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
годы012345PV = ?€25 000

Через 5 лет вам нужно €25 000. Счёт даёт 4 % годовых с капитализацией ежемесячной. Сколько нужно положить сегодня? Найдите приведённую стоимость PV.

FV = €25 0004% / 12n = 5
PV = €
2.Временная стоимость денегСложная
месяцы0123…84€10 000AAAA2,4% / 12, I = ?

Кредит €10 000 погашается равными ежемесячными платежами в течение 7 лет под 2,4 % годовых с ежемесячной капитализацией. Сколько процентов I будет уплачено всего за весь срок кредита?

P = €10 0002,4% / 12N = 84
I = €
3.NPV и IRRСредняя
годы0123−75 00025 00028 00021 000

Инвестиция €75 000 даёт в конце лет с 1 по 3 такие денежные потоки: €25 000, €28 000, €21 000. Стоимость капитала — 5 %. Найдите чистую приведённую стоимость NPV.

r = 5%CF0 = −75 000CF1 = 25 000CF2 = 28 000CF3 = 21 000
NPV = €
4.NPV и IRRСложная
годы01234−25 00014 5008 50014 50013 500

Проект стоит €25 000 и приносит €14 500, €8 500, €14 500, €13 500 в конце годов с 1-го по 4-й. Денежные потоки можно реинвестировать по стоимости капитала 10 %. Найдите модифицированную внутреннюю норму доходности MIRR в процентах.

r = 10%CF0 = −25 000CF1 = 14 500CF2 = 8 500CF3 = 14 500CF4 = 13 500
MIRR = %
5.Цена и доходность облигацийСредняя
полугодия0123…24€30€30€30 + €1 000P = ?

Облигация номиналом €1 000 приносит годовой купон 6%, выплачиваемый двумя полугодовыми платежами; срок до погашения — 12 лет. Доходность к погашению — 5% годовых. Найдите цену облигации P.

F = €1 000купон = 6%YTM = 5%n = 12
P = €
6.Цена и доходность облигацийСложная
годы01234€1 055€40€40 + €1 000

Облигация номиналом €1 000 с годовым купоном 4% погашается через 4 лет и продаётся за €1 055. Найдите её доходность к погашению YTM в процентах.

F = €1 000купон = 4%n = 4P = €1 055
YTM = %
7.CAPM и WACCСредняя
WACC = ?собственный капитал€6 000 000re​ = 14%долг€2 000 000rd​ = 5%T = 21%

У компании собственный капитал стоимостью €6 000 000 и долг стоимостью €2 000 000. Стоимость собственного капитала — 14%, стоимость заёмного капитала до налогов — 5%, ставка налога — 21%. Найдите WACC.

E = €6 000 000D = €2 000 000re = 14%rd = 5%T = 21%
WACC = %
8.CAPM и WACCСложная
WACC = ?собственный капитал€10 000 000re​ = 9%облигации8 000 × €1 049купон 7%, n = 6T = 28%

Рыночная стоимость собственного капитала компании — €10 000 000, стоимость собственного капитала — 9%. Её долг состоит из 8 000 облигаций (номинал €1 000, ежегодный купон 7%, 6 лет до погашения), каждая из которых торгуется по €1 049. Ставка налога — 28%. Найдите WACC, используя доходность облигаций к погашению как стоимость долга до налогов.

E = €10 000 000re = 9%облигации: 8 000 × €1 049купон = 7%n = 6T = 28%
WACC = %
9.Описательная статистикаСредняя
1520253035404550

Найдите выборочное стандартное отклонение s данных: 12, 53, 36, 44, 36.

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

Баллы за экзамен распределены нормально со средним 100 и стандартным отклонением 10. Найдите z-оценку z для результата 85.

μ = 100σ = 10x = 85
z =
11.ВероятностьСредняя
xp(x)00,0510,220,130,340,35μ = 2,7

Для показанного распределения найдите дисперсию Var(X) величины X.

x: 0, 1, 2, 3, 4p(x): 0,05, 0,2, 0,1, 0,3, 0,35
Var(X) =
12.ВероятностьСложная
n = 8, p = 0,7: P(X = 1) = ?k012345678

В тесте 8 вопросов с вариантами ответов. Студентка, которая угадывает, отвечает верно на каждый с вероятностью 0,7, независимо. Какова вероятность P ровно 1 верных ответов?

n = 8p = 0,7k = 1
P =
13.Нормальное распределениеСредняя
1020 kg1082 kgT = X₁ + … + X₁₂?

