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
lata01234567€12 000FV = ?

Inwestujesz €12 000 przy nominalnej stopie 4 % rocznie z kapitalizacją kwartalną. Wyznacz wartość FV inwestycji po 7 latach.

PV = €12 0004% / 4n = 7
FV = €
2.Wartość pieniądza w czasieTrudny
miesiące0123…192A?AA€75 000

Za 16 lat chcesz mieć €75 000. Na koniec każdego miesiąca odkładasz tę samą kwotę na konto oprocentowane 5,4 % rocznie z kapitalizacją miesięczną. Wyznacz miesięczną wpłatę A.

FV = €75 0005,4% / 12N = 192
A = €
3.NPV i IRRŚredni
lata012345−20 0007 5007 5007 5007 5007 500

Projekt kosztuje dziś €20 000 i przynosi €7 500 na koniec każdego roku przez 5 lat. Koszt kapitału wynosi 12 %. Załóż, że przepływy napływają równomiernie w ciągu każdego roku. Wyznacz zdyskontowany okres zwrotu DPB w latach.

r = 12%CF0 = −20 000CF1 = 7 500CF2 = 7 500CF3 = 7 500CF4 = 7 500CF5 = 7 500
DPB = lata
4.NPV i IRRTrudny
r (%)NPVABr* = ?0

Projekt A kosztuje €20 000 i przynosi €11 500, €8 000, €4 500 na koniec lat od 1 do 3. Projekt B kosztuje €30 000 i przynosi €8 500, €13 000, €15 500. Wyznacz stopę graniczną r*, przy której oba projekty mają to samo NPV, w procentach.

A: −20 000, 11 500, 8 000, 4 500B: −30 000, 8 500, 13 000, 15 500
r* = %
5.Cena i rentowność obligacjiŚredni
półrocza0123…10€25€25€25 + €1 000P = ?

Obligacja o wartości nominalnej €1 000 wypłaca roczny kupon 5% w dwóch ratach półrocznych, a jej wykup nastąpi po 5 latach. Rentowność do wykupu wynosi 2,5% rocznie. Wyznacz cenę P obligacji.

F = €1 000kupon = 5%YTM = 2,5%n = 5
P = €
6.Cena i rentowność obligacjiTrudny
lata0123€1 030€50€50 + €1 000

Obligacja o wartości nominalnej €1 000 i rocznym kuponie 5% zostanie wykupiona po 3 latach, a jej cena wynosi €1 030. Wyznacz jej rentowność do wykupu YTM w procentach.

F = €1 000kupon = 5%n = 3P = €1 030
YTM = %
7.CAPM i WACCŚredni
WACC = ?kapitał własny€8 000 000re​ = 11%dług€6 000 000rd​ = 4%T = 21%

Spółka ma kapitał własny o wartości €8 000 000 i dług o wartości €6 000 000. Jej koszt kapitału własnego wynosi 11%, koszt długu przed opodatkowaniem 4%, a stopa podatkowa 21%. Wyznacz WACC.

E = €8 000 000D = €6 000 000re = 11%rd = 4%T = 21%
WACC = %
8.CAPM i WACCTrudny
WACC = ?kapitał własny5 000 000 × €28,00β = 0,6rf​ = 2,5%, rm​ = 6,5%dług20 000 × €1 050rd​ = 5%T = 28%

Spółka ma 5 000 000 akcji po €28,00 za sztukę i 20 000 obligacji notowanych po €1 050 za sztukę. Koszt długu przed opodatkowaniem wynosi 5%, a stopa podatkowa 28%. Współczynnik beta akcji to 0,6, stopa wolna od ryzyka 2,5%, a stopa zwrotu z rynku 6,5%. Wyznacz WACC.

β = 0,6rf = 2,5%rm = 6,5%rd = 5%T = 28%
WACC = %
9.Statystyka opisowaŚredni
152025303540455055

Wyznacz odchylenie standardowe z próby s dla danych: 15, 57, 17, 53, 45, 18, 38.

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

Wielkość ma rozkład normalny ze średnią 70 i odchyleniem standardowym 20. Jaka część P wartości leży powyżej 110?

μ = 70σ = 20x = 110
P =
11.PrawdopodobieństwoŚredni
xp(x)10,0520,3530,1540,350,15μ = 3,15

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

x: 1, 2, 3, 4, 5p(x): 0,05, 0,35, 0,15, 0,3, 0,15
Var(X) =
12.PrawdopodobieństwoTrudny
n = 6, p = 0,5: P(X = 3) = ?k0123456

Test ma 6 pytań wielokrotnego wyboru. Studentka, która zgaduje, odpowiada poprawnie na każde z prawdopodobieństwem 0,5, niezależnie. Jakie jest prawdopodobieństwo P dokładnie 3 poprawnych odpowiedzi?

n = 6p = 0,5k = 3
P =
13.Rozkład normalnyŚredni
169,95185P = ?

Rozkład wzrostu dorosłych mężczyzn jest normalny ze średnią 178 cm i odchyleniem standardowym 7 cm. Jaka część wartości leży między 169,95 a 185 cm? Podaj P w postaci dziesiętnej.

