Uma anuidade paga €1 000 no final de cada ano durante 17 anos. A taxa de juros é 6% ao ano. Encontre o valor presente PV da anuidade.
A = €1 000i = 6%n = 17
PV = €
2.Valor temporal do dinheiroDifícil
Você deposita €3 000 no início de cada ano durante 13 anos, sendo o primeiro depósito hoje. A conta rende 7% ao ano. Quanto há na conta no final do ano 13? Encontre FV.
A = €3 000i = 7%n = 13
FV = €
3.VAL e TIRMédia
Um projeto custa €20 000 hoje e retorna €6 000 no final de cada ano durante 6 anos. O custo de capital é 12%. Suponha que os fluxos de caixa entrem de forma uniforme ao longo de cada ano. Encontre o período de payback descontado DPB em anos.
Um investimento de €25 000 retorna €4 000 no final de cada ano durante 8 anos. Encontre sua taxa interna de retorno IRR em porcentagem.
C0 = €25 000CF = €4 000n = 8
IRR = %
5.Preço e rendimento de títulosMédia
Um título com valor de face de €1 000 paga um cupom anual de 6% em dois pagamentos semestrais e vence em 11 anos. O rendimento até o vencimento é de 5% ao ano. Calcule o preço P do título.
F = €1 000cupom = 6%YTM = 5%n = 11
P = €
6.Preço e rendimento de títulosDifícil
Um título com valor de face de €1 000 paga um cupom anual de 3% em dois pagamentos semestrais e vence em 8 anos. Ele é vendido a €758. Encontre seu rendimento até o vencimento YTM como taxa anual (o dobro do rendimento semestral), em porcentagem.
F = €1 000cupom = 3% (2×)n = 8P = €758
YTM = %
7.CAPM e WACCMédia
Uma empresa tem capital próprio de €2 000 000 e dívida de €1 000 000. Seu custo do capital próprio é 8%, seu custo da dívida antes dos impostos é 5% e a alíquota de imposto é 30%. Calcule o WACC.
E = €2 000 000D = €1 000 000re = 8%rd = 5%T = 30%
WACC = %
8.CAPM e WACCDifícil
As ações de uma empresa têm beta de 1,1 na sua relação dívida/capital próprio atual de 0,2. Ela planeja elevar a relação dívida/capital próprio para 1,5. A alíquota de imposto é 25,8%, a taxa livre de risco 2,5% e o prêmio de risco de mercado 4%. Encontre o custo do capital próprio re após a mudança.
Calcule o desvio-padrão amostral s dos dados: 37, 45, 42, 44, 19, 60.
n = 6
s =
10.Estatística descritivaDifícil
Uma grandeza segue uma distribuição normal com média 170 e desvio-padrão 8. Que proporção P dos valores está abaixo de 160,4?
μ = 170σ = 8x = 160,4
P =
11.ProbabilidadesMédia
Para a distribuição mostrada, encontre a variância Var(X) de X.
x: 0, 1, 2, 3p(x): 0,35, 0,3, 0,15, 0,2
Var(X) =
12.ProbabilidadesDifícil
Testam-se 10 componentes e cada um avaria com probabilidade 0,5, de forma independente. Qual é a probabilidade P de avariar no máximo um?
n = 10p = 0,5
P =
13.Distribuição normalMédia
X é normal com média 12 min e desvio padrão 1,5 min; Y é independente e normal com média 20 min e desvio padrão 2 min. Encontre a probabilidade P de X + Y ser maior que 34 min. Arredonde z para duas casas decimais.
μX = 12, σX = 1,5μY = 20, σY = 2X + Y > 34 min
P =
14.Distribuição normalDifícil
Os durações de baterias têm distribuição normal com média 500 h e desvio padrão 40 h. Arraste o ponto de corte para que os 40% inferiores sombreados fiquem à esquerda dele. Encontre o ponto de corte x.
μ = 500 hσ = 40 h40%
x = h
15.Intervalos de confiançaMédia
A duração da bateria de dois modelos de celular é comparada. Modelo 1: 50 celulares, média 60,5 h, desvio-padrão conhecido 15 h. Modelo 2: 30 celulares, média 49,5 h, desvio-padrão conhecido 9 h. Encontre a margem de erro E do intervalo de confiança de 90% para μ₁ − μ₂.
