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…10€8 000FV = ?

Вы инвестируете €8 000 под номинальную ставку 2 % годовых с капитализацией ежеквартальной. Найдите стоимость FV инвестиции через 10 лет.

PV = €8 0002% / 4n = 10
FV = €
2.Временная стоимость денегСложная
месяцы01…216…300€300 000AB = ?A4,2% / 12

Ипотечный кредит €300 000 погашается равными ежемесячными платежами в течение 25 лет под 4,2 % годовых с ежемесячной капитализацией. Сколько ещё остаётся должен заёмщик сразу после платежа в конце года 18? Найдите остаток долга B.

P = €300 0004,2% / 12N = 300k = 216
B = €
3.NPV и IRRСредняя
годы0123…9−500 00044 000+2%+2%…r = 10%, NPV = ?

Проект стоит €500 000 сегодня. Он приносит €44 000 в конце первого года, а затем денежный поток растёт на 2 % в год бессрочно. Стоимость капитала — 10 %. Найдите чистую приведённую стоимость NPV.

C0 = €500 000CF1 = €44 000g = 2%r = 10%
NPV = €
4.NPV и IRRСложная
годы012345−200 00048 000+3%+3%+3%+3%r = 12%, NPV = ?

Проект стоит €200 000 сегодня. Его денежный поток в конце года 1 равен €48 000 и растёт на 3 % в год до последнего денежного потока в конце года 5. Стоимость капитала — 12 %. Найдите чистую приведённую стоимость NPV.

C0 = €200 000CF1 = €48 000g = 3%n = 5r = 12%
NPV = €
5.Цена и доходность облигацийСредняя
годы012345P€50€50€50 + €1 000

Облигация номиналом €1 000 выплачивает ежегодный купон 5% и погашается через 5 лет. Её доходность к погашению меняется с 7% до 7,5%. На сколько ΔP изменится цена облигации?

F = €1 000купон = 5%n = 5y1 = 7%y2 = 7,5%
ΔP = €
6.Цена и доходность облигацийСложная
годы0123P€45€45€45 + €1 000

Облигация номиналом €1 000 выплачивает ежегодный купон 4,5% и погашается через 3 лет. Доходность к погашению — 6%. Найдите дюрацию Маколея D в годах.

F = €1 000купон = 4,5%n = 3YTM = 6%
D = годы
7.CAPM и WACCСредняя
WACC = ?собственный капитал€8 000 000re​ = 8%долг€1 000 000rd​ = 4,5%T = 28%

У компании собственный капитал стоимостью €8 000 000 и долг стоимостью €1 000 000. Стоимость собственного капитала — 8%, стоимость заёмного капитала до налогов — 4,5%, ставка налога — 28%. Найдите WACC.

E = €8 000 000D = €1 000 000re = 8%rd = 4,5%T = 28%
WACC = %
8.CAPM и WACCСложная
WACC = ?собственный капитал€5 000 000re​ = 9%облигации2 000 × €1 068купон 7%, n = 9T = 20%

Рыночная стоимость собственного капитала компании — €5 000 000, стоимость собственного капитала — 9%. Её долг состоит из 2 000 облигаций (номинал €1 000, ежегодный купон 7%, 9 лет до погашения), каждая из которых торгуется по €1 068. Ставка налога — 20%. Найдите WACC, используя доходность облигаций к погашению как стоимость долга до налогов.

E = €5 000 000re = 9%облигации: 2 000 × €1 068купон = 7%n = 9T = 20%
WACC = %
9.Описательная статистикаСредняя
15202530354045505560

Найдите выборочное стандартное отклонение s данных: 14, 60, 52, 17, 28, 26.

n = 6
s =
10.Описательная статистикаСложная
z −2−1012

Величина распределена нормально со средним 170 и стандартным отклонением 10. Какая доля P значений меньше 155?

