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 = ?€6 000+1%+1%…r = 7%

Nieruchomość ma w przyszłym roku przynieść czynsz netto €6 000. Oczekuje się, że czynsz będzie rósł o 1 % rocznie bez końca. Wymagana stopa zwrotu wynosi 7 % rocznie. Wyznacz dzisiejszą wartość PV nieruchomości.

C1 = €6 000g = 1%r = 7%
PV = €
2.Wartość pieniądza w czasieTrudny
miesiące01…72…240€150 000AB = ?A2,4% / 12

Kredyt hipoteczny €150 000 jest spłacany w równych ratach miesięcznych przez 20 lat przy 2,4 % rocznie z kapitalizacją miesięczną. Ile pozostaje do spłaty tuż po racie na koniec roku 6? Wyznacz saldo zadłużenia B.

P = €150 0002,4% / 12N = 240k = 72
B = €
3.NPV i IRRŚredni
lata0123456−50 00010 50010 50010 50010 50010 50015 500

Maszyna kosztuje dziś €50 000. Przynosi €10 500 na koniec każdego roku przez 6 lat, a potem można ją sprzedać za €5 000. Koszt kapitału wynosi 10 %. Wyznacz wartość bieżącą netto NPV.

C0 = €50 000CF = €10 500S = €5 000n = 6r = 10%
NPV = €
4.NPV i IRRTrudny
lata0123…10−80 00011 00011 00011 00011 000

Inwestycja €80 000 przynosi €11 000 na koniec każdego roku przez 10 lat. Wyznacz jej wewnętrzną stopę zwrotu IRR w procentach.

C0 = €80 000CF = €11 000n = 10
IRR = %
5.Cena i rentowność obligacjiŚredni
lata0123…12P€70€70€70 + €1 000

Obligacja o wartości nominalnej €1 000 wypłaca roczny kupon 7% i zapada za 12 lat. Jej rentowność do wykupu zmienia się z 2,5% na 4%. O ile ΔP zmienia się cena obligacji?

F = €1 000kupon = 7%n = 12y1 = 2,5%y2 = 4%
ΔP = €
6.Cena i rentowność obligacjiTrudny

Obligacja jest notowana po €1 080 przy rentowności do wykupu 6% (kapitalizacja roczna) i duration Macaulaya 6,8 lat. Korzystając ze zmodyfikowanej duration, oszacuj nową cenę P, jeśli rentowność spadnie o 25 punktów bazowych.

P0 = €1 080y = 6%D = 6,8Δy = −25 bp
P = €
7.CAPM i WACCŚredni
WACC = ?kapitał własny€2 000 000re​ = 8%dług€6 000 000rd​ = 4,5%T = 25%

Spółka ma kapitał własny o wartości €2 000 000 i dług o wartości €6 000 000. Jej koszt kapitału własnego wynosi 8%, koszt długu przed opodatkowaniem 4,5%, a stopa podatkowa 25%. Wyznacz WACC.

E = €2 000 000D = €6 000 000re = 8%rd = 4,5%T = 25%
WACC = %
8.CAPM i WACCTrudny
WACC = ?kapitał własny5 000 000 × €18,50β = 0,9rf​ = 1,5%, rm​ = 8,5%dług10 000 × €1 000rd​ = 3,5%T = 21%

Spółka ma 5 000 000 akcji po €18,50 za sztukę i 10 000 obligacji notowanych po €1 000 za sztukę. Koszt długu przed opodatkowaniem wynosi 3,5%, a stopa podatkowa 21%. Współczynnik beta akcji to 0,9, stopa wolna od ryzyka 1,5%, a stopa zwrotu z rynku 8,5%. Wyznacz WACC.

β = 0,9rf = 1,5%rm = 8,5%rd = 3,5%T = 21%
WACC = %
9.Statystyka opisowaŚredni
10152025303540455055

Wyznacz odchylenie standardowe z próby s dla danych: 47, 34, 10, 59, 24.

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

Wielkość ma rozkład normalny ze średnią 100 i odchyleniem standardowym 10. Jaka część P wartości leży poniżej 115?

μ = 100σ = 10x = 115
P =
11.PrawdopodobieństwoŚredni
n = 10k = 4N = ?

