CFA Level I: количественные методы и инструменты с фиксированной доходностью: шпаргалка-пакет

Листы формул, ключевые шаги методов по каждой теме и тренировочные задачи (20) с полными решениями в конце.

Новые задачиНазад к курсу

В окне печати выберите «Сохранить как PDF», чтобы сохранить копию на своём устройстве.

1Формулы и методы

Временная стоимость денег

Будущая стоимость
FV = PV·(1 + i)n
Приведённая стоимость
PV = FV/(1 + i)n
Несколько периодов в год
i = r/m, N = m·n
Аннуитет, приведённая стоимость
PV = PMT·[1 − (1 + i)−n]/i
Аннуитет, будущая стоимость
FV = PMT·[(1 + i)n − 1]/i

Метод

  1. Нарисуйте временную шкалу со всеми денежными потоками и их сроками.
  2. Согласуйте ставку с периодом: месячная ставка для ежемесячных платежей.
  3. Используйте FV = PV·(1 + i)ⁿ для разовых сумм и формулы аннуитета для равных платежей.
  4. Проверьте знак и порядок величины ответа.

NPV и IRR

Чистая приведённая стоимость
NPV = −C0 + Σ CFt/(1 + r)t
Равные денежные потоки
NPV = −C0 + CF·[1 − (1 + r)−n]/r
Внутренняя норма доходности
r, при которой NPV = 0
Решение
принимать, если NPV > 0 (или IRR > требуемой доходности)

Метод

  1. Выпишите все денежные потоки с их годами; инвестиция в год 0 отрицательна.
  2. Дисконтируйте каждый денежный поток: CFt/(1 + r)t.
  3. Сложите их, чтобы получить NPV. Положительное значение означает, что проект приносит больше r.
  4. Для IRR найдите подбором или интерполяцией ставку, при которой NPV равна нулю.

Цена и доходность облигаций

Цена облигации
P = C·(1 − (1 + y)−n)/y + F/(1 + y)n
Полугодовые купоны
C/2, y/2 и 2n периодов
Текущая доходность
C/P
Цена и доходность
доходность растёт → цена падает

Метод

  1. Найдите купон за период и доходность за период.
  2. Цена = приведённая стоимость купонов (аннуитет) + приведённая стоимость номинала.
  3. Для полугодовых купонов берите половину купона, половину доходности и удвоенное число периодов.
  4. Проверка: если доходность выше купонной ставки, цена ниже номинала.

CAPM и WACC

CAPM
re = rf + β·(rm − rf)
WACC
E/V·re + D/V·rd·(1 − T)
Стоимость компании
V = E + D

Описательная статистика

Среднее
x̄ = Σx/n
Выборочное стандартное отклонение
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Медиана
срединное значение упорядоченных данных
z-оценка
z = (x − μ)/σ
Нормальное распределение
68% в пределах ±1σ, 95% в пределах ±2σ

Вероятность

Противоположное событие
P(not A) = 1 − P(A)
Правило сложения
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
Независимые события
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
Условная вероятность
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
Биномиальное распределение
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

Нормальное распределение

z-оценка
z = (x − μ)/σ
Меньше x
P(X < x) = Φ(z)
Больше x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Между
Φ(z2) − Φ(z1)
Процентиль
x = μ + z·σ

Метод

  1. Переведите значение в z-оценку: z = (x − μ)/σ.
  2. Найдите по таблице Φ(z) — площадь слева от z.
  3. Для площади справа используйте 1 − Φ(z); для интервала вычтите две площади слева.
  4. Для процентиля действуйте в обратном порядке: найдите z по площади, затем x = μ + z·σ.

Доверительные интервалы

σ известно
x̄ ± z·σ/√n
σ неизвестно
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
Критическое значение z
90%: 1,645, 95%: 1,96, 99%: 2,576
Объём выборки
n = (z·σ/E)², rounded up

Метод

  1. Выберите между z (известна σ генеральной совокупности) и t (известно только выборочное s, n − 1 степеней свободы).
  2. Найдите критическое значение для уровня доверия.
  3. Предельная ошибка: E = критическое значение × стандартное отклонение/√n.
  4. Интервал: x̄ ± E.