Os diâmetros de 21 eixos usinados têm desvio-padrão amostral de 10,1 µm. Supondo que os diâmetros tenham distribuição normal, encontre o limite superior σ do intervalo de confiança de 95% para o desvio-padrão populacional. Com gl = 20, 2,5% da distribuição χ² fica abaixo de 9,591 e 2,5% fica acima de 34,17.
n = 21s = 10,1 µmχ² = 9,591, 34,17
σ = µm
17.Testes de hipóteses e intervalos de confiançaMédia
8 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 1,87 e o desvio-padrão das diferenças é 2,4. Encontre a estatística do teste pareado t para H₀: μd = 0.
n = 8d̄ = 1,87sd = 2,4
t =
18.Testes de hipóteses e intervalos de confiançaDifícil
Uma amostra de 64 medições tem média 199,8. O desvio-padrão da população é 10. Calcule o limite superior U do intervalo de confiança a 99 % para a média.
x̄ = 199,8σ = 10n = 6499%
U =
19.Regressão linear e correlaçãoMédia
A tabela dá 6 observações pareadas de x = idade do carro em anos e y = preço em k€. As suas somas são dadas. Encontre o coeficiente de correlação de Pearson r a partir dessas somas.
n = 6Σx = 21Σy = 138Σx² = 91Σy² = 3258Σxy = 447
r =
20.Regressão linear e correlaçãoDifícil
A tabela dá 6 observações pareadas de x = horas de estudo e y = nota na prova. Use a reta de mínimos quadrados ŷ = a + b·x. Preveja ŷ para x = 6.
n = 6x = 6
ŷ =
3Soluções
1.Valor temporal do dinheiro
Resposta: PV = 10477 €
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 − 0,3714)/0,06 = 10,48
Valor atual
PV = 1 000·10,48 = €10 477,26
Resposta
PV = €10 477,26
2.Valor temporal do dinheiro
Resposta: FV = 64651 €
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 postecipada
((1 + 0,07)13 − 1)/0,07 = 20,14
Anuidade antecipada
Cada depósito fica investido um ano a mais.
FV = 3 000·20,14·1,07 = €64 651,46
Resposta
FV = €64 651,46
3.VAL e TIR
Resposta: DPB = 4,522 anos
Período de payback: o tempo até que os fluxos de caixa acumulados recuperem o investimento inicial. Supõe-se que o caixa entra de forma uniforme durante cada ano, então a última parte é uma fração de ano. O payback simples ignora o valor do dinheiro no tempo; o payback descontado usa os fluxos de caixa descontados.
Fluxos de caixa descontados e acumulados
ano 1: 6 000/1,12 = 5 357,14 → Σ = 5 357,14
ano 2: 6 000/1,254 = 4 783,16 → Σ = 10 140,31
ano 3: 6 000/1,405 = 4 270,68 → Σ = 14 410,99
ano 4: 6 000/1,574 = 3 813,11 → Σ = 18 224,10
ano 5: 6 000/1,762 = 3 404,56 → Σ = 21 628,66
Fração do último ano
DPB = 4 + 1 775,90/3 404,56 = 4,522
Resposta
DPB = 4,522 anos
O payback descontado é sempre mais longo que o payback simples (3,333 anos).
4.VAL e TIR
Resposta: IRR = 5,837 %
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.
Fator de anuidade necessário
(1 − (1 + i)−8)/i = 25 000/4 000 = 6,25
Resolver para a taxa
O fator de anuidade diminui quando a taxa aumenta; delimite a taxa e vá estreitando o intervalo.
i = 5%: 6,463
i = 6%: 6,21
IRR = 5,837%
Resposta
IRR = 5,837%
5.Preço e rendimento de títulos
Resposta: P = 1084 €
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 = €30,00, i = 0,025, N = 22
Valor presente dos cupons
€30,00·(1 − 0,5809)/0,025 = €502,96
Valor presente do valor de face
€1 000·0,5809 = €580,86
Preço
P = €1 083,83
Resposta
P = €1 083,83
O rendimento está abaixo da taxa de cupom, então o título é vendido com ágio.
6.Preço e rendimento de títulos
Resposta: YTM = 7,002 %
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 = €15,00, N = 16
Resolva numericamente
i = 3,501% por semestre
YTM
YTM = 2·3,501% = 7,002%
Resposta
YTM = 7,002%
7.CAPM e WACC
Resposta: WACC = 6,5 %
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
V = €3 000 000, E/V = 0,6667, D/V = 0,3333
WACC
WACC = 0,6667·8% + 0,3333·5%·(1 − 0,3) = 6,5%
Resposta
WACC = 6,5%
8.CAPM e WACC
Resposta: re = 10,6 %
Beta alavancado (Hamada): a dívida torna o capital próprio mais arriscado. βL = βU·(1 + (1 − T)·D/E), onde βU é o beta do negócio sem dívida. Para levar um beta a outra estrutura de capital, primeiro desalavanque-o e depois realavanque-o com o novo D/E.
Desalavanque o beta
βU = 1,1/(1 + 0,742·0,2) = 0,9579
Realavanque com o novo D/E
βL = 0,9579·(1 + 0,742·1,5) = 2,024
Custo do capital próprio (CAPM)
re = 2,5% + 2,024·4% = 10,6%
Resposta
re = 10,6%
9.Estatística descritiva
Resposta: s = 13,32
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.