μ = 170σ = 10x = 155
P =
11.ВероятностьСредняя
xp(x)00,3510,120,1530,0540,35μ = 1,95

Для показанного распределения найдите стандартное отклонение σ величины X.

x: 0, 1, 2, 3, 4p(x): 0,35, 0,1, 0,15, 0,05, 0,35
σ =
12.ВероятностьСложная
€p(x)−100,69200,34900,01

Игра стоит €10. Вы выигрываете €30 с вероятностью 0,3 и €500 с вероятностью 0,01; в остальных случаях вы ничего не выигрываете. Ставка не возвращается. Найдите ожидаемый чистый выигрыш E(G) за одну игру.

ставка = €10€30: p = 0,3€500: p = 0,01
E(G) = €
13.Нормальное распределениеСредняя
72 kg71 kgT = X₁ + … + X₆?

Массы объектов (коробки) независимы и нормально распределены со средним 12 kg и стандартным отклонением 0,8 kg. Найдите вероятность P того, что общая масса 6 из них превышает 71 kg. Округлите z до двух знаков после запятой.

μ = 12 kgσ = 0,8 kgn = 6> 71 kg
P =
14.Нормальное распределениеСложная
μ = 32x = ?80%

Пусть сроки доставки распределены нормально со средним 32 min и стандартным отклонением 6 min. Найдите значение x, ниже которого лежат 80 % значений (80-й процентиль).

μ = 32σ = 6P = 80%
x = min
15.Доверительные интервалыСредняя
μ₁ − μ₂0L = ?Ux̄₁ − x̄₂E99%

Сравнивается время работы аккумулятора двух моделей телефонов. Модель 1: 30 телефонов, среднее 123,5 h, известное стандартное отклонение 8 h. Модель 2: 100 телефонов, среднее 124,5 h, известное стандартное отклонение 10 h. Найдите нижнюю границу 99 % доверительного интервала для μ₁ − μ₂.

n₁ = 30x̄₁ = 123,5 hσ₁ = 8 hn₂ = 100x̄₂ = 124,5 hσ₂ = 10 h99%
нижняя граница = h
16.Доверительные интервалыСложная
μ₁ − μ₂, t(15) = 2,1310LUx̄₁ − x̄₂E = ?95%

Испытываются два удобрения. Группа участков 1: 7 участков, средний урожай 72 kg, стандартное отклонение 10 kg. Группа участков 2: 10 участков, среднее 75,5 kg, стандартное отклонение 7 kg. Считайте дисперсии равными (объединённый t-критерий, df = n₁ + n₂ − 2). Найдите предельную ошибку E 95 % доверительного интервала для μ₁ − μ₂.

n₁ = 7x̄₁ = 72s₁ = 10n₂ = 10x̄₂ = 75,5s₂ = 795%t(15) = 2,131
E = kg
17.Проверка гипотез и доверительные интервалыСредняя
−2,2012,201t = ?df = 11

12 сотрудников проходят тест на скорость печати до и после обучающего курса. Для каждого записывается разность d = после − до (слов в минуту). Средняя разность равна 6,39, стандартное отклонение разностей — 8,2. Найдите статистику парного критерия t для H₀: μd = 0.

n = 12d̄ = 6,39sd = 8,2
t =
18.Проверка гипотез и доверительные интервалыСложная
−1,961,96z = ?

В исследовании выздоравливают 40 из 80 пациентов, получавших лечение A, и 36 из 80 пациентов, получавших лечение B. Используя объединённую долю, найдите статистику критерия z для H₀: p₁ = p₂.

x₁ = 40n₁ = 80x₂ = 36n₂ = 80
z =
19.Линейная регрессия и корреляцияСредняя
xy274146208301035xy510102030

В таблице даны 5 пар наблюдений x = нагрузка в kN и y = удлинение в mm. Найдите коэффициент детерминации r² прямой наименьших квадратов.

n = 5
r² =
20.Линейная регрессия и корреляцияСложная
xy2274316398461044xy5103040x = 3

В таблице даны 5 пар наблюдений x = расходы на рекламу в k€ и y = продажи в k€. Используйте прямую наименьших квадратов ŷ = a + b·x. Спрогнозируйте ŷ при x = 3.

n = 5x = 3
ŷ =

3Растворы

1.Временная стоимость денег

Ответ: FV = 9766 €

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 = r/m = 0,02/4 = 0,005
N = m·n = 4·10 = 40

