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…11PV = ?€500€500€500€500

Аннуитет выплачивает €500 в конце каждого года в течение 11 лет. Процентная ставка — 6 % годовых. Найдите приведённую стоимость PV аннуитета.

A = €500i = 6%n = 11
PV = €
2.Временная стоимость денегСложная
месяцы0123…240€200 000A?AAA

Кредит €200 000 погашается равными ежемесячными платежами в течение 20 лет. Ставка — 4,2 % годовых с ежемесячной капитализацией. Найдите ежемесячный платёж A.

P = €200 0004,2% / 12N = 240
A = €
3.NPV и IRRСредняя
годы0123456−30 00011 0008 5008 0008 00012 50012 000

Проект стоит €30 000 сегодня и приносит €11 000, €8 500, €8 000, €8 000, €12 500, €12 000 в конце годов с 1-го по 6-й. Стоимость капитала — 12 %. Считайте, что денежные потоки поступают равномерно в течение каждого года. Найдите дисконтированный срок окупаемости DPB в годах.

r = 12%CF0 = −30 000CF1 = 11 000CF2 = 8 500CF3 = 8 000CF4 = 8 000CF5 = 12 500CF6 = 12 000
DPB = годы
4.NPV и IRRСложная
годы012−25 00013 00014 000

Проект стоит €25 000 и приносит €13 000, €14 000 в конце лет с 1 по 2. Найдите его внутреннюю норму доходности IRR в процентах.

CF0 = −25 000CF1 = 13 000CF2 = 14 000
IRR = %
5.Цена и доходность облигацийСредняя

Вы покупаете облигацию со сроком до погашения 11 лет (номинал €1 000, ежегодный купон 4,5%) при доходности к погашению 6%. Через год, сразу после получения первого купона, вы продаёте её при доходности к погашению 5,5%. Найдите доходность за период владения HPR в процентах.

F = €1 000купон = 4,5%n = 11y0 = 6%y1 = 5,5%
HPR = %
6.Цена и доходность облигацийСложная
полугодия0123…10€792€10€10€10 + €1 000

Облигация номиналом €1 000 выплачивает годовой купон 2% двумя полугодовыми платежами и погашается через 5 лет. Она продаётся за €792. Найдите её доходность к погашению YTM как годовую ставку (удвоенная полугодовая доходность) в процентах.

F = €1 000купон = 2% (2×)n = 5P = €792
YTM = %
7.CAPM и WACCСредняя
WACC = ?собственный капитал€12 000 000re​ = 12%долг€1 000 000rd​ = 7%T = 25,8%

У компании собственный капитал стоимостью €12 000 000 и долг стоимостью €1 000 000. Стоимость собственного капитала — 12%, стоимость заёмного капитала до налогов — 7%, ставка налога — 25,8%. Найдите WACC.

E = €12 000 000D = €1 000 000re = 12%rd = 7%T = 25,8%
WACC = %
8.CAPM и WACCСложная
WACC = ?собственный капитал€12 000 000re​ = 10%облигации8 000 × €925купон 6%, n = 11T = 20%

Рыночная стоимость собственного капитала компании — €12 000 000, стоимость собственного капитала — 10%. Её долг состоит из 8 000 облигаций (номинал €1 000, ежегодный купон 6%, 11 лет до погашения), каждая из которых торгуется по €925. Ставка налога — 20%. Найдите WACC, используя доходность облигаций к погашению как стоимость долга до налогов.

E = €12 000 000re = 10%облигации: 8 000 × €925купон = 6%n = 11T = 20%
WACC = %
9.Описательная статистикаСредняя
1520253035404550

Найдите выборочное стандартное отклонение s данных: 47, 32, 15, 50, 54, 11.

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

Баллы за экзамен распределены нормально со средним 170 и стандартным отклонением 15. Найдите z-оценку z для результата 162,5.

