Prática de métodos quantitativos e renda fixa do CFA Level I: pacote de revisão

Formulários, as principais etapas dos métodos de cada tópico e 20 exercícios, com soluções completas no final.

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1Fórmulas e métodos

Valor temporal do dinheiro

Valor futuro
FV = PV·(1 + i)n
Valor atual
PV = FV/(1 + i)n
Vários períodos por ano
i = r/m, N = m·n
Anuidade, valor atual
PV = PMT·[1 − (1 + i)−n]/i
Anuidade, valor futuro
FV = PMT·[(1 + i)n − 1]/i

Método

  1. Desenhe uma linha do tempo com cada fluxo de caixa e o momento em que ocorre.
  2. Ajuste a taxa ao período: uma taxa mensal para pagamentos mensais.
  3. Use FV = PV·(1 + i)ⁿ para valores únicos e as fórmulas de anuidade para pagamentos iguais.
  4. Verifique o sinal e a ordem de grandeza da resposta.

VAL e TIR

Valor atual líquido
NPV = −C0 + Σ CFt/(1 + r)t
Fluxos iguais
NPV = −C0 + CF·[1 − (1 + r)−n]/r
Taxa interna de retorno
o r em que NPV = 0
Decisão
aceitar se NPV > 0 (ou IRR > retorno exigido)

Método

  1. Liste todos os fluxos de caixa com o seu ano; o investimento no ano 0 é negativo.
  2. Desconte cada fluxo de caixa: CFt/(1 + r)t.
  3. Some-os para obter o VPL. Positivo significa que o projeto rende mais que r.
  4. Para a TIR, encontre a taxa que zera o VPL por tentativa ou interpolação.

Preço e rendimento de títulos

Preço do título
P = C·(1 − (1 + y)−n)/y + F/(1 + y)n
Semestral
C/2, y/2 e 2n períodos
Rendimento corrente
C/P
Preço e rendimento
rendimento sobe → preço cai

Método

  1. Encontre o cupom por período e o rendimento por período.
  2. Preço = valor presente dos cupons (uma anuidade) + valor presente do valor de face.
  3. Para cupons semestrais use metade do cupom, metade do rendimento e o dobro de períodos.
  4. Verificação: se o rendimento está acima da taxa de cupom, o preço fica abaixo do valor de face.

CAPM e WACC

CAPM
re = rf + β·(rm − rf)
WACC
E/V·re + D/V·rd·(1 − T)
Valor da empresa
V = E + D

Estatística descritiva

Média
x̄ = Σx/n
Desvio-padrão amostral
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Mediana
valor do meio dos dados ordenados
Pontuação z
z = (x − μ)/σ
Distribuição normal
68% dentro de ±1σ, 95% dentro de ±2σ

Probabilidades

Complementar
P(not A) = 1 − P(A)
Regra da adição
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
Eventos independentes
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
Probabilidade condicional
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
Binomial
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

Distribuição normal

Pontuação z
z = (x − μ)/σ
Abaixo de x
P(X < x) = Φ(z)
Acima de x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Entre
Φ(z2) − Φ(z1)
Percentil
x = μ + z·σ

Método

  1. Converta o valor em um escore z: z = (x − μ)/σ.
  2. Procure Φ(z), a área à esquerda de z.
  3. Para a área à direita use 1 − Φ(z); para um intervalo subtraia as duas áreas à esquerda.
  4. Para um percentil, faça o caminho inverso: encontre z para a área e depois x = μ + z·σ.

Intervalos de confiança

σ conhecido
x̄ ± z·σ/√n
σ desconhecido
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
z crítico
90%: 1,645, 95%: 1,96, 99%: 2,576
Tamanho da amostra
n = (z·σ/E)², rounded up

Método

  1. Escolha entre z (σ populacional conhecido) e t (só o s amostral, com n − 1 graus de liberdade).
  2. Encontre o valor crítico para o nível de confiança.
  3. Margem de erro: E = valor crítico × desvio-padrão/√n.
  4. Intervalo: x̄ ± E.

Testes de hipóteses e intervalos de confiança

Teste z para uma média
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
Teste t para uma média
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
Bilateral a 5%
rejeite H0 se |z| > 1,96
Intervalo de confiança
x̄ ± z·σ/√n

Método

  1. Enuncie H₀ e H₁ e decida se o teste é unilateral ou bilateral.
  2. Calcule a estatística de teste: (x̄ − μ₀)/(σ/√n), ou com s e t.
  3. Compare com o valor crítico, ou encontre o valor-p.
  4. Rejeite H₀ se a estatística estiver além do valor crítico (p abaixo de α) e enuncie a conclusão em palavras.