Проверка гипотез и доверительные интервалы

z-тест для среднего
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
t-тест для среднего
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
Двусторонний на уровне 5%
отвергните H0, если |z| > 1,96
Доверительный интервал
x̄ ± z·σ/√n

Метод

  1. Сформулируйте H₀ и H₁ и решите, односторонний критерий или двусторонний.
  2. Вычислите статистику критерия: (x̄ − μ₀)/(σ/√n) или с s и t.
  3. Сравните с критическим значением или найдите p-значение.
  4. Отвергните H₀, если статистика выходит за критическое значение (p меньше α), и сформулируйте вывод словами.

Линейная регрессия и корреляция

Суммы квадратов
Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
Угловой коэффициент
b = Sxy/Sxx
Свободный член
a = ȳ − b·x̄
Корреляция
r = Sxy/√(SxxSyy)
Остаток
e = y − ŷ

2Тренировочные задачи

1.Временная стоимость денегСредняя
годы0123…10PV = ?€15 000

Через 10 лет вам нужно €15 000. Счёт даёт 6 % годовых с капитализацией ежеквартальной. Сколько нужно положить сегодня? Найдите приведённую стоимость PV.

FV = €15 0006% / 4n = 10
PV = €
2.Временная стоимость денегСложная
месяцы01…48…240€300 000AB = ?A7,2% / 12

Ипотечный кредит €300 000 погашается равными ежемесячными платежами в течение 20 лет под 7,2 % годовых с ежемесячной капитализацией. Сколько ещё остаётся должен заёмщик сразу после платежа в конце года 4? Найдите остаток долга B.

P = €300 0007,2% / 12N = 240k = 48
B = €
3.NPV и IRRСредняя
годы0123−20 0006 0005 0009 000

Инвестиция €20 000 даёт в конце лет с 1 по 3 такие денежные потоки: €6 000, €5 000, €9 000. Стоимость капитала — 12 %. Найдите чистую приведённую стоимость NPV.

r = 12%CF0 = −20 000CF1 = 6 000CF2 = 5 000CF3 = 9 000
NPV = €
4.NPV и IRRСложная
годы012345−80 00024 00024 00024 00024 00024 000

Инвестиция €80 000 приносит €24 000 в конце каждого года в течение 5 лет. Найдите её внутреннюю норму доходности IRR в процентах.

C0 = €80 000CF = €24 000n = 5
IRR = %
5.Цена и доходность облигацийСредняя
полугодия0123…18€35€35€35 + €1 000P = ?

Облигация номиналом €1 000 приносит годовой купон 7%, выплачиваемый двумя полугодовыми платежами; срок до погашения — 9 лет. Доходность к погашению — 9% годовых. Найдите цену облигации P.

F = €1 000купон = 7%YTM = 9%n = 9
P = €
6.Цена и доходность облигацийСложная
полугодия0123…14€1 058€30€30€30 + €1 000

Облигация номиналом €1 000 выплачивает годовой купон 6% двумя полугодовыми платежами и погашается через 7 лет. Она продаётся за €1 058. Найдите её доходность к погашению YTM как годовую ставку (удвоенная полугодовая доходность) в процентах.

F = €1 000купон = 6% (2×)n = 7P = €1 058
YTM = %
7.CAPM и WACCСредняя
WACC = 10,05%собственный капитал€8 000 000re​ = ?долг€4 000 000rd​ = 3%T = 28%

Собственный капитал компании стоит €8 000 000, долг — €4 000 000. Её WACC равна 10,05%, стоимость долга до налогов — 3%, ставка налога — 28%. Найдите стоимость собственного капитала re.

E = €8 000 000D = €4 000 000WACC = 10,05%rd = 3%T = 28%
re = %
8.CAPM и WACCСложная
WACC = ?собственный капитал5 000 000 × €41,00D0​ = €2,70g = 2%долг€61 500 000rd​ = 4,5%T = 25,8%

У компании 5 000 000 акций, торгующихся по €41,00; балансовая стоимость её собственного капитала — €82 000 000. Она только что выплатила дивиденд €2,70 на акцию, дивиденды растут на 2% в год. Рыночная стоимость её долга — €61 500 000, стоимость долга до налогов — 4,5%. Ставка налога — 25,8%. Найдите WACC, используя для стоимости собственного капитала модель роста дивидендов.

