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…13PV = ?€500€500€500€500

Renta wypłaca €500 na koniec każdego roku przez 13 lat. Stopa procentowa wynosi 7 % rocznie. Wyznacz wartość bieżącą PV renty.

A = €500i = 7%n = 13
PV = €
2.Wartość pieniądza w czasieTrudny
miesiące0123…72€300€300€300FV = ?

Odkładasz €300 na koniec każdego miesiąca przez 6 lat. Konto daje 4,2 % rocznie z miesięczną kapitalizacją. Ile uzbierasz na koniec? Wyznacz FV.

A = €3004,2% / 12N = 72
FV = €
3.NPV i IRRŚredni
lata0123…9−250 00023 000+1%+1%…r = 11%, NPV = ?

Projekt kosztuje dziś €250 000. Na koniec pierwszego roku przynosi €23 000, a potem przepływ rośnie o 1 % rocznie bez końca. Koszt kapitału wynosi 11 %. Wyznacz wartość bieżącą netto NPV.

C0 = €250 000CF1 = €23 000g = 1%r = 11%
NPV = €
4.NPV i IRRTrudny
lata0123−40 00021 00018 00023 500

Projekt kosztuje €40 000 i przynosi €21 000, €18 000, €23 500 na koniec lat od 1 do 3. Wyznacz jego wewnętrzną stopę zwrotu IRR w procentach.

CF0 = −40 000CF1 = 21 000CF2 = 18 000CF3 = 23 500
IRR = %
5.Cena i rentowność obligacjiŚredni

Kupujesz obligację z 10 latami do wykupu (wartość nominalna €1 000, roczny kupon 6%), gdy jej rentowność do wykupu wynosi 9%. Rok później, tuż po otrzymaniu pierwszego kuponu, sprzedajesz ją, gdy rentowność do wykupu wynosi 10,5%. Wyznacz swoją stopę zwrotu z okresu posiadania HPR w procentach.

F = €1 000kupon = 6%n = 10y0 = 9%y1 = 10,5%
HPR = %
6.Cena i rentowność obligacjiTrudny
lata01234567€1 085€70€70 + €1 000

Obligacja o wartości nominalnej €1 000 i rocznym kuponie 7% zostanie wykupiona po 7 latach, a jej cena wynosi €1 085. Wyznacz jej rentowność do wykupu YTM w procentach.

F = €1 000kupon = 7%n = 7P = €1 085
YTM = %
7.CAPM i WACCŚredni
βr (%)SMLrf​ = 3%β = 1rm​ = ?β = 0,6re​ = 7,2%

Akcja o becie 0,6 ma wymaganą stopę zwrotu 7,2%. Stopa wolna od ryzyka wynosi 3%. Jaką oczekiwaną stopę zwrotu z rynku rm implikuje CAPM?

β = 0,6re = 7,2%rf = 3%
rm = %
8.CAPM i WACCTrudny
rf​ = 1,5%, rm​ − rf​ = 5,5%brak zadłużeniakapitał własnyβU​ = 1,1D/E = 1,5kapitał własnyre​ = ?długT = 30%

Działalność firmy ma betę niezlewarowaną (aktywów) 1,1. Firma planuje wskaźnik dług/kapitał własny 1,5. Stawka podatku wynosi 30%, stopa wolna od ryzyka 1,5%, a rynkowa premia za ryzyko 5,5%. Wyznacz koszt kapitału własnego re przy nowej strukturze kapitału.

βU = 1,1D/E = 1,5T = 30%rf = 1,5%rm − rf = 5,5%
re = %
9.Statystyka opisowaŚredni
152025303540455055

Wyznacz odchylenie standardowe z próby s dla danych: 59, 27, 25, 12, 36, 50.

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

Wielkość ma rozkład normalny ze średnią 170 i odchyleniem standardowym 5. Jaka część P wartości leży powyżej 172?

μ = 170σ = 5x = 172
P =
11.PrawdopodobieństwoŚredni
xp(x)100,25200,15300,25400,35μ = 27

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

x: 10, 20, 30, 40p(x): 0,25, 0,15, 0,25, 0,35
Var(X) =
12.PrawdopodobieństwoTrudny
€p(x)−30,7430,25570,01

Gra kosztuje €3. Wygrywasz €6 z prawdopodobieństwem 0,25 i €60 z prawdopodobieństwem 0,01; w pozostałych przypadkach nic nie wygrywasz. Stawka nie jest zwracana. Wyznacz oczekiwany zysk netto E(G) na jedną grę.

stawka = €3€6: p = 0,25€60: p = 0,01
E(G) = €
13.Rozkład normalnyŚredni
−3−2−10123zzacieniowane pole na prawo od z = 0,0150

Przeciągnij z tak, aby zacieniowane pole pod standardową krzywą normalną, na prawo od z, wynosiło 0,0150. Znajdź z z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku.

A = 0,0150
z =
14.Rozkład normalnyTrudny
157164171178185192199cmgóra 60%

Rozkład wzrostu dorosłych mężczyzn jest normalny ze średnią 178 cm i odchyleniem standardowym 7 cm. Przeciągnij wartość graniczną tak, aby zacieniowane górne 60% leżało na prawo od niej. Znajdź wartość graniczną x.

