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 = ?17,5% / 4

Karta kredytowa ma nominalną stopę procentową 17,5 % rocznie z kapitalizacją kwartalną. Wyznacz efektywną stopę roczną EAR w procentach.

r = 17,5%m = 4
EAR = %
2.Wartość pieniądza w czasieTrudny
miesiące0123…300€200 000A?AAA

Kredyt €200 000 spłaca się równymi ratami miesięcznymi przez 25 lat. Oprocentowanie wynosi 4,8 % rocznie z miesięczną kapitalizacją. Wyznacz ratę miesięczną A.

P = €200 0004,8% / 12N = 300
A = €
3.NPV i IRRŚredni
lata01234−30 0009 0007 0006 00015 000

Inwestycja €30 000 daje na koniec lat od 1 do 4 takie przepływy: €9 000, €7 000, €6 000, €15 000. Koszt kapitału wynosi 7,000000000000001 %. Wyznacz wartość bieżącą netto NPV.

r = 7,000000000000001%CF0 = −30 000CF1 = 9 000CF2 = 7 000CF3 = 6 000CF4 = 15 000
NPV = €
4.NPV i IRRTrudny
lata0123…8−20 0005 5005 5005 5005 500

Inwestycja €20 000 przynosi €5 500 na koniec każdego roku przez 8 lat. Wyznacz jej wewnętrzną stopę zwrotu IRR w procentach.

C0 = €20 000CF = €5 500n = 8
IRR = %
5.Cena i rentowność obligacjiŚredni

Kupujesz obligację z 7 latami do wykupu (wartość nominalna €1 000, roczny kupon 7%), gdy jej rentowność do wykupu wynosi 5%. Rok później, tuż po otrzymaniu pierwszego kuponu, sprzedajesz ją, gdy rentowność do wykupu wynosi 4%. Wyznacz swoją stopę zwrotu z okresu posiadania HPR w procentach.

F = €1 000kupon = 7%n = 7y0 = 5%y1 = 4%
HPR = %
6.Cena i rentowność obligacjiTrudny
półrocza0123…10€1 180€40€40€40 + €1 000

Obligacja o wartości nominalnej €1 000 wypłaca roczny kupon 8% w dwóch półrocznych ratach i zapada za 5 lat. Kosztuje €1 180. Wyznacz jej rentowność do wykupu YTM jako stopę roczną (dwukrotność rentowności półrocznej) w procentach.

F = €1 000kupon = 8% (2×)n = 5P = €1 180
YTM = %
7.CAPM i WACCŚredni
WACC = ?kapitał własny€6 000 000re​ = 9%dług€1 000 000rd​ = 4%T = 28%

Spółka ma kapitał własny o wartości €6 000 000 i dług o wartości €1 000 000. Jej koszt kapitału własnego wynosi 9%, koszt długu przed opodatkowaniem 4%, a stopa podatkowa 28%. Wyznacz WACC.

E = €6 000 000D = €1 000 000re = 9%rd = 4%T = 28%
WACC = %
8.CAPM i WACCTrudny
rf​ = 2%, rm​ − rf​ = 6%D/E = 0,4kapitał własnyβL​ = 1,1długD/E = 0,6kapitał własnyre​ = ?długT = 28%

Akcje firmy mają betę 1,1 przy obecnym wskaźniku dług/kapitał własny 0,4. Firma planuje podnieść ten wskaźnik do 0,6. Stawka podatku wynosi 28%, stopa wolna od ryzyka 2%, a rynkowa premia za ryzyko 6%. Wyznacz koszt kapitału własnego re po zmianie.

βL = 1,1D/E1 = 0,4D/E2 = 0,6T = 28%rf = 2%rm − rf = 6%
re = %
9.Statystyka opisowaŚredni
1520253035404550

Wyznacz odchylenie standardowe z próby s dla danych: 54, 45, 41, 23, 43, 14, 47.

