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
lata012PV = ?€40 000

Za 2 lat potrzebujesz €40 000. Konto daje 4,8 % rocznie z kapitalizacją kwartalną. Ile musisz wpłacić dziś? Wyznacz wartość bieżącą PV.

FV = €40 0004,8% / 4n = 2
PV = €
2.Wartość pieniądza w czasieTrudny
miesiące01…180…240€300 000AB = ?A3,6% / 12

Kredyt hipoteczny €300 000 jest spłacany w równych ratach miesięcznych przez 20 lat przy 3,6 % rocznie z kapitalizacją miesięczną. Ile pozostaje do spłaty tuż po racie na koniec roku 15? Wyznacz saldo zadłużenia B.

P = €300 0003,6% / 12N = 240k = 180
B = €
3.NPV i IRRŚredni
lata0123…8−60 0008 5008 5008 50023 500

Maszyna kosztuje dziś €60 000. Przynosi €8 500 na koniec każdego roku przez 8 lat, a potem można ją sprzedać za €15 000. Koszt kapitału wynosi 6 %. Wyznacz wartość bieżącą netto NPV.

C0 = €60 000CF = €8 500S = €15 000n = 8r = 6%
NPV = €
4.NPV i IRRTrudny
lata0123…9−80 0009 000+4%+4%+4%r = 8%, NPV = ?

Projekt kosztuje dziś €80 000. Jego przepływ wynosi €9 000 na koniec roku 1 i rośnie o 4 % rocznie aż do ostatniego przepływu na koniec roku 9. Koszt kapitału wynosi 8 %. Wyznacz wartość bieżącą netto NPV.

C0 = €80 000CF1 = €9 000g = 4%n = 9r = 8%
NPV = €
5.Cena i rentowność obligacjiŚredni
półrocza0123…14€30€30€30 + €1 000P = ?

Obligacja o wartości nominalnej €1 000 wypłaca roczny kupon 6% w dwóch ratach półrocznych, a jej wykup nastąpi po 7 latach. Rentowność do wykupu wynosi 8% rocznie. Wyznacz cenę P obligacji.

F = €1 000kupon = 6%YTM = 8%n = 7
P = €
6.Cena i rentowność obligacjiTrudny
lata012345P€40€40€40 + €1 000

Obligacja o wartości nominalnej €1 000 wypłaca roczny kupon 4% i zapada za 5 lat. Rentowność do wykupu wynosi 8%. Wyznacz duration Macaulaya D w latach.

F = €1 000kupon = 4%n = 5YTM = 8%
D = lata
7.CAPM i WACCŚredni
WACC = ?kapitał własny€5 000 000re​ = 14%dług€1 000 000rd​ = 6%T = 21%

Spółka ma kapitał własny o wartości €5 000 000 i dług o wartości €1 000 000. Jej koszt kapitału własnego wynosi 14%, koszt długu przed opodatkowaniem 6%, a stopa podatkowa 21%. Wyznacz WACC.

E = €5 000 000D = €1 000 000re = 14%rd = 6%T = 21%
WACC = %
8.CAPM i WACCTrudny
rf​ = 2%, rm​ − rf​ = 6%D/E = 0,5kapitał własnyβL​ = 1,4długD/E = 0,6kapitał własnyre​ = ?długT = 25%

Akcje firmy mają betę 1,4 przy obecnym wskaźniku dług/kapitał własny 0,5. Firma planuje podnieść ten wskaźnik do 0,6. Stawka podatku wynosi 25%, stopa wolna od ryzyka 2%, a rynkowa premia za ryzyko 6%. Wyznacz koszt kapitału własnego re po zmianie.

βL = 1,4D/E1 = 0,5D/E2 = 0,6T = 25%rf = 2%rm − rf = 6%
re = %
9.Statystyka opisowaŚredni
3035404550

Wyznacz odchylenie standardowe z próby s dla danych: 27, 26, 49, 26, 53.

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

Wielkość ma rozkład normalny ze średnią 100 i odchyleniem standardowym 5. Jaka część P wartości leży poniżej 92,5?

μ = 100σ = 5x = 92,5
P =
11.PrawdopodobieństwoŚredni
xp(x)00,3510,3520,3μ = 0,95

Dla pokazanego rozkładu wyznacz odchylenie standardowe σ zmiennej X.

x: 0, 1, 2p(x): 0,35, 0,35, 0,3
σ =
12.PrawdopodobieństwoTrudny
xp(x)00,2510,220,2530,3μ

X ma pokazany rozkład, a Y = 0,5X + 5. Wyznacz odchylenie standardowe σY zmiennej Y.

x: 0, 1, 2, 3p(x): 0,25, 0,2, 0,25, 0,3Y = 0,5X + 5
σY =
13.Rozkład normalnyŚredni
27,535P = ?

Rozkład czasów dostawy jest normalny ze średnią 32 min i odchyleniem standardowym 6 min. Jaka część wartości leży między 27,5 a 35 min? Podaj P w postaci dziesiętnej.