N = 5 000 000P0 = €41,00балансовый собственный капитал = €82 000 000D0 = €2,70g = 2%D = €61 500 000rd = 4,5%T = 25,8%
WACC = %
9.Описательная статистикаСредняя
1520253035

Найдите выборочное стандартное отклонение s данных: 39, 15, 26, 39, 17.

n = 5
s =
10.Описательная статистикаСложная
z −2−1012

Баллы за экзамен распределены нормально со средним 70 и стандартным отклонением 12. Найдите z-оценку z для результата 77,2.

μ = 70σ = 12x = 77,2
z =
11.ВероятностьСредняя
n = 8k = 2N = ?

Сколькими способами N можно выбрать комиссию из 2 человек из группы из 8 человек? Порядок не важен.

n = 8k = 2
N =
12.ВероятностьСложная
n = 8, p = 0,6: P(X ≤ 1) = ?k012345678

Испытывают 8 компонентов, каждый выходит из строя независимо с вероятностью 0,6. Какова вероятность P, что откажет не более одного?

n = 8p = 0,6
P =
13.Нормальное распределениеСредняя
245259,25P = ?

Пусть массы пакетов распределены нормально со средним 250 g и стандартным отклонением 5 g. Какая доля значений лежит между 245 и 259,25 g? Дайте P в виде десятичной дроби.

μ = 250σ = 5x1 = 245x2 = 259,25
P =
14.Нормальное распределениеСложная
557085100115130145балловниз 80%

Распределение «результаты IQ-тестов» нормальное: среднее 100 баллов, стандартное отклонение 15 баллов. Перетащите границу так, чтобы закрашенные нижние 80% были слева от неё. Найдите границу x.

μ = 100 балловσ = 15 баллов80%
x = баллов
15.Доверительные интервалыСредняя
n = 10, sd​ = 0,90L = ?Ud̄ = 7,2E95%

У 10 пациентов измеряют артериальное давление до и после лечения. Разности d = до − после (mmHg) имеют среднее 7,2 и стандартное отклонение 0,9. Найдите нижнюю границу 95 % доверительного интервала для средней разности.

n = 10d̄ = 7,2sd = 0,995%t(9) = 2,262
нижняя граница = mmHg
16.Доверительные интервалыСложная
p ≈ 0,3, n = ?p̂ − Ep̂ + Ep̂E = 0,0190%

Пилотное исследование показывает, что бракованными являются примерно 0,3 изделий. Сколько изделий n нужно проверить, чтобы 90 % доверительный интервал для доли имел предельную ошибку не более 0,01?

p ≈ 0,3E = 0,0190%
n =
17.Проверка гипотез и доверительные интервалыСредняя
−11p = ?

Утверждается, что среднее генеральной совокупности равно 100; стандартное отклонение генеральной совокупности известно и равно 20. Случайная выборка из 25 наблюдений имеет среднее 96. Проверьте H₀: μ = 100 против H₁: μ ≠ 100. Найдите p-значение p.

μ₀ = 100σ = 20n = 25x̄ = 96H₁: μ ≠ μ₀
p =
18.Проверка гипотез и доверительные интервалыСложная
H₀H₁μ₀x̄cμ₀ + 5α = 0,05βσ = 17, мощность 80%, n = ?

Односторонний z-критерий при α = 0,05 должен обнаруживать сдвиг среднего на 5 единиц с мощностью 80 %. Стандартное отклонение равно 17. Найдите минимальный объём выборки n.

α = 0,05мощность = 80%δ = 5σ = 17zα = 1,645zβ = 0,842
n =
19.Линейная регрессия и корреляцияСредняя
xy353462560669764876xy4686070

В таблице даны 6 пар наблюдений x = часов подготовки и y = балл за экзамен. Найдите коэффициент детерминации r² прямой наименьших квадратов.

n = 6
r² =
20.Линейная регрессия и корреляцияСложная
xy188420932291249926121xy2025100120x = 25

В таблице даны 5 пар наблюдений x = температура в °C и y = продано мороженого. Используйте прямую наименьших квадратов ŷ = a + b·x. Получено новое наблюдение (25, 115). Найдите его остаток e = y − ŷ.

n = 5(25, 115)
e =

3Растворы

1.Временная стоимость денег

Ответ: PV = 8269 €

Временная стоимость денег: деньги сегодня ценнее той же суммы позже, потому что могут приносить проценты. При ставке i за период сумма растёт как FV = PV·(1 + i)n. Серию равных платежей (аннуитет) оценивают, складывая каждый платёж, отсюда формулы аннуитета.