Будущая стоимость

FV = 8 000·(1 + 0,005)40 = 8 000·1,221 = €9 766,35

Ответ

FV = €9 766,35
2.Временная стоимость денег

Ответ: B = 117493 €

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 = 0,0035, N = 300
A = 300 000·0,0035/(1 − (1 + 0,0035)−300) = €1 616,83

Приведённая стоимость оставшихся платежей

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

N − k = 300 − 216 = 84
B = 1617·(1 − (1 + 0,0035)−84)/0,0035 = €117 492,90

Ответ

B = €117 492,90
3.NPV и IRR

Ответ: NPV = 50000 €

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.

Стоимость денежных потоков

PV = 44 000/(0,1 − 0,02) = 550 000,00

NPV

NPV = 550 000,00 − 500 000 = €50 000,00

Ответ

NPV = €50 000,00

NPV положительна, значит проект зарабатывает больше требуемой доходности.

4.NPV и IRR

Ответ: NPV = −17495 €

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 растущего аннуитета

((1,03)/(1,12))5 = 0,6578
PV = 48 000/(0,12 − 0,03)·(1 − 0,6578) = 182 504,94

NPV

NPV = 182 504,94 − 200 000 = −€17 495,06

Ответ

NPV = −€17 495,06

NPV отрицательна, значит проект зарабатывает меньше требуемой доходности.

5.Цена и доходность облигаций

Ответ: ΔP = −19,14 €

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.

Цена при прежней доходности

C = €50,00, i = 0,07, N = 5
€50,00·(1 − 0,713)/0,07 + €1 000·0,713 = €205,01 + €712,99 = €918,00

Цена при новой доходности

C = €50,00, i = 0,075, N = 5
€50,00·(1 − 0,6966)/0,075 + €1 000·0,6966 = €202,29 + €696,56 = €898,85

Изменение

ΔP = 898,85 − 918,00 = −€19,14

Ответ

ΔP = −€19,14
6.Цена и доходность облигаций

Ответ: D = 2,87 годы

Дюрация: дюрация Маколея — это средневзвешенное время поступления денежных потоков по облигации, где весами служат приведённые стоимости денежных потоков: D = Σ t·PVₜ/P. Модифицированная дюрация D/(1 + y) оценивает процентное изменение цены при небольшом изменении доходности: %ΔP ≈ −Dmod·Δy.

Приведённая стоимость каждого потока

t = 1: 45/1,06 = 42,45, t·PV = 42,45
t = 2: 45/1,124 = 40,05, t·PV = 80,10
t = 3: 1045/1,191 = 877,40, t·PV = 2 632,21

Дюрация

P = 959,90
D = 2 754,76/959,90 = 2,87

Ответ

D = 2,87 годы
7.CAPM и WACC

Ответ: WACC = 7,471 %

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 = €9 000 000, E/V = 0,8889, D/V = 0,1111

WACC

WACC = 0,8889·8% + 0,1111·4,5%·(1 − 0,28) = 7,471%

Ответ

WACC = 7,471%
8.CAPM и WACC

Ответ: WACC = 7,743 %

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)

1068 = 70·(1 − (1 + y)−9)/y + 1000/(1 + y)9
y = 6%

Рыночные стоимости

D = 2 000·€1 068 = €2 136 000
V = €7 136 000, E/V = 0,7007, D/V = 0,2993

WACC

WACC = 0,7007·9% + 0,2993·6%·(1 − 0,2) = 7,743%

Ответ

WACC = 7,743%
9.Описательная статистика

Ответ: s = 18,87

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 = 197/6 = 32,83

Квадраты отклонений

Σ(x − x̄)² = (−18,83)² + 27,17² + 19,17² + (−15,83)² + (−4,833)² + (−6,833)² = 1781

Стандартное отклонение

s = √(1781/5) = 18,87

Ответ

s = 18,87
10.Описательная статистика

Ответ: P = 0,06681

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 = −1,5

Таблица нормального распределения

Φ(−1,5) = 0,06681
P = 0,06681

Ответ

P = 0,06681
11.Вероятность

Ответ: σ = 1,717

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 = 0·0,35 + 1·0,1 + 2·0,15 + 3·0,05 + 4·0,35 = 1,95

Среднее квадратов

E(X²) = 0·0,35 + 1·0,1 + 4·0,15 + 9·0,05 + 16·0,35 = 6,75

Дисперсия

Var(X) = 6,75 − 1,95² = 2,948
σ = √2,948 = 1,717

Ответ

σ = 1,717
12.Вероятность

Ответ: E(G) = 4 €

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.