Na ile sposobów N można wybrać komisję 4 osób z grupy 10 osób? Kolejność nie ma znaczenia.

n = 10k = 4
N =
12.PrawdopodobieństwoTrudny
n = 11, p = 0,3: P(X = 2) = ?k01234567891011

Test ma 11 pytań wielokrotnego wyboru. Studentka, która zgaduje, odpowiada poprawnie na każde z prawdopodobieństwem 0,3, niezależnie. Jakie jest prawdopodobieństwo P dokładnie 2 poprawnych odpowiedzi?

n = 11p = 0,3k = 2
P =
13.Rozkład normalnyŚredni
−3−2−10123zzacieniowane pole między −z a z = 0,9668

Przeciągnij z tak, aby zacieniowane pole między −z a z pod standardową krzywą normalną wynosiło 0,9668. Znajdź z z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku.

A = 0,9668
z =
14.Rozkład normalnyTrudny
380420460500540580620hgóra 80%

Rozkład czasów pracy baterii jest normalny ze średnią 500 h i odchyleniem standardowym 40 h. Przeciągnij wartość graniczną tak, aby zacieniowane górne 80% leżało na prawo od niej. Znajdź wartość graniczną x.

μ = 500 hσ = 40 h80%
x = h
15.Przedziały ufnościŚredni
n = 16, sd​ = 40L = ?Ud̄ = 5,8E99%

U 16 pacjentów mierzy się ciśnienie krwi przed leczeniem i po nim. Różnice d = przed − po (mmHg) mają średnią 5,8 i odchylenie standardowe 4. Wyznacz dolną granicę przedziału ufności 99 % dla średniej różnicy.

n = 16d̄ = 5,8sd = 499%t(15) = 2,947
dolna granica = mmHg
16.Przedziały ufnościTrudny
σ = 10, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 2,599%

Odchylenie standardowe populacji wynosi 10. Jak liczna musi być próba n, aby przedział ufności 99% dla średniej miał margines błędu co najwyżej 2,5?

σ = 10E = 2,599%
n =
17.Testy hipotez i przedziały ufnościŚredni
t −2,01102,011

Próba 49 studentów ma średni wynik 198,2 i odchylenie standardowe z próby 4. Wyznacz statystykę testową t dla H₀: μ = 200.

μ₀ = 200x̄ = 198,2s = 4n = 49
t =
18.Testy hipotez i przedziały ufnościTrudny
−1,961,96z = ?

W badaniu klinicznym wyzdrowiało 60 z 200 pacjentów leczonych metodą A i 129 z 300 pacjentów leczonych metodą B. Korzystając z frakcji łącznej, wyznacz statystykę testową z dla H₀: p₁ = p₂.

x₁ = 60n₁ = 200x₂ = 129n₂ = 300
z =
19.Regresja liniowa i korelacjaŚredni
xy294136208281035xy510102030

Tabela podaje 5 par obserwacji x = obciążenie w kN i y = wydłużenie w mm. Wyznacz współczynnik determinacji r² prostej najmniejszych kwadratów.

n = 5
r² =
20.Regresja liniowa i korelacjaTrudny
xy24446781310171220xy5105101520ŷ = 4

Tabela podaje 6 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 = 4?

n = 6ŷ = 4
x =

3Roztwory

1.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: PV = 100000 €

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) = 6 000/(0,07 − 0,01) = 6 000/0,06 = €100 000,00

Odpowiedź

PV = €100 000,00
2.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: B = 112282 €

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 = 0,002, N = 240
A = 150 000·0,002/(1 − (1 + 0,002)−240) = €787,57

Wartość bieżąca pozostałych rat

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

N − k = 240 − 72 = 168
B = 787,6·(1 − (1 + 0,002)−168)/0,002 = €112 282,29

Odpowiedź

B = €112 282,29
3.NPV i IRR

Odpowiedź: NPV = −1447 €

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

10 500·4,355 = 45 730,24

Wartość bieżąca wartości końcowej

5 000/1,772 = 2 822,37

NPV

NPV = −50 000 + 45 730,24 + 2 822,37 = −€1 447,39

Odpowiedź

NPV = −€1 447,39
4.NPV i IRR

Odpowiedź: IRR = 6,253 %

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)−10)/i = 80 000/11 000 = 7,273

Wyznacz stopę

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

i = 6%: 7,36
i = 7%: 7,024
IRR = 6,253%

Odpowiedź

IRR = 6,253%
5.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: ΔP = −180 €

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 = 0,025, N = 12
€70,00·(1 − 0,7436)/0,025 + €1 000·0,7436 = €718,04 + €743,56 = €1 461,60

Cena przy nowej rentowności

C = €70,00, i = 0,04, N = 12
€70,00·(1 − 0,6246)/0,04 + €1 000·0,6246 = €656,96 + €624,60 = €1 281,55

Zmiana

ΔP = 1 281,55 − 1 461,60 = −€180,05

Odpowiedź

ΔP = −€180,05
6.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: P = 1097 €

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.