Ставка и число периодов

i = 0,06/4 = 0,015
N = 4·10 = 40

Приведённая стоимость

PV = FV/(1 + i)N = 15 000/1,814 = €8 268,93

Ответ

PV = €8 268,93
2.Временная стоимость денег

Ответ: B = 268843 €

Временная стоимость денег: деньги сегодня ценнее той же суммы позже, потому что могут приносить проценты. При ставке i за период сумма растёт как FV = PV·(1 + i)n. Серию равных платежей (аннуитет) оценивают, складывая каждый платёж, отсюда формулы аннуитета.

Ежемесячный платёж

i = 0,006, N = 240
A = 300 000·0,006/(1 − (1 + 0,006)−240) = €2 362,05

Приведённая стоимость оставшихся платежей

Всё, что ещё остаётся в долге, должно быть в точности погашено оставшимися платежами.

N − k = 240 − 48 = 192
B = 2362·(1 − (1 + 0,006)−192)/0,006 = €268 842,87

Ответ

B = €268 842,87
3.NPV и IRR

Ответ: NPV = −4251 €

Чистая приведённая стоимость: дисконтируйте каждый денежный поток к сегодняшнему дню по требуемой доходности r и сложите: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Проект с NPV > 0 зарабатывает больше r и создаёт стоимость. Внутренняя норма доходности (IRR) — ставка, при которой NPV = 0.

Приведённая стоимость каждого потока

CF0 = −20 000
CF1/(1 + 0,12)1 = 6 000/1,12 = 5 357,14
CF2/(1 + 0,12)2 = 5 000/1,254 = 3 985,97
CF3/(1 + 0,12)3 = 9 000/1,405 = 6 406,02

Сложите

NPV = €−4 250,87

Ответ

NPV = €−4 250,87

NPV отрицательна, значит проект зарабатывает меньше требуемой доходности.

4.NPV и IRR

Ответ: IRR = 15,24 %

Чистая приведённая стоимость: дисконтируйте каждый денежный поток к сегодняшнему дню по требуемой доходности r и сложите: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Проект с NPV > 0 зарабатывает больше r и создаёт стоимость. Внутренняя норма доходности (IRR) — ставка, при которой NPV = 0.

Требуемый коэффициент аннуитета

(1 − (1 + i)−5)/i = 80 000/24 000 = 3,333

Находим ставку

Коэффициент аннуитета уменьшается с ростом ставки; найдите интервал для ставки и сужайте его.

i = 15%: 3,352
i = 16%: 3,274
IRR = 15,24%

Ответ

IRR = 15,24%
5.Цена и доходность облигаций

Ответ: P = 878,4 €

Цена облигации: цена облигации — это приведённая стоимость её денежных потоков, дисконтированных по доходности к погашению (YTM): купоны образуют аннуитет, а номинал выплачивается при погашении. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. Если доходность выше купонной ставки, облигация торгуется ниже номинала, и наоборот.

За период

C = €35,00, i = 0,045, N = 18

Приведённая стоимость купонов

€35,00·(1 − 0,4528)/0,045 = €425,60

Приведённая стоимость номинала

€1 000·0,4528 = €452,80

Цена

P = €878,40

Ответ

P = €878,40

Доходность выше купонной ставки, поэтому облигация продаётся с дисконтом.

6.Цена и доходность облигаций

Ответ: YTM = 5,008 %

Цена облигации: цена облигации — это приведённая стоимость её денежных потоков, дисконтированных по доходности к погашению (YTM): купоны образуют аннуитет, а номинал выплачивается при погашении. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. Если доходность выше купонной ставки, облигация торгуется ниже номинала, и наоборот.

За период

C = €30,00, N = 14

Численное решение

i = 2,504% за полгода

YTM

YTM = 2·2,504% = 5,008%

Ответ

YTM = 5,008%
7.CAPM и WACC

Ответ: re = 14 %

Стоимость капитала: CAPM даёт доходность, которую требуют акционеры: re = rf + β·(rm − rf). Средневзвешенная стоимость капитала объединяет собственный и заёмный капитал с весами по их рыночной стоимости: WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), где V = E + D. Проценты уменьшают налогооблагаемую базу, отсюда множитель (1 − T).