μ = 32σ = 6x1 = 27,5x2 = 35
P =
14.Rozkład normalnyTrudny
35455565758595pktgóra 25%

Rozkład wyników egzaminu jest normalny ze średnią 65 pkt i odchyleniem standardowym 10 pkt. Przeciągnij wartość graniczną tak, aby zacieniowane górne 25% leżało na prawo od niej. Znajdź wartość graniczną x.

μ = 65 pktσ = 10 pkt25%
x = pkt
15.Przedziały ufnościŚredni
n = 9, s = 18LU = ?x̄ = 112E95%

Próba 9 elementów ma średnią 112 i odchylenie standardowe s = 18. Populacja ma w przybliżeniu rozkład normalny. Wyznacz górną granicę przedziału ufności 95% dla średniej.

n = 9x̄ = 112s = 1895%t(8) = 2,306
górna granica =
16.Przedziały ufnościTrudny
σ = 30, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 190%

Odchylenie standardowe populacji wynosi 30. Jak liczna musi być próba n, aby przedział ufności 90% dla średniej miał margines błędu co najwyżej 1?

σ = 30E = 190%
n =
17.Testy hipotez i przedziały ufnościŚredni
−2,0642,064t = ?df = 24

Porównuje się dwie metody nauczania. Grupa 1: 15 uczniów, średni wynik 97,5, odchylenie standardowe 9. Grupa 2: 11 uczniów, średni wynik 90,9, odchylenie standardowe 5. Załóż równe wariancje populacji i użyj testu t dla dwóch prób z łączną wariancją. Wyznacz statystykę testową t dla H₀: μ₁ = μ₂, przyjmując różnicę jako x̄₁ − x̄₂ (grupa 1 minus grupa 2).

n₁ = 15x̄₁ = 97,5s₁ = 9n₂ = 11x̄₂ = 90,9s₂ = 5
t =
18.Testy hipotez i przedziały ufnościTrudny
H₀H₁μ₀x̄cμ₀ + 3α = 0,01βσ = 5, moc 95%, n = ?

Jednostronny test z na poziomie α = 0,01 ma wykryć przesunięcie średniej o 3 jednostek z mocą 95 %. Odchylenie standardowe wynosi 5. Wyznacz minimalną liczebność próby n.

α = 0,01moc = 95%δ = 3σ = 5zα = 2,326zβ = 1,645
n =
19.Regresja liniowa i korelacjaŚredni
xy350451563664772877xy46850607080

Tabela podaje 6 par obserwacji x = liczba godzin nauki i y = wynik egzaminu. Wyznacz współczynnik korelacji Pearsona r.

n = 6
r =
20.Regresja liniowa i korelacjaTrudny
xy27496178211022xy510101520ŷ = 22

Tabela podaje 5 par obserwacji x = obciążenie w kN i y = wydłużenie w mm. Użyj prostej najmniejszych kwadratów ŷ = a + b·x. Dla jakiej wartości x prosta przewiduje ŷ = 22?

n = 5ŷ = 22
x =

3Roztwory

1.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: PV = 36359 €

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 i liczba okresów

i = 0,048/4 = 0,012
N = 4·2 = 8

Wartość bieżąca

PV = FV/(1 + i)N = 40 000/1,1 = €36 359,33

Odpowiedź

PV = €36 359,33
2.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: B = 96254 €

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.

Rata miesięczna

i = 0,003, N = 240
A = 300 000·0,003/(1 − (1 + 0,003)−240) = €1 755,33

Wartość bieżąca pozostałych rat

To, co pozostaje do spłaty, musi zostać dokładnie spłacone pozostałymi ratami.

N − k = 240 − 180 = 60
B = 1755·(1 − (1 + 0,003)−60)/0,003 = €96 253,58

Odpowiedź

B = €96 253,58
3.NPV i IRR

Odpowiedź: NPV = 2194 €

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

8 500·6,21 = 52 783,25

Wartość bieżąca wartości końcowej

15 000/1,594 = 9 411,19

NPV

NPV = −60 000 + 52 783,25 + 9 411,19 = €2 194,43

Odpowiedź

NPV = €2 194,43
4.NPV i IRR

Odpowiedź: NPV = −15202 €

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 renty rosnącej

((1,04)/(1,08))9 = 0,712
PV = 9 000/(0,08 − 0,04)·(1 − 0,712) = 64 797,69

NPV

NPV = 64 797,69 − 80 000 = −€15 202,31

Odpowiedź

NPV = −€15 202,31

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

5.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: P = 894,4 €

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.

Na okres

C = €30,00, i = 0,04, N = 14

Wartość bieżąca kuponów

€30,00·(1 − 0,5775)/0,04 = €316,89

Wartość bieżąca wartości nominalnej

€1 000·0,5775 = €577,48

Cena

P = €894,37

Odpowiedź

P = €894,37

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

6.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: D = 4,591 lata

Duration: duration Macaulaya to średni ważony czas, w którym obligacja wypłaca swoje przepływy, z wartościami bieżącymi przepływów jako wagami: D = Σ t·PVₜ/P. Zmodyfikowana duration D/(1 + y) szacuje procentową zmianę ceny przy niewielkiej zmianie rentowności: %ΔP ≈ −Dmod·Δy.