μ = 170σ = 15x = 162,5
z =
11.ВероятностьСредняя
P(хотя бы одна шестёрка) = ??1?2?3?4?5?6P(шестёрка) = 1/6 при каждом броске

Правильный кубик бросают 6 раз. Какова вероятность P выбросить хотя бы одну шестёрку?

n = 6
P =
12.ВероятностьСложная
€p(x)−20,8460,15180,01

Игра стоит €2. Вы выигрываете €8 с вероятностью 0,15 и €20 с вероятностью 0,01; в остальных случаях вы ничего не выигрываете. Ставка не возвращается. Найдите ожидаемый чистый выигрыш E(G) за одну игру.

ставка = €2€8: p = 0,15€20: p = 0,01
E(G) = €
13.Нормальное распределениеСредняя
82,75127,75P = ?

Пусть результаты IQ-тестов распределены нормально со средним 100 баллов и стандартным отклонением 15 баллов. Какая доля значений лежит между 82,75 и 127,75 баллов? Дайте P в виде десятичной дроби.

μ = 100σ = 15x1 = 82,75x2 = 127,75
P =
14.Нормальное распределениеСложная
0,03 mm0D − d?

Диаметры отверстий D нормально распределены со средним 25,03 mm и стандартным отклонением 0,01 mm. Диаметры валов d независимы и нормально распределены со средним 25 mm и стандартным отклонением 0,015 mm. Случайно выбранный вал подходит, если D − d > 0. Найдите вероятность P того, что он подходит. Округлите z до двух знаков после запятой.

отверстие: μ = 25,03 mm, σ = 0,01 mmвал: μ = 25 mm, σ = 0,015 mm
P =
15.Доверительные интервалыСредняя
n = 30, s = 2LU = ?x̄ = 119,5E99%

Выборка из 30 элементов имеет среднее 119,5 и стандартное отклонение s = 2. Генеральная совокупность распределена приблизительно нормально. Найдите верхнюю границу 99 % доверительного интервала для среднего.

n = 30x̄ = 119,5s = 299%t(29) = 2,756
верхняя граница =
16.Доверительные интервалыСложная
n = 11Lσ = ?s = 7,295%

Диаметры 11 обработанных валов имеют выборочное стандартное отклонение 7,2 µm. Считая диаметры нормально распределёнными, найдите границу 95 % доверительного интервала для стандартного отклонения генеральной совокупности — верхняя граница σ. При df = 10 2,5 % распределения χ² лежит ниже 3,247 и 2,5 % — выше 20,483.

n = 11s = 7,2 µmχ² = 3,247, 20,483
σ = µm
17.Проверка гипотез и доверительные интервалыСредняя
t −2,13102,131

Выборка из 16 студентов имеет средний балл 38,38 и выборочное стандартное отклонение 15. Найдите статистику критерия t для H₀: μ = 50.

μ₀ = 50x̄ = 38,38s = 15n = 16
t =
18.Проверка гипотез и доверительные интервалыСложная
μ₀x̄c

Односторонний z-критерий для H₀: μ = 100 против H₁: μ > 100 проводится при α = 0,10 по выборке объёмом 100; стандартное отклонение известно и равно 5. В действительности среднее равно 100,8. Найдите мощность 1 − β критерия в процентах.

μ₀ = 100μ = 100,8σ = 5n = 100α = 0,10
1 − β = %
19.Линейная регрессия и корреляцияСредняя
xy1373435487629661183xy510406080

В таблице даны 6 пар наблюдений x = расходы на рекламу в k€ и y = продажи в k€. Найдите коэффициент корреляции Пирсона r.

n = 6
r =
20.Линейная регрессия и корреляцияСложная
xy1877218324932711430121xy20253080100120x = 25,5

В таблице даны 5 пар наблюдений x = температура в °C и y = продано мороженого. Используйте прямую наименьших квадратов ŷ = a + b·x. Спрогнозируйте ŷ при x = 25,5.

n = 5x = 25,5
ŷ =

3Растворы

1.Временная стоимость денег

Ответ: PV = 3943 €

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.

Коэффициент аннуитета

(1 − (1 + i)−n)/i = (1 − 0,5268)/0,06 = 7,887

Приведённая стоимость

PV = 500·7,887 = €3 943,44

Ответ

PV = €3 943,44
2.Временная стоимость денег

Ответ: A = 1233 €

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.

