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…8PV = ?€50 000

Za 8 lat potrzebujesz €50 000. Konto daje 6 % rocznie z kapitalizacją kwartalną. Ile musisz wpłacić dziś? Wyznacz wartość bieżącą PV.

FV = €50 0006% / 4n = 8
PV = €
2.Wartość pieniądza w czasieTrudny
miesiące0123…324€300€300€300FV = ?

Odkładasz €300 na koniec każdego miesiąca przez 27 lat. Konto daje 2,4 % rocznie z miesięczną kapitalizacją. Ile uzbierasz na koniec? Wyznacz FV.

A = €3002,4% / 12N = 324
FV = €
3.NPV i IRRŚredni
lata012345−50 00013 50013 50013 50013 50013 500

Projekt kosztuje dziś €50 000 i przynosi €13 500 na koniec każdego roku przez 5 lat. Koszt kapitału wynosi 10 %. Załóż, że przepływy napływają równomiernie w ciągu każdego roku. Wyznacz zdyskontowany okres zwrotu DPB w latach.

r = 10%CF0 = −50 000CF1 = 13 500CF2 = 13 500CF3 = 13 500CF4 = 13 500CF5 = 13 500
DPB = lata
4.NPV i IRRTrudny
lata012−25 00017 00014 000

Projekt kosztuje €25 000 i przynosi €17 000, €14 000 na koniec lat od 1 do 2. Wyznacz jego wewnętrzną stopę zwrotu IRR w procentach.

CF0 = −25 000CF1 = 17 000CF2 = 14 000
IRR = %
5.Cena i rentowność obligacjiŚredni
półrocza0123…20€15€15€15 + €1 000P = ?

Obligacja o wartości nominalnej €1 000 wypłaca roczny kupon 3% w dwóch ratach półrocznych, a jej wykup nastąpi po 10 latach. Rentowność do wykupu wynosi 4% rocznie. Wyznacz cenę P obligacji.

F = €1 000kupon = 3%YTM = 4%n = 10
P = €
6.Cena i rentowność obligacjiTrudny

Obligacja jest notowana po €1 010 przy rentowności do wykupu 5% (kapitalizacja roczna) i duration Macaulaya 9 lat. Korzystając ze zmodyfikowanej duration, oszacuj nową cenę P, jeśli rentowność spadnie o 25 punktów bazowych.

P0 = €1 010y = 5%D = 9Δy = −25 bp
P = €
7.CAPM i WACCŚredni
WACC = ?kapitał własny€5 000 000re​ = 10%dług€2 000 000rd​ = 3%T = 30%

Spółka ma kapitał własny o wartości €5 000 000 i dług o wartości €2 000 000. Jej koszt kapitału własnego wynosi 10%, koszt długu przed opodatkowaniem 3%, a stopa podatkowa 30%. Wyznacz WACC.

E = €5 000 000D = €2 000 000re = 10%rd = 3%T = 30%
WACC = %
8.CAPM i WACCTrudny
WACC = ?kapitał własny2 000 000 × €22,50D0​ = €2,60g = 5%dług€45 000 000rd​ = 6%T = 28%

Firma ma 2 000 000 akcji notowanych po €22,50; wartość księgowa jej kapitału własnego wynosi €27 000 000. Właśnie wypłaciła dywidendę €2,60 na akcję, a dywidendy rosną o 5% rocznie. Jej dług ma wartość rynkową €45 000 000 i koszt przed opodatkowaniem 6%. Stawka podatku wynosi 28%. Wyznacz WACC, przyjmując koszt kapitału własnego z modelu stałego wzrostu dywidendy.

N = 2 000 000P0 = €22,50księgowy kapitał własny = €27 000 000D0 = €2,60g = 5%D = €45 000 000rd = 6%T = 28%
WACC = %
9.Statystyka opisowaŚredni
10152025303540455055

Wyznacz odchylenie standardowe z próby s dla danych: 25, 20, 10, 52, 56.

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

Wyniki egzaminu mają rozkład normalny ze średnią 60 i odchyleniem standardowym 5. Wyznacz wynik z z dla wyniku 67,5.

μ = 60σ = 5x = 67,5
z =
11.PrawdopodobieństwoŚredni
xp(x)100,35200,05300,35400,25μ = 25

Dla pokazanego rozkładu wyznacz odchylenie standardowe σ zmiennej X.

x: 10, 20, 30, 40p(x): 0,35, 0,05, 0,35, 0,25
σ =
12.PrawdopodobieństwoTrudny
€p(x)−20,6920,3180,01

Gra kosztuje €2. Wygrywasz €4 z prawdopodobieństwem 0,3 i €20 z prawdopodobieństwem 0,01; w pozostałych przypadkach nic nie wygrywasz. Stawka nie jest zwracana. Wyznacz oczekiwany zysk netto E(G) na jedną grę.

stawka = €2€4: p = 0,3€20: p = 0,01
E(G) = €
13.Rozkład normalnyŚredni
178,35181,5P = ?