Веса

V = €12 000 000, E/V = 0,6667, D/V = 0,3333

Долговая часть WACC

0,3333·3%·(1 − 0,28) = 0,72%

Стоимость собственного капитала

re = (10,05% − 0,72%)/0,6667 = 14%

Ответ

re = 14%
8.CAPM и WACC

Ответ: WACC = 7,476 %

Стоимость капитала: CAPM даёт доходность, которую требуют акционеры: re = rf + β·(rm − rf). Средневзвешенная стоимость капитала объединяет собственный и заёмный капитал с весами по их рыночной стоимости: WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), где V = E + D. Проценты уменьшают налогооблагаемую базу, отсюда множитель (1 − T).

Стоимость собственного капитала

D1 = 2,7·1,02 = €2,75
re = 2,754/41 + 0,02 = 8,717%

Рыночные стоимости

E = 5 000 000·€41,00 = €205 000 000
V = €266 500 000, E/V = 0,7692, D/V = 0,2308

WACC

WACC = 0,7692·8,717% + 0,2308·4,5%·(1 − 0,258) = 7,476%

Ответ

WACC = 7,476%
9.Описательная статистика

Ответ: s = 11,54

Описательная статистика: среднее — сумма, делённая на n; медиана — середина упорядоченных данных (среднее двух средних значений при чётном n). Выборочное стандартное отклонение s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z-оценка z = (x − μ)/σ показывает, на сколько стандартных отклонений значение отстоит от среднего.

Среднее

x̄ = 136/5 = 27,2

Квадраты отклонений

Σ(x − x̄)² = 11,8² + (−12,2)² + (−1,2)² + 11,8² + (−10,2)² = 532,8

Стандартное отклонение

s = √(532,8/4) = 11,54

Ответ

s = 11,54
10.Описательная статистика

Ответ: z = 0,6

Описательная статистика: среднее — сумма, делённая на n; медиана — середина упорядоченных данных (среднее двух средних значений при чётном n). Выборочное стандартное отклонение s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z-оценка z = (x − μ)/σ показывает, на сколько стандартных отклонений значение отстоит от среднего.

Стандартизуйте

z = (77,2 − 70)/12 = 0,6

Ответ

z = 0,6
11.Вероятность

Ответ: N = 28

Вероятность: при равновозможных исходах P(A) = благоприятные/все. Для независимых событий вероятности перемножают: P(A и B) = P(A)·P(B). Часто помогает противоположное событие: P(хотя бы одно) = 1 − P(ни одного). Биномиальное распределение: в n независимых испытаниях с вероятностью успеха p, P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Сочетания

C(8, 2) = (8·7)/(2·1) = 28

Ответ

N = 28
12.Вероятность

Ответ: P = 0,00852

Вероятность: при равновозможных исходах P(A) = благоприятные/все. Для независимых событий вероятности перемножают: P(A и B) = P(A)·P(B). Часто помогает противоположное событие: P(хотя бы одно) = 1 − P(ни одного). Биномиальное распределение: в n независимых испытаниях с вероятностью успеха p, P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Ноль и один отказ

P(X = 0) = 0,48 = 0,0006554
P(X = 1) = 8·0,6·0,47 = 0,007864

Сложите

P = 0,0006554 + 0,007864 = 0,00852

Ответ

P = 0,00852
13.Нормальное распределение

Ответ: P = 0,8092

Нормальное распределение: переведите значение x в z-оценку z = (x − μ)/σ, которая показывает, на сколько стандартных отклонений значение отстоит от среднего. Таблица z (или Φ(z)) даёт площадь слева от z, то есть P(X < x). Площадь справа равна 1 − Φ(z), а площадь между двумя значениями — разности их площадей слева.

z-оценки

z₁ = (245 − 250)/5 = −1
z₂ = (259,25 − 250)/5 = 1,85

Площадь между

P = Φ(1,85) − Φ(−1) = 0,9678 − 0,1587 = 0,8092

Ответ

P = 0,8092
14.Нормальное распределение

Ответ: x = 112,6 баллов

От площади обратно к z: Φ(z) — это площадь слева от z. Для площади левого хвоста A найдите в таблице z с Φ(z) = A. Площадь правого хвоста A означает Φ(z) = 1 − A. Центральная площадь A между −z и z оставляет (1 − A)/2 в каждом хвосте, поэтому Φ(z) = (1 + A)/2. Для значения x используйте x = μ + zσ.