μ = 178σ = 7x1 = 169,95x2 = 185
P =
14.Rozkład normalnyTrudny
μ = 65x = ?20%

Rozkład wyników egzaminu jest normalny ze średnią 65 pkt i odchyleniem standardowym 10 pkt. Wyznacz wartość x, poniżej której leży 20% wszystkich wartości (20. percentyl).

μ = 65σ = 10P = 20%
x = pkt
15.Przedziały ufnościŚredni
x̄E₁ = 7,790%, n = 50x̄E₂ = ?99%, n = 200

Przedział ufności 90 % dla średniej, oparty na 50 obserwacjach i znanym σ, ma margines błędu 7,7. Jaki jest margines błędu E₂ przedziału 99 % opartego na 200 obserwacjach?

90%n₁ = 50E₁ = 7,799%n₂ = 200
E₂ =
16.Przedziały ufnościTrudny
μ₁ − μ₂, t(24) = 2,7970LUx̄₁ − x̄₂E = ?99%

Testuje się dwa nawozy. Grupa poletek 1: 8 poletek, średni plon 57 kg, odchylenie standardowe 9 kg. Grupa poletek 2: 18 poletek, średnia 60 kg, odchylenie standardowe 8,5 kg. Załóż równe wariancje (łączne t, df = n₁ + n₂ − 2). Wyznacz margines błędu E przedziału ufności 99 % dla μ₁ − μ₂.

n₁ = 8x̄₁ = 57s₁ = 9n₂ = 18x̄₂ = 60s₂ = 8,599%t(24) = 2,797
E = kg
17.Testy hipotez i przedziały ufnościŚredni
t −2,13102,131

Próba 16 studentów ma średni wynik 116,1 i odchylenie standardowe z próby 5. Wyznacz statystykę testową t dla H₀: μ = 120.

μ₀ = 120x̄ = 116,1s = 5n = 16
t =
18.Testy hipotez i przedziały ufnościTrudny
σ = 4, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 0,595%

Jak duża musi być próba, aby przedział ufności 95 % dla średniej miał margines błędu co najwyżej 0,5? Odchylenie standardowe wynosi 4. Wyznacz najmniejszą liczebność próby n.

σ = 4E = 0,595%
n =
19.Regresja liniowa i korelacjaŚredni
xy267369473583696796xy246708090

Tabela podaje 6 par obserwacji x = liczba godzin nauki i y = wynik egzaminu. Wyznacz współczynnik determinacji r² prostej najmniejszych kwadratów.

n = 6
r² =
20.Regresja liniowa i korelacjaTrudny
xy127222322420513xy24152025x = 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: FV = 15855 €

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 = r/m = 0,04/4 = 0,01
N = m·n = 4·7 = 28

Wartość przyszła

FV = 12 000·(1 + 0,01)28 = 12 000·1,321 = €15 855,49

Odpowiedź

FV = €15 855,49
2.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: A = 246,7 €

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 = 0,054000000000000006/12 = 0,0045
N = 12·16 = 192

Wpłata

A = FV·i/((1 + i)N − 1) = 75 000·0,0045/(2,368 − 1) = €246,70

Odpowiedź

A = €246,70
3.NPV i IRR

Odpowiedź: DPB = 3,417 lata

Okres zwrotu: czas, po którym skumulowane przepływy pieniężne zwracają nakład początkowy. Zakłada się, że gotówka wpływa równomiernie w ciągu każdego roku, więc ostatnia część to ułamek roku. Prosty okres zwrotu pomija wartość pieniądza w czasie; zdyskontowany okres zwrotu wykorzystuje zamiast tego zdyskontowane przepływy.

Przepływy zdyskontowane i skumulowane

rok 1: 7 500/1,12 = 6 696,43 → Σ = 6 696,43
rok 2: 7 500/1,254 = 5 978,95 → Σ = 12 675,38
rok 3: 7 500/1,405 = 5 338,35 → Σ = 18 013,73
rok 4: 7 500/1,574 = 4 766,39 → Σ = 22 780,12

Ułamek ostatniego roku

DPB = 3 + 1 986,27/4 766,39 = 3,417

Odpowiedź

DPB = 3,417 lata

Zdyskontowany okres zwrotu jest zawsze dłuższy niż prosty okres zwrotu (2,667 lat).

4.NPV i IRR

Odpowiedź: r* = 8,826 %

Stopa graniczna (punkt Fishera): stopa dyskontowa, przy której dwa projekty mają to samo NPV. Jest to IRR różnicy ich przepływów (B − A). Poniżej niej wyższe NPV ma projekt z późniejszymi, większymi przepływami; powyżej wygrywa drugi.

Różnica przepływów

ΔCF0 = −30 000 − (−20 000) = −10 000
ΔCF1 = 8 500 − 11 500 = −3 000
ΔCF2 = 13 000 − 8 000 = 5 000
ΔCF3 = 15 500 − 4 500 = 11 000

IRR różnicy

NPVΔ(8%) = 241,07
NPVΔ(9%) = −49,88
r* = 8,826%

Odpowiedź

r* = 8,826%

Sprawdzenie: przy 8,826% oba NPV wynoszą €813,84.