Rozkład wzrostu dorosłych mężczyzn jest normalny ze średnią 178 cm i odchyleniem standardowym 7 cm. Jaka część wartości leży między 178,35 a 181,5 cm? Podaj P w postaci dziesiętnej.

μ = 178σ = 7x1 = 178,35x2 = 181,5
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 0,015 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 = 0,015 mm
P =
15.Przedziały ufnościŚredni
n = 9, s = 13,5LU = ?x̄ = 23,5E99%

Próba 9 elementów ma średnią 23,5 i odchylenie standardowe s = 13,5. Populacja ma w przybliżeniu rozkład normalny. Wyznacz górną granicę przedziału ufności 99% dla średniej.

n = 9x̄ = 23,5s = 13,599%t(8) = 3,355
górna granica =
16.Przedziały ufnościTrudny
σ = 27, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 590%

Odchylenie standardowe populacji wynosi 27. Jak liczna musi być próba n, aby przedział ufności 90% dla średniej miał margines błędu co najwyżej 5?

σ = 27E = 590%
n =
17.Testy hipotez i przedziały ufnościŚredni
−1,961,96z = ?

Dwie linie produkcyjne wytwarzają tę samą część. Linia 1: próba 60 części ma średnią długość 112,5 mm, a znane odchylenie standardowe linii wynosi 4 mm. Linia 2: próba 100 części ma średnią 110,7 mm, znane odchylenie standardowe 5 mm. Wyznacz statystykę testową z dla H₀: μ₁ = μ₂, przyjmując różnicę jako x̄₁ − x̄₂ (linia 1 minus linia 2).

n₁ = 60x̄₁ = 112,5 mmσ₁ = 4 mmn₂ = 100x̄₂ = 110,7 mmσ₂ = 5 mm
z =
18.Testy hipotez i przedziały ufnościTrudny
σ = 15, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 1,595%

Jak duża musi być próba, aby przedział ufności 95 % dla średniej miał margines błędu co najwyżej 1,5? Odchylenie standardowe wynosi 15. Wyznacz najmniejszą liczebność próby n.

σ = 15E = 1,595%
n =
19.Regresja liniowa i korelacjaŚredni
xy274136208211029xy510102030

Tabela podaje 5 par obserwacji x = obciążenie w kN i y = wydłużenie w mm. Wyznacz współczynnik korelacji Pearsona r.

n = 5
r =
20.Regresja liniowa i korelacjaTrudny
xy164018422061225524642671xy202540506070x = 25

Tabela podaje 6 par obserwacji x = temperatura w °C i y = liczba sprzedanych lodów. Użyj prostej najmniejszych kwadratów ŷ = a + b·x. Wyznacz prognozę ŷ dla x = 25.

n = 6x = 25
ŷ =

3Roztwory

1.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: PV = 31050 €

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 = 0,06/4 = 0,015
N = 4·8 = 32

Wartość bieżąca

PV = FV/(1 + i)N = 50 000/1,61 = €31 049,65

Odpowiedź

PV = €31 049,65
2.Wartość pieniądza w czasie

Odpowiedź: FV = 136572 €

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 = 0,024/12 = 0,002
N = 12·27 = 324

Wartość przyszła wpłat

FV = A·((1 + i)N − 1)/i = 300·(1,91 − 1)/0,002 = €136 571,53

Odpowiedź

FV = €136 571,53

Sam wpłaciłeś €97 200; reszta to odsetki.

3.NPV i IRR

Odpowiedź: DPB = 4,86 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: 13 500/1,1 = 12 272,73 → Σ = 12 272,73
rok 2: 13 500/1,21 = 11 157,02 → Σ = 23 429,75
rok 3: 13 500/1,331 = 10 142,75 → Σ = 33 572,50
rok 4: 13 500/1,464 = 9 220,68 → Σ = 42 793,18
rok 5: 13 500/1,611 = 8 382,44 → Σ = 51 175,62

Ułamek ostatniego roku

DPB = 4 + 7 206,82/8 382,44 = 4,86

Odpowiedź

DPB = 4,86 lata

Zdyskontowany okres zwrotu jest zawsze dłuższy niż prosty okres zwrotu (3,704 lat).