Regressão linear e correlação

Somas de quadrados
Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
Inclinação
b = Sxy/Sxx
Intercepto
a = ȳ − b·x̄
Correlação
r = Sxy/√(SxxSyy)
Resíduo
e = y − ŷ

2Exercícios

1.Valor temporal do dinheiroMédia
anos0123…15PV = ?€8 000€8 000€8 000€8 000

Uma anuidade paga €8 000 no final de cada ano durante 15 anos. A taxa de juros é 8% ao ano. Encontre o valor presente PV da anuidade.

A = €8 000i = 8%n = 15
PV = €
2.Valor temporal do dinheiroDifícil
meses0123…36€25 000A?AAA

Um empréstimo de €25 000 é pago em prestações mensais iguais durante 3 anos. A taxa de juro é de 4,2 % ao ano, capitalizada mensalmente. Calcule a prestação mensal A.

P = €25 0004,2% / 12N = 36
A = €
3.VAL e TIRMédia
anos0123−75 00015 00032 00035 000

Um investimento de €75 000 gera estes fluxos no fim dos anos 1 a 3: €15 000, €32 000, €35 000. O custo do capital é de 10 %. Calcule o valor atual líquido NPV.

r = 10%CF0 = −75 000CF1 = 15 000CF2 = 32 000CF3 = 35 000
NPV = €
4.VAL e TIRDifícil
anos0123−40 00028 00019 50025 500

Um projeto custa €40 000 e devolve €28 000, €19 500, €25 500 no fim dos anos 1 a 3. Calcule a sua taxa interna de rendibilidade IRR em percentagem.

CF0 = −40 000CF1 = 28 000CF2 = 19 500CF3 = 25 500
IRR = %
5.Preço e rendimento de títulosMédia

Você compra um título com 4 anos até o vencimento (valor de face €1 000, cupom anual 8%) quando seu rendimento até o vencimento é 6%. Um ano depois, logo após receber o primeiro cupom, você o vende quando o rendimento até o vencimento é 7,5%. Encontre seu retorno no período de posse HPR em porcentagem.

F = €1 000cupom = 8%n = 4y0 = 6%y1 = 7,5%
HPR = %
6.Preço e rendimento de títulosDifícil
semestres0123456€1 072€25€25€25 + €1 000

Um título com valor de face de €1 000 paga um cupom anual de 5% em dois pagamentos semestrais e vence em 3 anos. Ele é vendido a €1 072. Encontre seu rendimento até o vencimento YTM como taxa anual (o dobro do rendimento semestral), em porcentagem.

F = €1 000cupom = 5% (2×)n = 3P = €1 072
YTM = %
7.CAPM e WACCMédia
WACC = ?capital próprioEre​ = 13%dívidaD = 1,5·Erd​ = 3%T = 30%

Uma empresa tem uma relação dívida/capital próprio (a valores de mercado) de 1,5. Seu custo do capital próprio é 13%, seu custo da dívida antes dos impostos é 3% e a alíquota de imposto é 30%. Encontre o WACC.

D/E = 1,5re = 13%rd = 3%T = 30%
WACC = %
8.CAPM e WACCDifícil
WACC = ?capital próprio1 000 000 × €44,00β = 0,6rf​ = 3%, rm​ = 8%dívida20 000 × €1 050rd​ = 3%T = 21%

Uma empresa tem 1 000 000 ações a €44,00 cada e 20 000 títulos negociados a €1 050 cada. O custo da dívida antes dos impostos é 3% e a alíquota de imposto é 21%. O beta da ação é 0,6, a taxa livre de risco é 3% e o retorno do mercado é 8%. Calcule o WACC.

β = 0,6rf = 3%rm = 8%rd = 3%T = 21%
WACC = %
9.Estatística descritivaMédia
25303540455055

Calcule o desvio-padrão amostral s dos dados: 47, 32, 51, 29, 24, 57.

n = 6
s =
10.Estatística descritivaDifícil
z −2−1012

Uma grandeza segue uma distribuição normal com média 50 e desvio-padrão 5. Que proporção P dos valores está abaixo de 42,5?