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 = −1,2
Tabela da normal padrão
Φ(−1,2) = 0,1151
P = 0,1151
Resposta
P = 0,1151
11.Probabilidades
Resposta: Var(X) = 1,26
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 = 0·0,35 + 1·0,3 + 2·0,15 + 3·0,2 = 1,2
Média dos quadrados
E(X²) = 0·0,35 + 1·0,3 + 4·0,15 + 9·0,2 = 2,7
Variância
Var(X) = 2,7 − 1,2² = 1,26
Resposta
Var(X) = 1,26
12.Probabilidades
Resposta: P = 0,01074
Probabilidades: com resultados equiprováveis, P(A) = favoráveis/possíveis. Para acontecimentos independentes multiplica-se: P(A e B) = P(A)·P(B). O complementar ajuda muitas vezes: P(pelo menos um) = 1 − P(nenhum). Binomial: em n provas independentes com probabilidade de sucesso p, P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.
Zero e uma avaria
P(X = 0) = 0,510 = 0,0009766
P(X = 1) = 10·0,5·0,59 = 0,009766
Some
P = 0,0009766 + 0,009766 = 0,01074
Resposta
P = 0,01074
13.Distribuição normal
Resposta: P = 0,2119
Somas e diferenças de variáveis normais: se X e Y são independentes e normais, X + Y e X − Y também são normais. As médias se somam ou se subtraem: E(X ± Y) = μX ± μY. As variâncias sempre se somam, também em uma diferença: Var(X ± Y) = σX² + σY², portanto σ = √(σX² + σY²). Os desvios padrão nunca se somam diretamente. O total de n itens independentes com a mesma distribuição tem média n·μ e desvio padrão σ·√n. Depois padronize como de costume: z = (x − média)/σ e leia Φ(z).
Distribuição da soma
μ = 32 min, σ = √(1,5² + 2²) = 2,5 min
Padronizar
z = (34 − 32)/2,5 = 0,8
Cauda superior
P = 1 − Φ(0,8) = 1 − 0,7881 = 0,2119
Resposta
P = 0,2119
14.Distribuição normal
Resposta: x = 490 h
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) = 0,4
z da tabela
z ≈ −0,25
De volta às unidades originais
x = 500 − 0,25·40 = 490 h
Resposta
x = 490 h
15.Intervalos de confiança
Resposta: E = 4,414 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.
Estimativa pontual
x̄₁ − x̄₂ = 60,5 − 49,5 = 11
Erro-padrão
SE = √(15²/50 + 9²/30) = 2,683
Margem de erro
E = 1,645·2,683 = 4,414
Resposta
E = 4,414 h
O intervalo não contém 0, então as médias diferem significativamente.
16.Intervalos de confiança
Resposta: σ = 14,58 µm
Intervalo para uma variância: (n − 1)s²/σ² tem distribuição χ² com n − 1 graus de liberdade. O intervalo de 95% para σ² vai de (n − 1)s² dividido pelo valor superior de χ² (2,5% acima dele) até (n − 1)s² dividido pelo valor inferior de χ² (2,5% abaixo dele); o intervalo para σ é a raiz quadrada dos dois limites. Ele não é simétrico em torno de s.
Soma de quadrados
(n − 1)s² = 20·10,1² = 2040
Limites para σ²
2040/34,17 = 59,71
2040/9,591 = 212,7
Limite para σ
σ = √212,7 = 14,58 µm
Resposta
σ = 14,58 µm
Intervalo de 95% para σ: [7,727, 14,58] µm.
17.Testes de hipóteses e intervalos de confiança
Resposta: t = 2,204
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 = 2,4/√8 = 0,8485
Estatística de teste
t = 1,87/0,8485 = 2,204
Resposta
t = 2,204
Com gl = 7, o valor crítico bilateral a 5% é 2,365; |t| é menor, então H₀ não é rejeitada.
18.Testes de hipóteses e intervalos de confiança
Resposta: U = 203
Teste a uma média: a estatística de teste mede a quantos erros-padrão a média amostral está do valor afirmado em H₀: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) quando σ é conhecido, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) quando é estimado pela amostra. Um intervalo de confiança é x̄ ± (valor crítico)·(erro-padrão).
Margem de erro
E = 2,576·10/√64 = 3,22
Limite do intervalo
U = 199,8 + 3,22 = 203
Resposta
U = 203
19.Regressão linear e correlação
Resposta: r = −0,939
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.
Somas centradas
Sxy = 447 − 21·138/6 = −36
Sxx = 91 − 21²/6 = 17,5
Syy = 3258 − 138²/6 = 84
Coeficiente de correlação
r = −36/√(17,5·84) = −0,939
Resposta
r = −0,939
20.Regressão linear e correlação
Resposta: ŷ = 65,79
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.