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

Wyniki egzaminu mają rozkład normalny ze średnią 60 i odchyleniem standardowym 15. Wyznacz wynik z z dla wyniku 82,5.

μ = 60σ = 15x = 82,5
z =
11.PrawdopodobieństwoŚredni
n = 12k = 3N = ?

Na ile sposobów N można wybrać komisję 3 osób z grupy 12 osób? Kolejność nie ma znaczenia.

n = 12k = 3
N =
12.PrawdopodobieństwoTrudny
n = 9, p = 0,1: P(X = 4) = ?k0123456789

Test ma 9 pytań wielokrotnego wyboru. Studentka, która zgaduje, odpowiada poprawnie na każde z prawdopodobieństwem 0,1, niezależnie. Jakie jest prawdopodobieństwo P dokładnie 4 poprawnych odpowiedzi?

n = 9p = 0,1k = 4
P =
13.Rozkład normalnyŚredni
240 g245,9 gT = X₁ + … + X₆?

Masy śrub są niezależne i mają rozkład normalny ze średnią 40 g i odchyleniem standardowym 1,2 g. Wyznacz prawdopodobieństwo P, że łączna masa 6 z nich będzie mniejsza niż 245,9 g. Zaokrąglij z do dwóch miejsc po przecinku.

μ = 40 gσ = 1,2 gn = 6< 245.9 g
P =
14.Rozkład normalnyTrudny
0,04 mm0D − d?

Średnice otworów D mają rozkład normalny ze średnią 25,04 mm i odchyleniem standardowym 0,02 mm. Średnice wałów d są niezależne i mają rozkład normalny ze średnią 25 mm i odchyleniem standardowym 0,02 mm. Losowo wybrany wał pasuje, gdy D − d > 0. Wyznacz prawdopodobieństwo P, że pasuje. Zaokrąglij z do dwóch miejsc po przecinku.

otwór: μ = 25,04 mm, σ = 0,02 mmwał: μ = 25 mm, σ = 0,02 mm
P =
15.Przedziały ufnościŚredni
x̄E₁ = 10,895%, n = 36x̄E₂ = ?99%, n = 36

Przedział ufności 95 % dla średniej, oparty na 36 obserwacjach i znanym σ, ma margines błędu 10,8. Jaki jest margines błędu E₂ przedziału 99 % z tych samych danych?

95%n₁ = 36E₁ = 10,899%
E₂ =
16.Przedziały ufnościTrudny
μ₁ − μ₂, t(10) = 3,1690LUx̄₁ − x̄₂E = ?99%

Testuje się dwa nawozy. Grupa poletek 1: 5 poletek, średni plon 69 kg, odchylenie standardowe 3 kg. Grupa poletek 2: 7 poletek, średnia 79 kg, odchylenie standardowe 3 kg. Załóż równe wariancje (łączne t, df = n₁ + n₂ − 2). Wyznacz margines błędu E przedziału ufności 99 % dla μ₁ − μ₂.

n₁ = 5x̄₁ = 69s₁ = 3n₂ = 7x̄₂ = 79s₂ = 399%t(10) = 3,169
E = kg
17.Testy hipotez i przedziały ufnościŚredni
−2,26p = ?

Twierdzi się, że średnia populacji wynosi 120; odchylenie standardowe populacji jest znane i wynosi 18. Losowa próba 144 obserwacji ma średnią 116,61. Przetestuj H₀: μ = 120 przeciw H₁: μ < 120. Wyznacz wartość p p.

μ₀ = 120σ = 18n = 144x̄ = 116,61H₁: μ < μ₀
p =
18.Testy hipotez i przedziały ufnościTrudny
μ₀x̄c

Jednostronny test z dla H₀: μ = 500 przeciw H₁: μ > 500 przeprowadza się na poziomie α = 0,10 na próbie o liczebności 64; odchylenie standardowe jest znane i wynosi 20. W rzeczywistości średnia wynosi 506. Wyznacz moc 1 − β testu w procentach.