Чистые исходы

G: 20 (p = 0,3), 490 (p = 0,01), −10 (p = 0,69)

Математическое ожидание

E(G) = 20·0,3 + 490·0,01 − 10·0,69 = 4 €

Ответ

E(G) = 4 €

Положительное значение означает, что в среднем вы выигрываете деньги.

13.Нормальное распределение

Ответ: P = 0,695

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 = 72 kg, σT = 0,8·√6 = 1,96 kg

Стандартизуйте

z = (71 − 72)/1,96 = −0,51

Вероятность

P = 1 − Φ(−0,51) = 0,695

Ответ

P = 0,695
14.Нормальное распределение

Ответ: x = 37,05 min

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 для процентиля

Φ(z) = 0,8 → z = 0,8416

Обратно к x

x = 32 + 0,8416·6 = 37,05 min

Ответ

x = 37,05 min
15.Доверительные интервалы

Ответ: нижняя граница = −5,56 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 = 123,5 − 124,5 = −1

Стандартная ошибка

SE = √(8²/30 + 10²/100) = 1,77

Предельная ошибка

E = 2,576·1,77 = 4,56

Интервал

−1 ± 4,56 → [−5,56, 3,56]

Ответ

нижняя граница = −5,56 h

Интервал содержит 0, поэтому данные не показывают значимого различия.

16.Доверительные интервалы

Ответ: E = 8,749 kg

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.

Объединённое стандартное отклонение

sp² = (6·10² + 9·7²)/15 = 69,4
sp = 8,331

Предельная ошибка

E = 2,131·8,331·√(1/7 + 1/10) = 8,749

Ответ

E = 8,749 kg
17.Проверка гипотез и доверительные интервалы

Ответ: t = 2,699

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).

Стандартная ошибка средней разности

SE = 8,2/√12 = 2,367

Статистика критерия

t = 6,39/2,367 = 2,699

Ответ

t = 2,699

При df = 11 двустороннее критическое значение на уровне 5 % равно 2,201; |t| больше, поэтому H₀ отвергается.

18.Проверка гипотез и доверительные интервалы

Ответ: z = 0,6332

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.

Выборочные доли

p̂₁ = 40/80 = 0,5
p̂₂ = 36/80 = 0,45
p̂ = 76/160 = 0,475

Стандартная ошибка при H₀

SE = √(0,475·0,525·(1/80 + 1/80)) = 0,07896

Статистика критерия

z = (0,5 − 0,45)/0,07896 = 0,6332

Ответ

z = 0,6332

|z| < 1.96, поэтому H₀ не отвергается на уровне 5 % (двусторонний критерий).

19.Линейная регрессия и корреляция

Ответ: r² = 0,9916

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 = 30/5 = 6
ȳ = 106/5 = 21,2

Суммы квадратов и произведений

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 144
Syy = Σ(y − ȳ)² = 522,8

Коэффициент детерминации

r² = 144²/(40·522,8) = 0,9916

Ответ

r² = 0,9916

Прямая объясняет около 99,16% вариации y.

20.Линейная регрессия и корреляция

Ответ: ŷ = 30,05

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 = 30/5 = 6
ȳ = 187/5 = 37,4

Суммы квадратов и произведений

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 98

Линия регрессии

b = 98/40 = 2,45
a = 37,4 − 2,45·6 = 22,7
ŷ = 22,7 + 2,45·x

Прогноз

ŷ = 22,7 + 2,45·3 = 30,05

Ответ

ŷ = 30,05

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