Месячная ставка и число платежей

i = 0,042/12 = 0,0035
N = 12·20 = 240

Платёж

Приведённая стоимость N равных платежей A равна A·(1 − (1 + i)⁻ᴺ)/i. Приравняйте её к кредиту и найдите A.

(1 + i)−N = 0,4323
A = 200 000·0,0035/(1 − 0,4323) = €1 233,14

Ответ

A = €1 233,14
3.NPV и IRR

Ответ: DPB = 4,37 годы

Срок окупаемости: время, за которое накопленные денежные потоки возмещают первоначальные инвестиции. Предполагается, что деньги поступают равномерно в течение каждого года, поэтому последний отрезок — это доля года. Простой срок окупаемости не учитывает временную стоимость денег; дисконтированный срок окупаемости использует вместо этого дисконтированные денежные потоки.

Дисконтированные и накопленные денежные потоки

год 1: 11 000/1,12 = 9 821,43 → Σ = 9 821,43
год 2: 8 500/1,254 = 6 776,15 → Σ = 16 597,58
год 3: 8 000/1,405 = 5 694,24 → Σ = 22 291,82
год 4: 8 000/1,574 = 5 084,14 → Σ = 27 375,96
год 5: 12 500/1,762 = 7 092,84 → Σ = 34 468,80

Доля последнего года

DPB = 4 + 2 624,04/7 092,84 = 4,37

Ответ

DPB = 4,37 годы

Дисконтированный срок окупаемости всегда длиннее простого (3,313 лет).

4.NPV и IRR

Ответ: IRR = 5,221 %

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.

Ограничьте IRR с двух сторон

NPV убывает с ростом ставки, поэтому IRR лежит между ставкой с положительной и ставкой с отрицательной NPV.

NPV(5%) = 79,37
NPV(10%) = −1 611,57

Сужайте

Линейная интерполяция даёт первую оценку; её повторение (или функция IRR калькулятора) даёт точную ставку.

IRR ≈ 5 + 5·79,37/(79,37 − (−1 611,57)) = 5,235%
точно: NPV(5,221%) = 0 → IRR = 5,221%

Ответ

IRR = 5,221%
5.Цена и доходность облигаций

Ответ: HPR = 9,972 %

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 покупки

C = €45,00, i = 0,06, N = 11
€45,00·(1 − 0,5268)/0,06 + €1 000·0,5268 = €354,91 + €526,79 = €881,70

Цена продажи

C = €45,00, i = 0,055, N = 10
€45,00·(1 − 0,5854)/0,055 + €1 000·0,5854 = €339,19 + €585,43 = €924,62

Доходность за период владения

HPR = (45 + 924,62 − 881,70)/881,70 = 9,972%

Ответ

HPR = 9,972%
6.Цена и доходность облигаций

Ответ: YTM = 7,002 %

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 = €10,00, N = 10

Численное решение

i = 3,501% за полгода

YTM

YTM = 2·3,501% = 7,002%

Ответ

YTM = 7,002%
7.CAPM и WACC

Ответ: WACC = 11,48 %

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 = €13 000 000, E/V = 0,9231, D/V = 0,07692

WACC

WACC = 0,9231·12% + 0,07692·7%·(1 − 0,258) = 11,48%

Ответ

WACC = 11,48%
8.CAPM и WACC

Ответ: WACC = 8,322 %

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)

925 = 60·(1 − (1 + y)−11)/y + 1000/(1 + y)11
y = 7%

Рыночные стоимости

D = 8 000·€925 = €7 400 000
V = €19 400 000, E/V = 0,6186, D/V = 0,3814

WACC

WACC = 0,6186·10% + 0,3814·7%·(1 − 0,2) = 8,322%

Ответ

WACC = 8,322%
9.Описательная статистика

Ответ: s = 18,52

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 = 209/6 = 34,83

Квадраты отклонений

Σ(x − x̄)² = 12,17² + (−2,833)² + (−19,83)² + 15,17² + 19,17² + (−23,83)² = 1715

Стандартное отклонение

s = √(1715/5) = 18,52

Ответ

s = 18,52
10.Описательная статистика

Ответ: z = −0,5

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 = (162,5 − 170)/15 = −0,5

Ответ

z = −0,5
11.Вероятность

Ответ: P = 0,6651

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.