μ₀ = 500μ = 506σ = 20n = 64α = 0,10
1 − β = %
19.Regresja liniowa i korelacjaŚredni
xy153365575788910611124xy51050100

Tabela podaje 6 par obserwacji x = liczba godzin nauki i y = wynik egzaminu. Podane są ich sumy. Wyznacz z tych sum współczynnik korelacji Pearsona r.

n = 6Σx = 36Σy = 511Σx² = 286Σy² = 47015Σxy = 3557
r =
20.Regresja liniowa i korelacjaTrudny
xy2541161281610191220xy5105101520x = 5

Tabela podaje 6 par obserwacji x = obciążenie w kN i y = wydłużenie w mm. Użyj prostej najmniejszych kwadratów ŷ = a + b·x. Wyznacz prognozę ŷ dla x = 5.

n = 6x = 5
ŷ =

3Roztwory

1.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: EAR = 18,68 %

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 = 0,175/4 = 0,04375

Kapitalizacja w ciągu roku

EAR = (1 + 0,04375)4 − 1 = 1,187 − 1 = 18,68%

Odpowiedź

EAR = 18,68%

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

2.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: A = 1146 €

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 = 0,048/12 = 0,004
N = 12·25 = 300

Rata

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

(1 + i)−N = 0,3019
A = 200 000·0,004/(1 − 0,3019) = €1 145,99

Odpowiedź

A = €1 145,99
3.NPV i IRR

Odpowiedź: NPV = 866,5 €

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 = −30 000
CF1/(1 + 0,07)1 = 9 000/1,07 = 8 411,21
CF2/(1 + 0,07)2 = 7 000/1,145 = 6 114,07
CF3/(1 + 0,07)3 = 6 000/1,225 = 4 897,79
CF4/(1 + 0,07)4 = 15 000/1,311 = 11 443,43

Zsumuj

NPV = €866,50

Odpowiedź

NPV = €866,50

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

4.NPV i IRR

Odpowiedź: IRR = 21,84 %

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.

Wymagany współczynnik renty

(1 − (1 + i)−8)/i = 20 000/5 500 = 3,636

Wyznacz stopę

Współczynnik renty maleje, gdy stopa rośnie; zawęź przedział, w którym leży stopa.

i = 21%: 3,726
i = 22%: 3,619
IRR = 21,84%

Odpowiedź

IRR = 21,84%
5.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: HPR = 9,997 %

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 zakupu

C = €70,00, i = 0,05, N = 7
€70,00·(1 − 0,7107)/0,05 + €1 000·0,7107 = €405,05 + €710,68 = €1 115,73

Cena sprzedaży

C = €70,00, i = 0,04, N = 6
€70,00·(1 − 0,7903)/0,04 + €1 000·0,7903 = €366,95 + €790,31 = €1 157,26

Stopa zwrotu z okresu posiadania

HPR = (70 + 1 157,26 − 1 115,73)/1 115,73 = 9,997%

Odpowiedź

HPR = 9,997%
6.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: YTM = 3,993 %

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 = €40,00, N = 10

Rozwiąż numerycznie

i = 1,996% na półrocze

YTM

YTM = 2·1,996% = 3,993%

Odpowiedź

YTM = 3,993%
7.CAPM i WACC

Odpowiedź: WACC = 8,126 %

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 = €7 000 000, E/V = 0,8571, D/V = 0,1429

WACC

WACC = 0,8571·9% + 0,1429·4%·(1 − 0,28) = 8,126%

Odpowiedź

WACC = 8,126%
8.CAPM i WACC

Odpowiedź: re = 9,338 %

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 = 1,1/(1 + 0,72·0,4) = 0,854

Zlewaruj ponownie przy nowym D/E

βL = 0,854·(1 + 0,72·0,6) = 1,223

Koszt kapitału własnego (CAPM)

re = 2% + 1,223·6% = 9,338%

Odpowiedź

re = 9,338%
9.Statystyka opisowa

Odpowiedź: s = 14,26

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 = 267/7 = 38,14

Kwadraty odchyleń

Σ(x − x̄)² = 15,86² + 6,857² + 2,857² + (−15,14)² + 4,857² + (−24,14)² + 8,857² = 1221

Odchylenie standardowe

s = √(1221/6) = 14,26

Odpowiedź

s = 14,26
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 = (82,5 − 60)/15 = 1,5

Odpowiedź

z = 1,5
11.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: N = 220

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.