μ = 178 cmσ = 7 cm60%
x = cm
15.Przedziały ufnościŚredni
μ₁ − μ₂0L = ?Ux̄₁ − x̄₂E99%

Porównuje się czas pracy baterii dwóch modeli telefonów. Model 1: 50 telefonów, średnia 119 h, znane odchylenie standardowe 16 h. Model 2: 80 telefonów, średnia 127 h, znane odchylenie standardowe 10 h. Wyznacz dolną granicę przedziału ufności 99 % dla μ₁ − μ₂.

n₁ = 50x̄₁ = 119 hσ₁ = 16 hn₂ = 80x̄₂ = 127 hσ₂ = 10 h99%
dolna granica = h
16.Przedziały ufnościTrudny
μ₁ − μ₂, t(10) = 2,2280LU = ?x̄₁ − x̄₂E95%

Testuje się dwa nawozy. Grupa poletek 1: 6 poletek, średni plon 43 kg, odchylenie standardowe 3,5 kg. Grupa poletek 2: 6 poletek, średnia 53 kg, odchylenie standardowe 4 kg. Załóż równe wariancje (łączne t, df = n₁ + n₂ − 2). Wyznacz górną granicę przedziału ufności 95 % dla μ₁ − μ₂.

n₁ = 6x̄₁ = 43s₁ = 3,5n₂ = 6x̄₂ = 53s₂ = 495%t(10) = 2,228
górna granica = kg
17.Testy hipotez i przedziały ufnościŚredni
−2,1452,145t = ?df = 14

Porównuje się dwie metody nauczania. Grupa 1: 9 uczniów, średni wynik 68, odchylenie standardowe 4,5. Grupa 2: 7 uczniów, średni wynik 57,2, odchylenie standardowe 10,5. 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 = 9x̄₁ = 68s₁ = 4,5n₂ = 7x̄₂ = 57,2s₂ = 10,5
t =
18.Testy hipotez i przedziały ufnościTrudny
μ₀x̄c

Jednostronny test z dla H₀: μ = 80 przeciw H₁: μ < 80 przeprowadza się na poziomie α = 0.01 na próbie o liczebności 100; odchylenie standardowe jest znane i wynosi 25. W rzeczywistości średnia wynosi 74.5. Wyznacz prawdopodobieństwo błędu II rodzaju β w procentach.

μ₀ = 80μ = 74,5σ = 25n = 100α = 0,01
β = %
19.Regresja liniowa i korelacjaŚredni
xy352448552655762xy46505560

Tabela podaje 5 par obserwacji x = wydatki na reklamę w tys. € i y = sprzedaż w tys. €. Wyznacz współczynnik determinacji r² prostej najmniejszych kwadratów.

n = 5
r² =
20.Regresja liniowa i korelacjaTrudny
xy24445466987610841296xy510406080100ŷ = 91

Tabela podaje 6 par obserwacji x = wydatki na reklamę w tys. € i y = sprzedaż w tys. €. Użyj prostej najmniejszych kwadratów ŷ = a + b·x. Dla jakiej wartości x prosta przewiduje ŷ = 91?

n = 6ŷ = 91
x =

3Roztwory

1.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: PV = 4179 €

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 − 0,415)/0,07 = 8,358

Wartość bieżąca

PV = 500·8,358 = €4 178,83

Odpowiedź

PV = €4 178,83
2.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: FV = 24517 €

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 wpłat

i = 0,042/12 = 0,0035
N = 12·6 = 72

Wartość przyszła wpłat

FV = A·((1 + i)N − 1)/i = 300·(1,286 − 1)/0,0035 = €24 516,87

Odpowiedź

FV = €24 516,87

Sam wpłaciłeś €21 600; reszta to odsetki.

3.NPV i IRR

Odpowiedź: NPV = −20000 €

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 przepływów

PV = 23 000/(0,11 − 0,01) = 230 000,00

NPV

NPV = 230 000,00 − 250 000 = −€20 000,00

Odpowiedź

NPV = −€20 000,00

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

4.NPV i IRR

Odpowiedź: IRR = 25,58 %

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(25%) = 352,00
NPV(30%) = −2 498,86

Zawężaj

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

IRR ≈ 25 + 5·352,00/(352,00 − (−2 498,86)) = 25,62%
dokładnie: NPV(25,58%) = 0 → IRR = 25,58%

Odpowiedź

IRR = 25,58%
5.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: HPR = −0,1926 %

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 = €60,00, i = 0,09, N = 10
€60,00·(1 − 0,4224)/0,09 + €1 000·0,4224 = €385,06 + €422,41 = €807,47

Cena sprzedaży

C = €60,00, i = 0,105, N = 9
€60,00·(1 − 0,4071)/0,105 + €1 000·0,4071 = €338,78 + €407,14 = €745,92

Stopa zwrotu z okresu posiadania

HPR = (60 + 745,92 − 807,47)/807,47 = −0,1926%

Odpowiedź

HPR = −0,1926%
6.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: YTM = 5,504 %

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

€1 085 = €70·(1 − (1 + y)⁻⁷)/y + €1 000/(1 + y)⁷

Rozwiąż numerycznie

P(5%) = €1 115,73, P(6%) = €1 055,82
YTM = 5,504%

Odpowiedź

YTM = 5,504%
7.CAPM i WACC

Odpowiedź: rm = 10 %

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).

