (p = 0,25), 95 (p = 0,05), −5 (p = 0,7)

Wartość oczekiwana

E(G) = 20·0,25 + 95·0,05 − 5·0,7 = 6,25 €

Odpowiedź

E(G) = 6,25 €

Wartość dodatnia oznacza, że średnio wygrywasz pieniądze.

13.Rozkład normalny

Odpowiedź: P = 0,8158

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 = (70,75 − 100)/15 = −1,95
z₂ = (115 − 100)/15 = 1

Pole pomiędzy

P = Φ(1) − Φ(−1,95) = 0,8413 − 0,02559 = 0,8158

Odpowiedź

P = 0,8158
14.Rozkład normalny

Odpowiedź: x = 58,26 pkt

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) = 0,25 → z = −0,6745

Powrót do x

x = 65 + −0,6745·10 = 58,26 pkt

Odpowiedź

x = 58,26 pkt
15.Przedziały ufności

Odpowiedź: górna granica = 4,347 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 = 65,5 − 69,5 = −4

Błąd standardowy

SE = √(5²/50 + 20²/40) = 3,24

Margines błędu

E = 2,576·3,24 = 8,347

Przedział

−4 ± 8,347 → [−12,35, 4,347]

Odpowiedź

górna granica = 4,347 h

Przedział zawiera 0, więc dane nie wykazują istotnej różnicy.

16.Przedziały ufności

Odpowiedź: σ = 12,99 µm

Przedział dla wariancji: (n − 1)s²/σ² ma rozkład χ² z n − 1 stopniami swobody. Przedział 95 % dla σ² rozciąga się od (n − 1)s² podzielonego przez górną wartość χ² (2,5 % powyżej niej) do (n − 1)s² podzielonego przez dolną wartość χ² (2,5 % poniżej niej); przedział dla σ to pierwiastki z obu granic. Nie jest on symetryczny względem s.

Suma kwadratów

(n − 1)s² = 10·7,4² = 547,6

Granice dla σ²

547,6/20,483 = 26,73
547,6/3,247 = 168,6

Granica dla σ

σ = √168,6 = 12,99 µm

Odpowiedź

σ = 12,99 µm

Przedział 95 % dla σ: [5,171, 12,99] µm.

17.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: t = −1,197

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 = 4,7/√13 = 1,304

Statystyka testowa

t = −1,56/1,304 = −1,197

Odpowiedź

t = −1,197

Przy df = 12 dwustronna wartość krytyczna dla 5 % wynosi 2,179; |t| jest mniejsze, więc nie ma podstaw do odrzucenia H₀.

18.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: n = 295

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 = (2,576·10/1,5)² = 294,9

Zaokrąglij w górę

n = 295

Odpowiedź

n = 295
19.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: r = 0,9985

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 = 42/6 = 7
ȳ = 119/6 = 19,83

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 195
Syy = Σ(y − ȳ)² = 544,8

Współczynnik korelacji

r = 195/√(70·544,8) = 0,9985

Odpowiedź

r = 0,9985
20.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: ŷ = 9,65

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 = 73/5 = 14,6

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −33

Prosta regresji

b = −33/10 = −3,3
a = 14,6 − (−3,3)·3 = 24,5
ŷ = 24,5 − 3,3·x

Prognoza

ŷ = 24,5 + (−3,3)·4,5 = 9,65

Odpowiedź

ŷ = 9,65

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