4.NPV i IRR

Odpowiedź: IRR = 16,19 %

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(15%) = 368,62
NPV(20%) = −1 111,11

Zawężaj

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

IRR ≈ 15 + 5·368,62/(368,62 − (−1 111,11)) = 16,25%
dokładnie: NPV(16,19%) = 0 → IRR = 16,19%

Odpowiedź

IRR = 16,19%
5.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: P = 918,2 €

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 = €15,00, i = 0,02, N = 20

Wartość bieżąca kuponów

€15,00·(1 − 0,673)/0,02 = €245,27

Wartość bieżąca wartości nominalnej

€1 000·0,673 = €672,97

Cena

P = €918,24

Odpowiedź

P = €918,24

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

6.Cena i rentowność obligacji

Odpowiedź: P = 1032 €

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 = 9/1,05 = 8,571

Szacowana zmiana ceny

%ΔP ≈ −8,571·(−0,0025) = 2,143%
P ≈ 1010·(1 + 0,02143) = €1 031,64

Odpowiedź

P = €1 031,64

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

7.CAPM i WACC

Odpowiedź: WACC = 7,743 %

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 = 0,7143, D/V = 0,2857

WACC

WACC = 0,7143·10% + 0,2857·3%·(1 − 0,3) = 7,743%

Odpowiedź

WACC = 7,743%
8.CAPM i WACC

Odpowiedź: WACC = 10,73 %

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).

Koszt kapitału własnego

D1 = 2,6·1,05 = €2,73
re = 2,73/22,5 + 0,05 = 17,13%

Wartości rynkowe

E = 2 000 000·€22,50 = €45 000 000
V = €90 000 000, E/V = 0,5, D/V = 0,5

WACC

WACC = 0,5·17,13% + 0,5·6%·(1 − 0,28) = 10,73%

Odpowiedź

WACC = 10,73%
9.Statystyka opisowa

Odpowiedź: s = 20,32

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 = 163/5 = 32,6

Kwadraty odchyleń

Σ(x − x̄)² = (−7,6)² + (−12,6)² + (−22,6)² + 19,4² + 23,4² = 1651

Odchylenie standardowe

s = √(1651/4) = 20,32

Odpowiedź

s = 20,32
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 = (67,5 − 60)/5 = 1,5

Odpowiedź

z = 1,5
11.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: σ = 12,04

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 = 10·0,35 + 20·0,05 + 30·0,35 + 40·0,25 = 25

Średnia kwadratów

E(X²) = 100·0,35 + 400·0,05 + 900·0,35 + 1600·0,25 = 770

Wariancja

Var(X) = 770 − 25² = 145
σ = √145 = 12,04

Odpowiedź

σ = 12,04
12.Prawdopodobieństwo

Odpowiedź: E(G) = −0,6 €

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: 2 (p = 0,3), 18 (p = 0,01), −2 (p = 0,69)

Wartość oczekiwana

E(G) = 2·0,3 + 18·0,01 − 2·0,69 = −0,6 €

Odpowiedź

E(G) = −0,6 €

Wartość ujemna oznacza, że średnio tracisz pieniądze.

13.Rozkład normalny

Odpowiedź: P = 0,1715

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 = (178,35 − 178)/7 = 0,05
z₂ = (181,5 − 178)/7 = 0,5

Pole pomiędzy

P = Φ(0,5) − Φ(0,05) = 0,6915 − 0,5199 = 0,1715

Odpowiedź

P = 0,1715
14.Rozkład normalny

Odpowiedź: P = 0,9452

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 = 0,025 mm

Standaryzuj

z = (0 − 0,04)/0,025 = −1,6

Prawdopodobieństwo

P = 1 − Φ(−1,6) = 0,9452

Odpowiedź

P = 0,9452
15.Przedziały ufności

Odpowiedź: górna granica = 38,6

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 = 3,355

Margines błędu

E = 3,355·13,5/√9 = 15,1

Przedział

23,5 ± 15,1 → [8,403, 38,6]

Odpowiedź

górna granica = 38,6
16.Przedziały ufności

Odpowiedź: n = 79

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 = (1,645·27/5)² = 78,91

Zaokrąglij w górę

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

n = 79

Odpowiedź

n = 79
17.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: z = 2,504

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.

Błąd standardowy różnicy

SE = √(4²/60 + 5²/100) = √0,5167 = 0,7188

Statystyka testowa

z = (112,5 − 110,7)/0,7188 = 2,504

Odpowiedź

z = 2,504

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

18.Testy hipotez i przedziały ufności

Odpowiedź: n = 385

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 = (1,96·15/1,5)² = 384,2

Zaokrąglij w górę

n = 385

Odpowiedź

n = 385
19.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: r = 0,9827

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 = 90/5 = 18

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 104
Syy = Σ(y − ȳ)² = 280

Współczynnik korelacji

r = 104/√(40·280) = 0,9827

Odpowiedź

r = 0,9827
20.Regresja liniowa i korelacja

Odpowiedź: ŷ = 67,79

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 = 126/6 = 21
ȳ = 333/6 = 55,5

Sumy kwadratów i iloczynów

Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 215

Prosta regresji

b = 215/70 = 3,071
a = 55,5 − 3,071·21 = −9
ŷ = −9 + 3,071·x

Prognoza

ŷ = −9 + 3,071·25 = 67,79

Odpowiedź

ŷ = 67,79

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