Kombinacje

C(12, 3) = (12·11·10)/(3·2·1) = 220

Odpowiedź

N = 220
12.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: P = 0,00744

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 = 4) = 126·0,14·0,95 = 126·0,0001·0,5905 = 0,00744

Odpowiedź

P = 0,00744
13.Rozkład normalny

Odpowiedź: P = 0,9778

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 sumy całkowitej

μT = 240 g, σT = 1,2·√6 = 2,939 g

Standaryzuj

z = (245,9 − 240)/2,939 = 2,01

Prawdopodobieństwo

P = Φ(2,01) = 0,9778

Odpowiedź

P = 0,9778
14.Rozkład normalny

Odpowiedź: P = 0,9207

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 = 25,04 − 25 = 0,04 mm, σ = 0,02828 mm

Standaryzuj

z = (0 − 0,04)/0,02828 = −1,41

Prawdopodobieństwo

P = 1 − Φ(−1,41) = 0,9207

Odpowiedź

P = 0,9207
15.Przedziały ufności

Odpowiedź: E₂ = 14,19

Confidence interval for a mean: x̄ ± margin of error. With a known population σ the margin is z·σ/√n; with only the sample standard deviation s, use t with n − 1 degrees of freedom: t·s/√n. Critical values: z = 1,645 (90%), 1,96 (95%), 2,576 (99%). To get a margin E or smaller, you need n ≥ (z·σ/E)², rounded up.

Stosunek marginesów

E₂/E₁ = (2,576/1,96)·√(36/36) = 1,314

Nowy margines

E₂ = 10,8·1,314 = 14,19

Odpowiedź

E₂ = 14,19
16.Przedziały ufności

Odpowiedź: E = 5,567 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 = (4·3² + 6·3²)/10 = 9
sp = 3

Margines błędu

E = 3,169·3·√(1/5 + 1/7) = 5,567

Odpowiedź

E = 5,567 kg
17.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: p = 0,01191

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.

Statystyka testowa

SE = σ/√n = 18/√144 = 1,5
z = (116,61 − 120)/1,5 = −2,26

Pole ogona

Φ(2,26) = 0,9881
1 − Φ(2,26) = 0,0119

Wartość p

p = 0,01191

Odpowiedź

p = 0,01191

p ≤ 0,05, więc H₀ odrzuca się na poziomie 5 %.

18.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: 1 − β = 86,82 %

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 = 20/√64 = 2,5
x̄c = 500 + 1,282·2,5 = 503,2

z przy prawdziwej średniej

z = (503,2 − 506)/2,5 = −1,118

Moc

moc = P(Z > −1,118) = 86,82%
1 − β = 86,82%

Odpowiedź

1 − β = 86,82%
19.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: r = 0,9927

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 = 3557 − 36·511/6 = 491
Sxx = 286 − 36²/6 = 70
Syy = 47015 − 511²/6 = 3495

Współczynnik korelacji

r = 491/√(70·3495) = 0,9927

Odpowiedź

r = 0,9927
20.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: ŷ = 10,89

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 = 83/6 = 13,83

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 103

Prosta regresji

b = 103/70 = 1,471
a = 13,83 − 1,471·7 = 3,533
ŷ = 3,533 + 1,471·x

Prognoza

ŷ = 3,533 + 1,471·5 = 10,89

Odpowiedź

ŷ = 10,89

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