μ = 50σ = 5x = 42,5
P =
11.ProbabilidadesMédia
xp(x)10,1520,230,240,1550,3μ = 3,25

Para a distribuição mostrada, encontre a variância Var(X) de X.

x: 1, 2, 3, 4, 5p(x): 0,15, 0,2, 0,2, 0,15, 0,3
Var(X) =
12.ProbabilidadesDifícil
€p(x)−20,760,25380,05

Um jogo custa €2 para jogar. Você ganha €8 com probabilidade 0,25 e €40 com probabilidade 0,05; caso contrário, não ganha nada. A aposta não é devolvida. Encontre o ganho líquido esperado E(G) por jogo.

aposta = €2€8: p = 0,25€40: p = 0,05
E(G) = €
13.Distribuição normalMédia
−3−2−10123zárea sombreada à direita de z = 0,7939

Arraste z para que a área sombreada sob a curva normal padrão, à direita de z, seja 0,7939. Encontre z com duas casas decimais.

A = 0,7939
z =
14.Distribuição normalDifícil
35455565758595pontostopo 15%

Os notas de prova têm distribuição normal com média 65 pontos e desvio padrão 10 pontos. Arraste o ponto de corte para que os 15% superiores sombreados fiquem à direita dele. Encontre o ponto de corte x.

μ = 65 pontosσ = 10 pontos15%
x = pontos
15.Intervalos de confiançaMédia
n = 16, s = 12LUx̄ = 25,5E = ?95%

Uma amostra de 16 itens tem média 25,5 e desvio-padrão s = 12. A população é aproximadamente normal. Calcule a margem de erro E de um intervalo de confiança de 95% para a média.

n = 16x̄ = 25,5s = 1295%t(15) = 2,131
E =
16.Intervalos de confiançaDifícil
σ = 9, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 2,595%

O desvio-padrão da população é 9. Qual o tamanho de amostra n necessário para que um intervalo de confiança de 95% para a média tenha margem de erro de no máximo 2,5?

σ = 9E = 2,595%
n =
17.Testes de hipóteses e intervalos de confiançaMédia
−2,1312,131t = ?df = 15

16 funcionários fazem um teste de digitação antes e depois de um curso de treinamento. Para cada pessoa é registrada a diferença d = depois − antes (palavras por minuto). A diferença média é 2,93 e o desvio-padrão das diferenças é 6,9. Encontre a estatística do teste pareado t para H₀: μd = 0.

n = 16d̄ = 2,93sd = 6,9
t =
18.Testes de hipóteses e intervalos de confiançaDifícil
μ₀x̄c

Um teste z unilateral de H₀: μ = 100 contra H₁: μ > 100 é feito com α = 0,05 e uma amostra de 100; o desvio-padrão é conhecido e vale 15. Na realidade a média é 101,5. Encontre o poder 1 − β do teste em porcentagem.

μ₀ = 100μ = 101,5σ = 15n = 100α = 0,05
1 − β = %
19.Regressão linear e correlaçãoMédia
xy3315377449451152xy510304050

A tabela dá 5 observações pareadas de x = gasto com publicidade em k€ e y = vendas em k€. Encontre o coeficiente de determinação r² da reta de mínimos quadrados.

n = 5
r² =
20.Regressão linear e correlaçãoDifícil
xy1581189221117241262714930155xy15202530100150x = 19,5

A tabela dá 6 observações pareadas de x = temperatura em °C e y = sorvetes vendidos. Use a reta de mínimos quadrados ŷ = a + b·x. Preveja ŷ para x = 19,5.

n = 6x = 19,5
ŷ =

3Soluções

1.Valor temporal do dinheiro

Resposta: PV = 68476 €

Valor temporal do dinheiro: o dinheiro hoje vale mais do que a mesma quantia no futuro, porque pode render juros. Com uma taxa i por período, um montante cresce para FV = PV·(1 + i)n. Uma série de pagamentos iguais (uma renda) avalia-se somando cada pagamento, o que dá as fórmulas das rendas.

Fator de anuidade

(1 − (1 + i)−n)/i = (1 − 0,3152)/0,08 = 8,559

Valor atual

PV = 8 000·8,559 = €68 475,83

Resposta

PV = €68 475,83
2.Valor temporal do dinheiro

Resposta: A = 740,3 €

Valor temporal do dinheiro: o dinheiro hoje vale mais do que a mesma quantia no futuro, porque pode render juros. Com uma taxa i por período, um montante cresce para FV = PV·(1 + i)n. Uma série de pagamentos iguais (uma renda) avalia-se somando cada pagamento, o que dá as fórmulas das rendas.