Zmodyfikowana duration

Dmod = 6,8/1,06 = 6,415

Szacowana zmiana ceny

%ΔP ≈ −6,415·(−0,0025) = 1,604%
P ≈ 1080·(1 + 0,01604) = €1 097,32

Odpowiedź

P = €1 097,32

Duration to oszacowanie liniowe; przy dużych zmianach rentowności wypukłość sprawia, że rzeczywista cena jest nieco wyższa.

7.CAPM i WACC

Odpowiedź: WACC = 4,531 %

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 = €8 000 000, E/V = 0,25, D/V = 0,75

WACC

WACC = 0,25·8% + 0,75·4,5%·(1 − 0,25) = 4,531%

Odpowiedź

WACC = 4,531%
8.CAPM i WACC

Odpowiedź: WACC = 7,309 %

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).

Wartości rynkowe

E = 5 000 000·€18,50 = €92 500 000
D = 10 000·€1 000 = €10 000 000

Koszt kapitału własnego (CAPM)

re = 1,5% + 0,9·7% = 7,8%

Wagi

V = €102 500 000, E/V = 0,9024, D/V = 0,09756

WACC

WACC = 0,9024·7,8% + 0,09756·3,5%·(1 − 0,21) = 7,309%

Odpowiedź

WACC = 7,309%
9.Statystyka opisowa

Odpowiedź: s = 19,15

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 = 174/5 = 34,8

Kwadraty odchyleń

Σ(x − x̄)² = 12,2² + (−0,8)² + (−24,8)² + 24,2² + (−10,8)² = 1467

Odchylenie standardowe

s = √(1467/4) = 19,15

Odpowiedź

s = 19,15
10.Statystyka opisowa

Odpowiedź: P = 0,9332

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) = 0,9332
P = 0,9332

Odpowiedź

P = 0,9332
11.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: N = 210

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(10, 4) = (10·9·8·7)/(4·3·2·1) = 210

Odpowiedź

N = 210
12.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: P = 0,1998

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 = 2) = 55·0,32·0,79 = 55·0,09·0,04035 = 0,1998

Odpowiedź

P = 0,1998
13.Rozkład normalny

Odpowiedź: z = 2,13

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 + 0,9668)/2 = 0,9834

Czytaj tablicę z wstecz

Znajdź 0,9834 wewnątrz tablicy i odczytaj z.

z = 2,13

Odpowiedź

z = 2,13
14.Rozkład normalny

Odpowiedź: x = 466 h

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) = 0,2

z z tablicy

z ≈ −0,84

Z powrotem do pierwotnych jednostek

x = 500 − 0,84·40 = 466 h

Odpowiedź

x = 466 h
15.Przedziały ufności

Odpowiedź: dolna granica = 2,853 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 = 15, t = 2,947

Margines błędu

E = 2,947·4/√16 = 2,947

Przedział

5,8 ± 2,947 → [2,853, 8,747]

Odpowiedź

dolna granica = 2,853 mmHg
16.Przedziały ufności

Odpowiedź: n = 107

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 = (2,576·10/2,5)² = 106,2

Zaokrąglij w górę

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

n = 107

Odpowiedź

n = 107
17.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: t = −3,15

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/√49 = 4/7 = 0,5714

Statystyka testowa

t = (198,2 − 200)/0,5714 = −3,15

Odpowiedź

t = −3,15
t0,025; df = 48 = 2,011

|t| > 2,011, więc H₀ odrzuca się na poziomie 5 % (test dwustronny).

18.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: z = −2,937

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.

Frakcje z prób

p̂₁ = 60/200 = 0,3
p̂₂ = 129/300 = 0,43
p̂ = 189/500 = 0,378

Błąd standardowy przy H₀

SE = √(0,378·0,622·(1/200 + 1/300)) = 0,04426

Statystyka testowa

z = (0,3 − 0,43)/0,04426 = −2,937

Odpowiedź

z = −2,937

|z| > 1,96, więc H₀ odrzuca się na poziomie 5 % (test dwustronny).

19.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: r² = 0,9888

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 = 105/5 = 21

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 134
Syy = Σ(y − ȳ)² = 454

Współczynnik determinacji

r² = 134²/(40·454) = 0,9888

Odpowiedź

r² = 0,9888

Około 98,88% zmienności y jest wyjaśnione przez prostą.

20.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: x = 3,173

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 = 65/6 = 10,83

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 125

Prosta regresji

b = 125/70 = 1,786
a = 10,83 − 1,786·7 = −1,667
ŷ = −1,667 + 1,786·x

Wyznacz x

x = (4 − (−1,667))/1,786 = 3,173

Odpowiedź

x = 3,173

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