Массы объектов (пассажиры с багажом) независимы и нормально распределены со средним 85 kg и стандартным отклонением 12 kg. Найдите вероятность P того, что общая масса 12 из них превышает 1082 kg. Округлите z до двух знаков после запятой.

μ = 85 kgσ = 12 kgn = 12> 1082 kg
P =
14.Нормальное распределениеСложная
4 s0X − Y?

Время круга X бегуна A и время круга Y бегуна B независимы и нормально распределены: X имеет среднее 52 s и стандартное отклонение 4 s, Y имеет среднее 48 s и стандартное отклонение 3 s. Найдите вероятность P того, что X больше Y. Округлите z до двух знаков после запятой.

μX = 52 s, σX = 4 sμY = 48 s, σY = 3 s
P =
15.Доверительные интервалыСредняя
μ₁ − μ₂0LUx̄₁ − x̄₂E = ?90%

Сравнивается время работы аккумулятора двух моделей телефонов. Модель 1: 60 телефонов, среднее 84 h, известное стандартное отклонение 8 h. Модель 2: 30 телефонов, среднее 96,5 h, известное стандартное отклонение 20 h. Найдите предельную ошибку E 90 % доверительного интервала для μ₁ − μ₂.

n₁ = 60x̄₁ = 84 hσ₁ = 8 hn₂ = 30x̄₂ = 96,5 hσ₂ = 20 h90%
E = h
16.Доверительные интервалыСложная
σ = 37, n = ?x̄ − Ex̄ + Ex̄E = 0,599%

Стандартное отклонение генеральной совокупности равно 37. Какой объём выборки n нужен, чтобы предельная ошибка 99 % доверительного интервала для среднего не превышала 0,5?

σ = 37E = 0,599%
n =
17.Проверка гипотез и доверительные интервалыСредняя
t −2,01102,011

Выборка из 49 студентов имеет средний балл 72,03 и выборочное стандартное отклонение 8. Найдите статистику критерия t для H₀: μ = 75.

μ₀ = 75x̄ = 72,03s = 8n = 49
t =
18.Проверка гипотез и доверительные интервалыСложная
μ₀x̄c

Односторонний z-критерий для H₀: μ = 50 против H₁: μ < 50 проводится при α = 0.05 по выборке объёмом 25; стандартное отклонение известно и равно 7.5. В действительности среднее равно 47. Найдите вероятность ошибки второго рода β в процентах.

μ₀ = 50μ = 47σ = 7,5n = 25α = 0,05
β = %
19.Линейная регрессия и корреляцияСредняя
xy2741862183010381246xy5102040

В таблице даны 6 пар наблюдений x = нагрузка в kN и y = удлинение в mm. Найдите коэффициент детерминации r² прямой наименьших квадратов.

n = 6
r² =
20.Линейная регрессия и корреляцияСложная
xy187221972496271123012633145xy202530100150x = 19,5

В таблице даны 6 пар наблюдений x = температура в °C и y = продано мороженого. Используйте прямую наименьших квадратов ŷ = a + b·x. Получено новое наблюдение (19,5, 79). Найдите его остаток e = y − ŷ.

n = 6(19,5, 79)
e =

3Растворы

1.Временная стоимость денег

Ответ: PV = 20475 €

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 = 0,04/12 = 0,003333
N = 12·5 = 60

Приведённая стоимость

PV = FV/(1 + i)N = 25 000/1,221 = €20 475,08

Ответ

PV = €20 475,08
2.Временная стоимость денег

Ответ: I = 873,5 €

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 = 0,002, N = 84
A = 10 000·0,002/(1 − (1 + 0,002)−84) = €129,45

Всего процентов

I = N·A − P = 84·129,4 − 10 000 = €873,48

Ответ

I = €873,48
3.NPV и IRR

Ответ: NPV = −7653 €

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 = −75 000
CF1/(1 + 0,05)1 = 25 000/1,05 = 23 809,52
CF2/(1 + 0,05)2 = 28 000/1,103 = 25 396,83
CF3/(1 + 0,05)3 = 21 000/1,158 = 18 140,59

Сложите

NPV = €−7 653,06

Ответ

NPV = €−7 653,06

NPV отрицательна, значит проект зарабатывает меньше требуемой доходности.

4.NPV и IRR

Ответ: MIRR = 23,96 %

Модифицированная IRR: нарастите каждое поступление до конца проекта по ставке реинвестирования (обычно по стоимости капитала), чтобы получить конечную стоимость TV. MIRR — это ставка, превращающая первоначальные инвестиции в TV: MIRR = (TV/C₀)^(1/n) − 1.