Taxa mensal e número de prestações

i = 0,042/12 = 0,0035
N = 12·3 = 36

Prestação

O valor atual de N pagamentos iguais A é A·(1 − (1 + i)⁻ᴺ)/i. Iguale-o ao empréstimo e resolva em ordem a A.

(1 + i)−N = 0,8818
A = 25 000·0,0035/(1 − 0,8818) = €740,33

Resposta

A = €740,33
3.VAL e TIR

Resposta: NPV = −8621 €

Valor atual líquido: desconte cada fluxo de caixa até hoje com a rendibilidade exigida r e some-os: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Um projeto com NPV > 0 rende mais do que r e cria valor. A taxa interna de rendibilidade (TIR) é a taxa para a qual NPV = 0.

Valor atual de cada fluxo

CF0 = −75 000
CF1/(1 + 0,1)1 = 15 000/1,1 = 13 636,36
CF2/(1 + 0,1)2 = 32 000/1,21 = 26 446,28
CF3/(1 + 0,1)3 = 35 000/1,331 = 26 296,02

Somar

NPV = €−8 621,34

Resposta

NPV = €−8 621,34

O VAL é negativo, logo o projeto rende menos do que a rendibilidade exigida.

4.VAL e TIR

Resposta: IRR = 38,46 %

Valor atual líquido: desconte cada fluxo de caixa até hoje com a rendibilidade exigida r e some-os: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Um projeto com NPV > 0 rende mais do que r e cria valor. A taxa interna de rendibilidade (TIR) é a taxa para a qual NPV = 0.

Enquadrar a TIR

O VAL desce quando a taxa sobe, por isso a TIR está entre uma taxa com VAL positivo e outra com VAL negativo.

NPV(35%) = 1 804,60
NPV(40%) = −758,02

Aproximar

A interpolação linear dá uma primeira estimativa; repeti-la (ou usar a função TIR de uma calculadora) dá a taxa exata.

IRR ≈ 35 + 5·1 804,60/(1 804,60 − (−758,02)) = 38,52%
exato: NPV(38,46%) = 0 → IRR = 38,46%

Resposta

IRR = 38,46%
5.Preço e rendimento de títulos

Resposta: HPR = 2,216 %

Precificação de títulos: o preço de um título é o valor presente dos seus fluxos de caixa, descontados ao rendimento até o vencimento (YTM): os cupons formam uma anuidade e o valor de face é devolvido no vencimento. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. Quando o rendimento está acima da taxa de cupom, o título é negociado abaixo do valor de face, e vice-versa.

Preço de compra

C = €80,00, i = 0,06, N = 4
€80,00·(1 − 0,7921)/0,06 + €1 000·0,7921 = €277,21 + €792,09 = €1 069,30

Preço de venda

C = €80,00, i = 0,075, N = 3
€80,00·(1 − 0,805)/0,075 + €1 000·0,805 = €208,04 + €804,96 = €1 013,00

Retorno no período de posse

HPR = (80 + 1 013,00 − 1 069,30)/1 069,30 = 2,216%

Resposta

HPR = 2,216%
6.Preço e rendimento de títulos

Resposta: YTM = 2,494 %

Precificação de títulos: o preço de um título é o valor presente dos seus fluxos de caixa, descontados ao rendimento até o vencimento (YTM): os cupons formam uma anuidade e o valor de face é devolvido no vencimento. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. Quando o rendimento está acima da taxa de cupom, o título é negociado abaixo do valor de face, e vice-versa.

Por período

C = €25,00, N = 6

Resolva numericamente

i = 1,247% por semestre

YTM

YTM = 2·1,247% = 2,494%

Resposta

YTM = 2,494%
7.CAPM e WACC

Resposta: WACC = 6,46 %

Custo de capital: o CAPM dá o retorno exigido pelos acionistas: re = rf + β·(rm − rf). O custo médio ponderado de capital combina capital próprio e dívida pelos seus valores de mercado: WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), com V = E + D. Os juros são dedutíveis do imposto, daí o (1 − T).

Pesos a partir de D/E

E/V = 1/(1 + 1,5) = 0,4
D/V = 1,5/(1 + 1,5) = 0,6

WACC

WACC = 0,4·13% + 0,6·3%·(1 − 0,3) = 6,46%

Resposta

WACC = 6,46%
8.CAPM e WACC

Resposta: WACC = 4,827 %

Custo de capital: o CAPM dá o retorno exigido pelos acionistas: re = rf + β·(rm − rf). O custo médio ponderado de capital combina capital próprio e dívida pelos seus valores de mercado: WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), com V = E + D. Os juros são dedutíveis do imposto, daí o (1 − T).