Площадь слева

Φ(z) = 0,8

z из таблицы

z ≈ 0,84

Возврат к исходным единицам

x = 100 + 0,84·15 = 112,6 баллов

Ответ

x = 112,6 баллов
15.Доверительные интервалы

Ответ: нижняя граница = 6,556 mmHg

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.

Критическое значение

df = 9, t = 2,262

Предельная ошибка

E = 2,262·0,9/√10 = 0,6438

Интервал

7,2 ± 0,6438 → [6,556, 7,844]

Ответ

нижняя граница = 6,556 mmHg
16.Доверительные интервалы

Ответ: n = 5683

Confidence interval for a proportion: p̂ ± z·√(p̂(1 − p̂)/n), where p̂ = x/n. To reach a margin E you need n ≥ z²·p(1 − p)/E², rounded up; without a prior estimate use p = 0,5, which gives the largest n.

Выразите n

n = 1,645²·0,3·0,7/0,01² = 5683

Округлите вверх

n = 5683

Ответ

n = 5683
17.Проверка гипотез и доверительные интервалы

Ответ: p = 0,3173

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.

Статистика критерия

SE = σ/√n = 20/√25 = 4
z = (96 − 100)/4 = −1

Площадь хвоста

Φ(1) = 0,8413
1 − Φ(1) = 0,1587

p-значение

p = 2·0,1587 = 0,3173

Ответ

p = 0,3173

p > 0,05, поэтому H₀ не отвергается на уровне 5 %.

18.Проверка гипотез и доверительные интервалы

Ответ: n = 72

Объём выборки для критерия: чтобы обнаружить истинный сдвиг δ с мощностью 1 − β одностронним z-критерием на уровне α, стандартная ошибка должна удовлетворять δ = (z_α + z_β)·σ/√n, поэтому n = ((z_α + z_β)·σ/δ)² с округлением вверх.

Выразите n

n = ((1,645 + 0,842)·17/5)² = 71,5

Округлите вверх

n = 72

Ответ

n = 72
19.Линейная регрессия и корреляция

Ответ: r² = 0,7788

Метод наименьших квадратов: при средних x̄ и ȳ, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² и Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) прямая ŷ = a + b·x имеет угловой коэффициент b = Sxy/Sxx и свободный член a = ȳ − b·x̄, поэтому она всегда проходит через (x̄, ȳ). Коэффициент корреляции Пирсона r = Sxy/√(Sxx·Syy) лежит между −1 и 1; r² — доля вариации y, объяснённая прямой.

Средние

x̄ = 33/6 = 5,5
ȳ = 384/6 = 64

Суммы квадратов и произведений

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 65
Syy = Σ(y − ȳ)² = 310

Коэффициент детерминации

r² = 65²/(17,5·310) = 0,7788

Ответ

r² = 0,7788

Прямая объясняет около 77,88% вариации y.

20.Линейная регрессия и корреляция

Ответ: e = 5,4

Метод наименьших квадратов: при средних x̄ и ȳ, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² и Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) прямая ŷ = a + b·x имеет угловой коэффициент b = Sxy/Sxx и свободный член a = ȳ − b·x̄, поэтому она всегда проходит через (x̄, ȳ). Коэффициент корреляции Пирсона r = Sxy/√(Sxx·Syy) лежит между −1 и 1; r² — доля вариации y, объяснённая прямой.

Средние

x̄ = 110/5 = 22
ȳ = 488/5 = 97,6

Суммы квадратов и произведений

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 160

Линия регрессии

b = 160/40 = 4
a = 97,6 − 4·22 = 9,6
ŷ = 9,6 + 4·x

Прогнозируемое значение

ŷ = 9,6 + 4·25 = 109,6

Остаток

e = 115 − 109,6 = 5,4

Ответ

e = 5,4

Точка лежит выше прямой.

Это независимый учебный материал. ExamProblems не связан с организацией, проводящей этот экзамен, и не одобрен ею; название экзамена используется только для описания содержания. CFA® and Chartered Financial Analyst® — товарные знаки CFA Institute; эта организация не связана с ExamProblems, не поддерживает его и не ручается за его точность.

ExamProblems · examproblems.com/courses/cfa-level-1-quant-and-fixed-income