Конечная стоимость поступлений

14 500·1,13 = 19 299,50
8 500·1,12 = 10 285,00
14 500·1,11 = 15 950,00
13 500·1,10 = 13 500,00
TV = 59 034,50

MIRR

MIRR = (59 034,50/25 000)1/4 − 1 = 23,96%

Ответ

MIRR = 23,96%
5.Цена и доходность облигаций

Ответ: P = 1089 €

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, i = 0,025, N = 24

Приведённая стоимость купонов

€30,00·(1 − 0,5529)/0,025 = €536,55

Приведённая стоимость номинала

€1 000·0,5529 = €552,88

Цена

P = €1 089,42

Ответ

P = €1 089,42

Доходность ниже купонной ставки, поэтому облигация продаётся с премией.

6.Цена и доходность облигаций

Ответ: YTM = 2,537 %

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.

Уравнение для доходности

€1 055 = €40·(1 − (1 + y)⁻⁴)/y + €1 000/(1 + y)⁴

Численное решение

P(2%) = €1 076,15, P(3%) = €1 037,17
YTM = 2,537%

Ответ

YTM = 2,537%
7.CAPM и WACC

Ответ: WACC = 11,49 %

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 = €8 000 000, E/V = 0,75, D/V = 0,25

WACC

WACC = 0,75·14% + 0,25·5%·(1 − 0,21) = 11,49%

Ответ

WACC = 11,49%
8.CAPM и WACC

Ответ: WACC = 6,866 %

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 долга (YTM)

1049 = 70·(1 − (1 + y)−6)/y + 1000/(1 + y)6
y = 6,003%

Рыночные стоимости

D = 8 000·€1 049 = €8 392 000
V = €18 392 000, E/V = 0,5437, D/V = 0,4563

WACC

WACC = 0,5437·9% + 0,4563·6,003%·(1 − 0,28) = 6,866%

Ответ

WACC = 6,866%
9.Описательная статистика

Ответ: s = 15,24

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 = 181/5 = 36,2

Квадраты отклонений

Σ(x − x̄)² = (−24,2)² + 16,8² + (−0,2)² + 7,8² + (−0,2)² = 928,8

Стандартное отклонение

s = √(928,8/4) = 15,24

Ответ

s = 15,24
10.Описательная статистика

Ответ: z = −1,5

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 = (85 − 100)/10 = −1,5

Ответ

z = −1,5
11.Вероятность

Ответ: Var(X) = 1,61

Дискретные случайные величины: распределение вероятностей перечисляет все значения x, которые может принять величина, с их вероятностями p(x); вероятности лежат между 0 и 1, а их сумма равна 1. Математическое ожидание (среднее) равно E(X) = Σx·p(x), это долгосрочное среднее значение. Дисперсия равна Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², а стандартное отклонение σ = √Var(X). При линейном преобразовании Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) и σY = |a|·σX; прибавление константы не меняет разброс.

Среднее

μ = 0·0,05 + 1·0,2 + 2·0,1 + 3·0,3 + 4·0,35 = 2,7

Среднее квадратов

E(X²) = 0·0,05 + 1·0,2 + 4·0,1 + 9·0,3 + 16·0,35 = 8,9

Дисперсия

Var(X) = 8,9 − 2,7² = 1,61

Ответ

Var(X) = 1,61
12.Вероятность

Ответ: P = 0,001225

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.

Формула Бернулли

P(X = 1) = 8·0,71·0,37 = 8·0,7·0,0002187 = 0,001225

Ответ

P = 0,001225
13.Нормальное распределение

Ответ: P = 0,06681

Суммы и разности нормальных величин: если X и Y независимы и нормальны, то X + Y и X − Y тоже нормальны. Средние складываются или вычитаются: E(X ± Y) = μX ± μY. Дисперсии всегда складываются, в том числе для разности: Var(X ± Y) = σX² + σY², поэтому σ = √(σX² + σY²). Стандартные отклонения напрямую никогда не складываются. Сумма n независимых элементов с одинаковым распределением имеет среднее n·μ и стандартное отклонение σ·√n. Затем стандартизируйте как обычно: z = (x − среднее)/σ и найдите Φ(z).