Valores de mercado

E = 1 000 000·€44,00 = €44 000 000
D = 20 000·€1 050 = €21 000 000

Custo do capital próprio (CAPM)

re = 3% + 0,6·5% = 6%

Pesos

V = €65 000 000, E/V = 0,6769, D/V = 0,3231

WACC

WACC = 0,6769·6% + 0,3231·3%·(1 − 0,21) = 4,827%

Resposta

WACC = 4,827%
9.Estatística descritiva

Resposta: s = 13,42

Estatística descritiva: a média é a soma a dividir por n; a mediana é o valor central dos dados ordenados (a média dos dois centrais se n for par). O desvio-padrão amostral é s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Uma pontuação z = (x − μ)/σ diz a quantos desvios-padrão da média está um valor.

Média

x̄ = 240/6 = 40

Desvios ao quadrado

Σ(x − x̄)² = 7² + (−8)² + 11² + (−11)² + (−16)² + 17² = 900

Desvio-padrão

s = √(900/5) = 13,42

Resposta

s = 13,42
10.Estatística descritiva

Resposta: P = 0,06681

Estatística descritiva: a média é a soma a dividir por n; a mediana é o valor central dos dados ordenados (a média dos dois centrais se n for par). O desvio-padrão amostral é s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Uma pontuação z = (x − μ)/σ diz a quantos desvios-padrão da média está um valor.

Padronizar

z = −1,5

Tabela da normal padrão

Φ(−1,5) = 0,06681
P = 0,06681

Resposta

P = 0,06681
11.Probabilidades

Resposta: Var(X) = 2,088

Variáveis aleatórias discretas: uma distribuição de probabilidade lista cada valor x que uma variável pode assumir com sua probabilidade p(x); as probabilidades ficam entre 0 e 1 e somam 1. O valor esperado (média) é E(X) = Σx·p(x), a média de longo prazo. A variância é Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², e o desvio padrão é σ = √Var(X). Para uma mudança linear Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) e σY = |a|·σX; somar uma constante não muda a dispersão.

Média

μ = 1·0,15 + 2·0,2 + 3·0,2 + 4·0,15 + 5·0,3 = 3,25

Média dos quadrados

E(X²) = 1·0,15 + 4·0,2 + 9·0,2 + 16·0,15 + 25·0,3 = 12,65

Variância

Var(X) = 12,65 − 3,25² = 2,088

Resposta

Var(X) = 2,088
12.Probabilidades

Resposta: E(G) = 2 €

Variáveis aleatórias discretas: uma distribuição de probabilidade lista cada valor x que uma variável pode assumir com sua probabilidade p(x); as probabilidades ficam entre 0 e 1 e somam 1. O valor esperado (média) é E(X) = Σx·p(x), a média de longo prazo. A variância é Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², e o desvio padrão é σ = √Var(X). Para uma mudança linear Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) e σY = |a|·σX; somar uma constante não muda a dispersão.

Resultados líquidos

G: 6 (p = 0,25), 38 (p = 0,05), −2 (p = 0,7)

Valor esperado

E(G) = 6·0,25 + 38·0,05 − 2·0,7 = 2 €

Resposta

E(G) = 2 €

Um valor positivo significa que você ganha dinheiro em média.

13.Distribuição normal

Resposta: z = −0,82

De uma área de volta a z: Φ(z) é a área à esquerda de z. Para uma área de cauda esquerda A, encontre na tabela o z com Φ(z) = A. Uma área de cauda direita A significa Φ(z) = 1 − A. Uma área central A entre −z e z deixa (1 − A)/2 em cada cauda, então Φ(z) = (1 + A)/2. Para um valor x, use x = μ + zσ.

Área à esquerda de z

Φ(z) = 1 − 0,7939 = 0,2061

Leia a tabela de z ao contrário

Encontre 0,2061 dentro da tabela e leia z.

z = −0,82

Resposta

z = −0,82
14.Distribuição normal

Resposta: x = 75,4 pontos

De uma área de volta a z: Φ(z) é a área à esquerda de z. Para uma área de cauda esquerda A, encontre na tabela o z com Φ(z) = A. Uma área de cauda direita A significa Φ(z) = 1 − A. Uma área central A entre −z e z deixa (1 − A)/2 em cada cauda, então Φ(z) = (1 + A)/2. Para um valor x, use x = μ + zσ.