Противоположное событие

P(нет шестёрки) = (5/6)6 = 0,3349
P = 1 − 0,3349 = 0,6651

Ответ

P = 0,6651
12.Вероятность

Ответ: E(G) = −0,6 €

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: 6 (p = 0,15), 18 (p = 0,01), −2 (p = 0,84)

Математическое ожидание

E(G) = 6·0,15 + 18·0,01 − 2·0,84 = −0,6 €

Ответ

E(G) = −0,6 €

Отрицательное значение означает, что в среднем вы теряете деньги.

13.Нормальное распределение

Ответ: P = 0,8428

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 = (82,75 − 100)/15 = −1,15
z₂ = (127,75 − 100)/15 = 1,85

Площадь между

P = Φ(1,85) − Φ(−1,15) = 0,9678 − 0,1251 = 0,8428

Ответ

P = 0,8428
14.Нормальное распределение

Ответ: P = 0,9515

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 = 25,03 − 25 = 0,03 mm, σ = 0,01803 mm

Стандартизуйте

z = (0 − 0,03)/0,01803 = −1,66

Вероятность

P = 1 − Φ(−1,66) = 0,9515

Ответ

P = 0,9515
15.Доверительные интервалы

Ответ: верхняя граница = 120,5

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.

Критическое значение

df = n − 1 = 29, t = 2,756

Предельная ошибка

E = 2,756·2/√30 = 1,006

Интервал

119,5 ± 1,006 → [118,5, 120,5]

Ответ

верхняя граница = 120,5
16.Доверительные интервалы

Ответ: σ = 12,64 µm

Интервал для дисперсии: (n − 1)s²/σ² имеет распределение χ² с n − 1 степенями свободы. 95 % интервал для σ² простирается от (n − 1)s², делённого на верхнее значение χ² (выше него 2,5 %), до (n − 1)s², делённого на нижнее значение χ² (ниже него 2,5 %); интервал для σ получают извлечением квадратного корня из обеих границ. Он несимметричен относительно s.

Сумма квадратов

(n − 1)s² = 10·7,2² = 518,4

Границы для σ²

518,4/20,483 = 25,31
518,4/3,247 = 159,7

Граница для σ

σ = √159,7 = 12,64 µm

Ответ

σ = 12,64 µm

95 % интервал для σ: [5,031, 12,64] µm.

17.Проверка гипотез и доверительные интервалы

Ответ: t = −3,099

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 = 15/√16 = 15/4 = 3,75

Статистика критерия

t = (38,38 − 50)/3,75 = −3,099

Ответ

t = −3,099
t0,025; df = 15 = 2,131

|t| > 2,131, поэтому H₀ отвергается на уровне 5 % (двусторонний критерий).

18.Проверка гипотез и доверительные интервалы

Ответ: 1 − β = 62,48 %

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 = 5/√100 = 0,5
x̄c = 100 + 1,282·0,5 = 100,6

z при истинном среднем

z = (100,6 − 100,8)/0,5 = −0,318

Мощность

мощность = P(Z > −0,318) = 62,48%
1 − β = 62,48%

Ответ

1 − β = 62,48%
19.Линейная регрессия и корреляция

Ответ: r = 0,9799

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 = 36/6 = 6
ȳ = 339/6 = 56,5

Суммы квадратов и произведений

Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 313
Syy = Σ(y − ȳ)² = 1458

Коэффициент корреляции

r = 313/√(70·1458) = 0,9799

Ответ

r = 0,9799
20.Линейная регрессия и корреляция

Ответ: ŷ = 103,5

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 = 120/5 = 24
ȳ = 488/5 = 97,6

Суммы квадратов и произведений

Sxx = Σ(x − x̄)² = 90
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 357

Линия регрессии

b = 357/90 = 3,967
a = 97,6 − 3,967·24 = 2,4
ŷ = 2,4 + 3,967·x

Прогноз

ŷ = 2,4 + 3,967·25,5 = 103,5

Ответ

ŷ = 103,5

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