Распределение суммы

μT = 1020 kg, σT = 12·√12 = 41,57 kg

Стандартизуйте

z = (1082 − 1020)/41,57 = 1,5

Вероятность

P = 1 − Φ(1,5) = 0,06681

Ответ

P = 0,06681
14.Нормальное распределение

Ответ: P = 0,7881

Суммы и разности нормальных величин: если X и Y независимы и нормальны, то X + Y и X − Y тоже нормальны. Средние складываются или вычитаются: E(X ± Y) = μX ± μY. Дисперсии всегда складываются, в том числе для разности: Var(X ± Y) = σX² + σY², поэтому σ = √(σX² + σY²). Стандартные отклонения напрямую никогда не складываются. Сумма n независимых элементов с одинаковым распределением имеет среднее n·μ и стандартное отклонение σ·√n. Затем стандартизируйте как обычно: z = (x − среднее)/σ и найдите Φ(z).

Распределение разности

μ = 52 − 48 = 4 s, σ = 5 s

Стандартизуйте

z = (0 − 4)/5 = −0,8

Вероятность

P = 1 − Φ(−0,8) = 0,7881

Ответ

P = 0,7881
15.Доверительные интервалы

Ответ: E = 6,242 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.

Точечная оценка

x̄₁ − x̄₂ = 84 − 96,5 = −12,5

Стандартная ошибка

SE = √(8²/60 + 20²/30) = 3,795

Предельная ошибка

E = 1,645·3,795 = 6,242

Ответ

E = 6,242 h

Интервал не содержит 0, поэтому средние значимо различаются.

16.Доверительные интервалы

Ответ: n = 36338

Доверительный интервал для среднего: x̄ ± предельная ошибка. При известном σ генеральной совокупности предельная ошибка равна z·σ/√n; если известно только выборочное стандартное отклонение s, используйте t с n − 1 степенями свободы: t·s/√n. Критические значения: z = 1,645 (90 %), 1,96 (95 %), 2,576 (99 %). Чтобы предельная ошибка не превышала E, нужен объём выборки n ≥ (z·σ/E)², округлённый вверх.

Выразите n

n = (2,576·37/0,5)² = 36338

Округлите вверх

Объём выборки — целое число, а округление вниз сделало бы предельную ошибку слишком большой.

n = 36338

Ответ

n = 36338
17.Проверка гипотез и доверительные интервалы

Ответ: t = −2,599

Проверка среднего: статистика критерия показывает, на сколько стандартных ошибок выборочное среднее отстоит от значения из H₀: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n), если σ известно, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n), если его оценивают по выборке. Доверительный интервал — x̄ ± (критическое значение)·(стандартная ошибка).

Стандартная ошибка

SE = 8/√49 = 8/7 = 1,143

Статистика критерия

t = (72,03 − 75)/1,143 = −2,599

Ответ

t = −2,599
t0,025; df = 48 = 2,011

|t| > 2,011, поэтому H₀ отвергается на уровне 5 % (двусторонний критерий).

18.Проверка гипотез и доверительные интервалы

Ответ: β = 36,13 %

Мощность критерия: мощность = 1 − β — вероятность отвергнуть H₀, когда она ложна. Найдите границу x̄c по μ₀ и z_α, затем вычислите вероятность оказаться за x̄c при истинном среднем: z = (x̄c − μ)/(σ/√n).

Критическое выборочное среднее

SE = 7,5/√25 = 1,5
x̄c = 50 − 1,645·1,5 = 47,53

z при истинном среднем

z = (47,53 − 47)/1,5 = 0,355

Ошибка второго рода

мощность = P(Z < 0.355) = 63.87%
β = 100% − 63,87% = 36,13%

Ответ

β = 36,13%
19.Линейная регрессия и корреляция

Ответ: r² = 0,9884

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 = 42/6 = 7
ȳ = 160/6 = 26,67

Суммы квадратов и произведений

Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 264
Syy = Σ(y − ȳ)² = 1007

Коэффициент детерминации

r² = 264²/(70·1007) = 0,9884

Ответ

r² = 0,9884

Прямая объясняет около 98,84% вариации y.

20.Линейная регрессия и корреляция

Ответ: e = −2,257

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 = 153/6 = 25,5
ȳ = 648/6 = 108

Суммы квадратов и произведений

Sxx = Σ(x − x̄)² = 157,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 702

Линия регрессии

b = 702/157,5 = 4,457
a = 108 − 4,457·25,5 = −5,657
ŷ = −5,657 + 4,457·x

Прогнозируемое значение

ŷ = −5,657 + 4,457·19,5 = 81,26

Остаток

e = 79 − 81,26 = −2,257

Ответ

e = −2,257

Точка лежит ниже 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