Área à esquerda

Φ(z) = 0,85

z da tabela

z ≈ 1,04

De volta às unidades originais

x = 65 + 1,04·10 = 75,4 pontos

Resposta

x = 75,4 pontos
15.Intervalos de confiança

Resposta: E = 6,393

Intervalo de confiança para uma média: x̄ ± margem de erro. Com σ populacional conhecido, a margem é z·σ/√n; tendo apenas o desvio-padrão amostral s, use t com n − 1 graus de liberdade: t·s/√n. Valores críticos: z = 1,645 (90%), 1,96 (95%), 2,576 (99%). Para obter uma margem E ou menor, você precisa de n ≥ (z·σ/E)², arredondado para cima.

Valor crítico

df = n − 1 = 15, t = 2,131

Margem de erro

E = 2,131·12/√16 = 6,393

Resposta

E = 6,393
16.Intervalos de confiança

Resposta: n = 50

Intervalo de confiança para uma média: x̄ ± margem de erro. Com σ populacional conhecido, a margem é z·σ/√n; tendo apenas o desvio-padrão amostral s, use t com n − 1 graus de liberdade: t·s/√n. Valores críticos: z = 1,645 (90%), 1,96 (95%), 2,576 (99%). Para obter uma margem E ou menor, você precisa de n ≥ (z·σ/E)², arredondado para cima.

Resolver em ordem a n

n = (1,96·9/2,5)² = 49,79

Arredondar para cima

O tamanho da amostra é um número inteiro, e arredondar para baixo deixaria a margem grande demais.

n = 50

Resposta

n = 50
17.Testes de hipóteses e intervalos de confiança

Resposta: t = 1,699

Testing a mean: the test statistic measures how many standard errors the sample mean lies from the value claimed in H₀: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) when σ is known, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) when it is estimated from the sample. A confidence interval is x̄ ± (critical value)·(standard error).

Erro-padrão da diferença média

SE = 6,9/√16 = 1,725

Estatística de teste

t = 2,93/1,725 = 1,699

Resposta

t = 1,699

Com gl = 15, o valor crítico bilateral a 5% é 2,131; |t| é menor, então H₀ não é rejeitada.

18.Testes de hipóteses e intervalos de confiança

Resposta: 1 − β = 25,95 %

Poder de um teste: poder = 1 − β é a probabilidade de rejeitar H₀ quando ela é falsa. Encontre o limite x̄c a partir de μ₀ e z_α, depois calcule a probabilidade de cair além de x̄c usando a média verdadeira: z = (x̄c − μ)/(σ/√n).

Média amostral crítica

SE = 15/√100 = 1,5
x̄c = 100 + 1,645·1,5 = 102,5

z sob a média verdadeira

z = (102,5 − 101,5)/1,5 = 0,645

Potência

poder = P(Z > 0,645) = 25,95%
1 − β = 25,95%

Resposta

1 − β = 25,95%
19.Regressão linear e correlação

Resposta: r² = 0,966

Regressão por mínimos quadrados: com x̄ e ȳ as médias, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² e Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), a reta ŷ = a + b·x tem inclinação b = Sxy/Sxx e intercepto a = ȳ − b·x̄, então ela sempre passa por (x̄, ȳ). O coeficiente de correlação de Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) fica entre −1 e 1; r² é a fração da variação de y explicada pela reta.

Médias

x̄ = 35/5 = 7
ȳ = 209/5 = 41,8

Somas de quadrados e de produtos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 100
Syy = Σ(y − ȳ)² = 258,8

Coeficiente de determinação

r² = 100²/(40·258,8) = 0,966

Resposta

r² = 0,966

Cerca de 96,6% da variação de y é explicada pela reta.

20.Regressão linear e correlação

Resposta: ŷ = 104,3

Regressão por mínimos quadrados: com x̄ e ȳ as médias, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² e Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), a reta ŷ = a + b·x tem inclinação b = Sxy/Sxx e intercepto a = ȳ − b·x̄, então ela sempre passa por (x̄, ȳ). O coeficiente de correlação de Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) fica entre −1 e 1; r² é a fração da variação de y explicada pela reta.

Médias

x̄ = 135/6 = 22,5
ȳ = 720/6 = 120

Somas de quadrados e de produtos

Sxx = Σ(x − x̄)² = 157,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 825

Reta de regressão

b = 825/157,5 = 5,238
a = 120 − 5,238·22,5 = 2,143
ŷ = 2,143 + 5,238·x

Previsão

ŷ = 2,143 + 5,238·19,5 = 104,3

Resposta

ŷ = 104,3

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