Wartość bieżąca każdego przepływu

t = 1: 40/1,08 = 37,04, t·PV = 37,04
t = 2: 40/1,166 = 34,29, t·PV = 68,59
t = 3: 40/1,26 = 31,75, t·PV = 95,26
t = 4: 40/1,36 = 29,40, t·PV = 117,60
t = 5: 1040/1,469 = 707,81, t·PV = 3 539,03

Duration

P = 840,29
D = 3 857,52/840,29 = 4,591

Odpowiedź

D = 4,591 lata
7.CAPM i WACC

Odpowiedź: WACC = 12,46 %

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 = €6 000 000, E/V = 0,8333, D/V = 0,1667

WACC

WACC = 0,8333·14% + 0,1667·6%·(1 − 0,21) = 12,46%

Odpowiedź

WACC = 12,46%
8.CAPM i WACC

Odpowiedź: re = 10,86 %

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 + 0,75·0,5) = 1,018

Zlewaruj ponownie przy nowym D/E

βL = 1,018·(1 + 0,75·0,6) = 1,476

Koszt kapitału własnego (CAPM)

re = 2% + 1,476·6% = 10,86%

Odpowiedź

re = 10,86%
9.Statystyka opisowa

Odpowiedź: s = 13,59

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 = 181/5 = 36,2

Kwadraty odchyleń

Σ(x − x̄)² = (−9,2)² + (−10,2)² + 12,8² + (−10,2)² + 16,8² = 738,8

Odchylenie standardowe

s = √(738,8/4) = 13,59

Odpowiedź

s = 13,59
10.Statystyka opisowa

Odpowiedź: P = 0,06681

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 = −1,5

Tablica rozkładu normalnego

Φ(−1,5) = 0,06681
P = 0,06681

Odpowiedź

P = 0,06681
11.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: σ = 0,8047

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 = 0·0,35 + 1·0,35 + 2·0,3 = 0,95

Średnia kwadratów

E(X²) = 0·0,35 + 1·0,35 + 4·0,3 = 1,55

Wariancja

Var(X) = 1,55 − 0,95² = 0,6475
σ = √0,6475 = 0,8047

Odpowiedź

σ = 0,8047
12.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: σY = 0,5788

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 = 1,6, Var(X) = 1,34, σX = 1,158

Zmiana liniowa

σY = |0,5|·1,158 = 0,5788

Odpowiedź

σY = 0,5788

Średnia się przesuwa: E(Y) = 0,5·1,6 + 5 = 5,8.

13.Rozkład normalny

Odpowiedź: P = 0,4648

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 = (27,5 − 32)/6 = −0,75
z₂ = (35 − 32)/6 = 0,5

Pole pomiędzy

P = Φ(0,5) − Φ(−0,75) = 0,6915 − 0,2266 = 0,4648

Odpowiedź

P = 0,4648
14.Rozkład normalny

Odpowiedź: x = 71,7 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) = 0,75

z z tablicy

z ≈ 0,67

Z powrotem do pierwotnych jednostek

x = 65 + 0,67·10 = 71,7 pkt

Odpowiedź

x = 71,7 pkt
15.Przedziały ufności

Odpowiedź: górna granica = 125,8

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.

Wartość krytyczna

df = n − 1 = 8, t = 2,306

Margines błędu

E = 2,306·18/√9 = 13,84

Przedział

112 ± 13,84 → [98,16, 125,8]

Odpowiedź

górna granica = 125,8
16.Przedziały ufności

Odpowiedź: n = 2436

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 = (1,645·30/1)² = 2435

Zaokrąglij w górę

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

n = 2436

Odpowiedź

n = 2436
17.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: t = 2,189

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.

Wariancja łączna

sp² = (14·9² + 10·5²)/24 = 57,67
sp = 7,594

Błąd standardowy

SE = 7,594·√(1/15 + 1/11) = 3,014

Statystyka testowa

t = (97,5 − 90,9)/3,014 = 2,189

Odpowiedź

t = 2,189

Przy df = 24 dwustronna wartość krytyczna dla 5 % wynosi 2,064; |t| jest większe, więc H₀ odrzuca się.

18.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: n = 44

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 = ((2,326 + 1,645)·5/3)² = 43,8

Zaokrąglij w górę

n = 44

Odpowiedź

n = 44
19.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: r = 0,9785

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 = 377/6 = 62,83

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 99,5
Syy = Σ(y − ȳ)² = 590,8

Współczynnik korelacji

r = 99,5/√(17,5·590,8) = 0,9785

Odpowiedź

r = 0,9785
20.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: x = 9,238

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 = 30/5 = 6
ȳ = 76/5 = 15,2

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 84

Prosta regresji

b = 84/40 = 2,1
a = 15,2 − 2,1·6 = 2,6
ŷ = 2,6 + 2,1·x

Wyznacz x

x = (22 − 2,6)/2,1 = 9,238

Odpowiedź

x = 9,238

ExamProblems · examproblems.com/courses/cfa-level-1-quant-and-fixed-income