5.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: P = 1117 €

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 = €25,00, i = 0,0125, N = 10

Wartość bieżąca kuponów

€25,00·(1 − 0,8832)/0,0125 = €233,64

Wartość bieżąca wartości nominalnej

€1 000·0,8832 = €883,18

Cena

P = €1 116,82

Odpowiedź

P = €1 116,82

Rentowność jest niższa od oprocentowania kuponu, więc obligacja jest sprzedawana z premią.

6.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: YTM = 3,921 %

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

€1 030 = €50·(1 − (1 + y)⁻³)/y + €1 000/(1 + y)³

Rozwiąż numerycznie

P(3%) = €1 056,57, P(4%) = €1 027,75
YTM = 3,921%

Odpowiedź

YTM = 3,921%
7.CAPM i WACC

Odpowiedź: WACC = 7,64 %

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 = €14 000 000, E/V = 0,5714, D/V = 0,4286

WACC

WACC = 0,5714·11% + 0,4286·4%·(1 − 0,21) = 7,64%

Odpowiedź

WACC = 7,64%
8.CAPM i WACC

Odpowiedź: WACC = 4,73 %

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·€28,00 = €140 000 000
D = 20 000·€1 050 = €21 000 000

Koszt kapitału własnego (CAPM)

re = 2,5% + 0,6·4% = 4,9%

Wagi

V = €161 000 000, E/V = 0,8696, D/V = 0,1304

WACC

WACC = 0,8696·4,9% + 0,1304·5%·(1 − 0,28) = 4,73%

Odpowiedź

WACC = 4,73%
9.Statystyka opisowa

Odpowiedź: s = 17,93

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 = 243/7 = 34,71

Kwadraty odchyleń

Σ(x − x̄)² = (−19,71)² + 22,29² + (−17,71)² + 18,29² + 10,29² + (−16,71)² + 3,286² = 1929

Odchylenie standardowe

s = √(1929/6) = 17,93

Odpowiedź

s = 17,93
10.Statystyka opisowa

Odpowiedź: P = 0,02275

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 = 2

Tablica rozkładu normalnego

Φ(2) = 0,9772
P = 1 − 0,9772 = 0,02275

Odpowiedź

P = 0,02275
11.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: Var(X) = 1,428

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 = 1·0,05 + 2·0,35 + 3·0,15 + 4·0,3 + 5·0,15 = 3,15

Średnia kwadratów

E(X²) = 1·0,05 + 4·0,35 + 9·0,15 + 16·0,3 + 25·0,15 = 11,35

Wariancja

Var(X) = 11,35 − 3,15² = 1,428

Odpowiedź

Var(X) = 1,428
12.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: P = 0,3125

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 = 3) = 20·0,53·0,53 = 20·0,125·0,125 = 0,3125

Odpowiedź

P = 0,3125
13.Rozkład normalny

Odpowiedź: P = 0,7163

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 = (169,95 − 178)/7 = −1,15
z₂ = (185 − 178)/7 = 1

Pole pomiędzy

P = Φ(1) − Φ(−1,15) = 0,8413 − 0,1251 = 0,7163

Odpowiedź

P = 0,7163
14.Rozkład normalny

Odpowiedź: x = 56,58 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) = 0,2 → z = −0,8416

Powrót do x

x = 65 + −0,8416·10 = 56,58 pkt

Odpowiedź

x = 56,58 pkt
15.Przedziały ufności

Odpowiedź: E₂ = 6,029

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 = (2,576/1,645)·√(50/200) = 0,783

Nowy margines

E₂ = 7,7·0,783 = 6,029

Odpowiedź

E₂ = 6,029
16.Przedziały ufności

Odpowiedź: E = 10,28 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 = (7·9² + 17·8,5²)/24 = 74,8
sp = 8,649

Margines błędu

E = 2,797·8,649·√(1/8 + 1/18) = 10,28

Odpowiedź

E = 10,28 kg
17.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: t = −3,12

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 = 5/√16 = 5/4 = 1,25

Statystyka testowa

t = (116,1 − 120)/1,25 = −3,12

Odpowiedź

t = −3,12
t0,025; df = 15 = 2,131

|t| > 2,131, więc H₀ odrzuca się na poziomie 5 % (test dwustronny).

18.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: n = 246

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 = (1,96·4/0,5)² = 245,9

Zaokrąglij w górę

n = 246

Odpowiedź

n = 246
19.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: r² = 0,9281

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 = 27/6 = 4,5
ȳ = 484/6 = 80,67

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 118
Syy = Σ(y − ȳ)² = 857,3

Współczynnik determinacji

r² = 118²/(17,5·857,3) = 0,9281

Odpowiedź

r² = 0,9281

Około 92,81% zmienności y jest wyjaśnione przez prostą.

20.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: ŷ = 16,3

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 = 104/5 = 20,8

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −30

Prosta regresji

b = −30/10 = −3
a = 20,8 − (−3)·3 = 29,8
ŷ = 29,8 − 3·x

Prognoza

ŷ = 29,8 + (−3)·4,5 = 16,3

Odpowiedź

ŷ = 16,3

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