Rynkowa premia za ryzyko

rm − rf = (7,2% − 3%)/0,6 = 7%

Stopa zwrotu z rynku

rm = 3% + 7% = 10%

Odpowiedź

rm = 10%
8.CAPM i WACC

Odpowiedź: re = 13,9 %

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.

Beta lewarowana

βL = 1,1·(1 + 0,7·1,5) = 2,255

Koszt kapitału własnego (CAPM)

re = 1,5% + 2,255·5,5% = 13,9%

Odpowiedź

re = 13,9%
9.Statystyka opisowa

Odpowiedź: s = 17,29

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 = 209/6 = 34,83

Kwadraty odchyleń

Σ(x − x̄)² = 24,17² + (−7,833)² + (−9,833)² + (−22,83)² + 1,167² + 15,17² = 1495

Odchylenie standardowe

s = √(1495/5) = 17,29

Odpowiedź

s = 17,29
10.Statystyka opisowa

Odpowiedź: P = 0,3446

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 = 0,4

Tablica rozkładu normalnego

Φ(0,4) = 0,6554
P = 1 − 0,6554 = 0,3446

Odpowiedź

P = 0,3446
11.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: Var(X) = 141

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 = 10·0,25 + 20·0,15 + 30·0,25 + 40·0,35 = 27

Średnia kwadratów

E(X²) = 100·0,25 + 400·0,15 + 900·0,25 + 1600·0,35 = 870

Wariancja

Var(X) = 870 − 27² = 141

Odpowiedź

Var(X) = 141
12.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: E(G) = −0,9 €

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: 3 (p = 0,25), 57 (p = 0,01), −3 (p = 0,74)

Wartość oczekiwana

E(G) = 3·0,25 + 57·0,01 − 3·0,74 = −0,9 €

Odpowiedź

E(G) = −0,9 €

Wartość ujemna oznacza, że średnio tracisz pieniądze.

13.Rozkład normalny

Odpowiedź: z = 2,17

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 − 0,0150 = 0,9850

Czytaj tablicę z wstecz

Znajdź 0,9850 wewnątrz tablicy i odczytaj z.

z = 2,17

Odpowiedź

z = 2,17
14.Rozkład normalny

Odpowiedź: x = 176,3 cm

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 = 178 − 0,25·7 = 176,3 cm

Odpowiedź

x = 176,3 cm
15.Przedziały ufności

Odpowiedź: dolna granica = −14,5 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 = 119 − 127 = −8

Błąd standardowy

SE = √(16²/50 + 10²/80) = 2,524

Margines błędu

E = 2,576·2,524 = 6,502

Przedział

−8 ± 6,502 → [−14,5, −1,498]

Odpowiedź

dolna granica = −14,5 h

Przedział nie zawiera 0, więc średnie różnią się istotnie.

16.Przedziały ufności

Odpowiedź: górna granica = −5,166 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 = (5·3,5² + 5·4²)/10 = 14,13
sp = 3,758

Margines błędu

E = 2,228·3,758·√(1/6 + 1/6) = 4,834

Przedział

−10 ± 4,834 → [−14,83, −5,166]

Odpowiedź

górna granica = −5,166 kg
17.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: t = 2,794

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 = (8·4,5² + 6·10,5²)/14 = 58,82
sp = 7,67

Błąd standardowy

SE = 7,67·√(1/9 + 1/7) = 3,865

Statystyka testowa

t = (68 − 57,2)/3,865 = 2,794

Odpowiedź

t = 2,794

Przy df = 14 dwustronna wartość krytyczna dla 5 % wynosi 2,145; |t| jest większe, więc H₀ odrzuca się.

18.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: β = 55,01 %

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 = 25/√100 = 2,5
x̄c = 80 − 2,326·2,5 = 74,19

z przy prawdziwej średniej

z = (74,19 − 74,5)/2,5 = −0,126

Błąd II rodzaju

moc = P(Z < −0.126) = 44.99%
β = 100% − 44,99% = 55,01%

Odpowiedź

β = 55,01%
19.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: r² = 0,67

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 = 25/5 = 5
ȳ = 269/5 = 53,8

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 27
Syy = Σ(y − ȳ)² = 108,8

Współczynnik determinacji

r² = 27²/(10·108,8) = 0,67

Odpowiedź

r² = 0,67

Około 67% zmienności y jest wyjaśnione przez prostą.

20.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: x = 11,02

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 = 423/6 = 70,5

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 357

Prosta regresji

b = 357/70 = 5,1
a = 70,5 − 5,1·7 = 34,8
ŷ = 34,8 + 5,1·x

Wyznacz x

x = (91 − 34,8)/5,1 = 11,02

Odpowiedź

x = 11,02

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