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
периоды01211 + EAR = ?24% / 2

Кредитная карта начисляет номинальную процентную ставку 24 % годовых с полугодовой капитализацией. Найдите эффективную годовую ставку EAR в процентах.

r = 24%m = 2
EAR = %
2.Временная стоимость денегСложная
месяцы0123…300€150 000AAAA3% / 12, I = ?

Кредит €150 000 погашается равными ежемесячными платежами в течение 25 лет под 3 % годовых с ежемесячной капитализацией. Сколько процентов I будет уплачено всего за весь срок кредита?

P = €150 0003% / 12N = 300
I = €
3.NPV и IRRСредняя
годы0123456€30 000€5 000€5 000€5 000€5 000€5 000€5 000r = 6%, EAC = ?

Станок стоит €30 000 сегодня, служит 6 лет, а его эксплуатация обходится в €5 000 в год (оплата в конце каждого года). Стоимость капитала — 6 %. Найдите его эквивалентные годовые затраты EAC.

C0 = €30 000M = €5 000n = 6r = 6%
EAC = €
4.NPV и IRRСложная
годы01234−25 00010 00010 00010 00010 000

Инвестиция €25 000 приносит €10 000 в конце каждого года в течение 4 лет. Найдите её внутреннюю норму доходности IRR в процентах.

C0 = €25 000CF = €10 000n = 4
IRR = %
5.Цена и доходность облигацийСредняя
годы0123…8P€50€50€50 + €1 000

Облигация номиналом €1 000 выплачивает ежегодный купон 5% и погашается через 8 лет. Её доходность к погашению меняется с 6% до 8%. На сколько ΔP изменится цена облигации?

F = €1 000купон = 5%n = 8y1 = 6%y2 = 8%
ΔP = €
6.Цена и доходность облигацийСложная

Облигация торгуется по €935 при доходности к погашению 5% (ежегодная капитализация) и дюрации Маколея 5,1 лет. С помощью модифицированной дюрации оцените новую цену P, если доходность вырастет на 150 базисных пунктов.

P0 = €935y = 5%D = 5,1Δy = +150 bp
P = €
7.CAPM и WACCСредняя
WACC = ?собственный капитал€6 000 000re​ = 9%долг€6 000 000rd​ = 4%T = 20%

У компании собственный капитал стоимостью €6 000 000 и долг стоимостью €6 000 000. Стоимость собственного капитала — 9%, стоимость заёмного капитала до налогов — 4%, ставка налога — 20%. Найдите WACC.

E = €6 000 000D = €6 000 000re = 9%rd = 4%T = 20%
WACC = %
8.CAPM и WACCСложная
WACC = ?собственный капитал5 000 000 × €36,50D0​ = €1,70g = 5%долг€91 300 000rd​ = 5%T = 25%

У компании 5 000 000 акций, торгующихся по €36,50; балансовая стоимость её собственного капитала — €109 500 000. Она только что выплатила дивиденд €1,70 на акцию, дивиденды растут на 5% в год. Рыночная стоимость её долга — €91 300 000, стоимость долга до налогов — 5%. Ставка налога — 25%. Найдите WACC, используя для стоимости собственного капитала модель роста дивидендов.

N = 5 000 000P0 = €36,50балансовый собственный капитал = €109 500 000D0 = €1,70g = 5%D = €91 300 000rd = 5%T = 25%
WACC = %
9.Описательная статистикаСредняя
10152025303540455055

Найдите выборочное стандартное отклонение s данных: 16, 58, 10, 52, 41, 37.

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

Величина распределена нормально со средним 60 и стандартным отклонением 8. Какая доля P значений меньше 56?

μ = 60σ = 8x = 56
P =
11.ВероятностьСредняя
xp(x)00,2510,1520,2530,35μ = 1,7

Для показанного распределения найдите стандартное отклонение σ величины X.

x: 0, 1, 2, 3p(x): 0,25, 0,15, 0,25, 0,35
σ =
12.ВероятностьСложная
n = 10, p = 0,2: P(X ≤ 1) = ?k012345678910

Испытывают 10 компонентов, каждый выходит из строя независимо с вероятностью 0,2. Какова вероятность P, что откажет не более одного?

n = 10p = 0,2
P =
13.Нормальное распределениеСредняя
240 g235,6 gT = X₁ + … + X₆?

Массы объектов (болты) независимы и нормально распределены со средним 40 g и стандартным отклонением 1,2 g. Найдите вероятность P того, что общая масса 6 из них превышает 235,6 g. Округлите z до двух знаков после запятой.

μ = 40 gσ = 1,2 gn = 6> 235,6 g
P =
14.Нормальное распределениеСложная
0,02 mm0D − d?

Диаметры отверстий D нормально распределены со средним 25,02 mm и стандартным отклонением 0,015 mm. Диаметры валов d независимы и нормально распределены со средним 25 mm и стандартным отклонением 0,02 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 = 25,02 mm, σ = 0,015 mmвал: μ = 25 mm, σ = 0,02 mm
P =
15.Доверительные интервалыСредняя
n = 21, s = 3,5LU = ?x̄ = 111,5E95%

Выборка из 21 элементов имеет среднее 111,5 и стандартное отклонение s = 3,5. Генеральная совокупность распределена приблизительно нормально. Найдите верхнюю границу 95 % доверительного интервала для среднего.

n = 21x̄ = 111,5s = 3,595%t(20) = 2,086
верхняя граница =
16.Доверительные интервалыСложная
n = 15Lσ = ?s = 1,895%

Диаметры 15 обработанных валов имеют выборочное стандартное отклонение 1,8 µm. Считая диаметры нормально распределёнными, найдите границу 95 % доверительного интервала для стандартного отклонения генеральной совокупности — верхняя граница σ. При df = 14 2,5 % распределения χ² лежит ниже 5,629 и 2,5 % — выше 26,119.

n = 15s = 1,8 µmχ² = 5,629, 26,119
σ = µm
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 −3,03, стандартное отклонение разностей — 3. Найдите статистику парного критерия t для H₀: μd = 0.

n = 12d̄ = −3,03sd = 3
t =
18.Проверка гипотез и доверительные интервалыСложная
μ₀x̄c

Односторонний z-критерий для H₀: μ = 50 против H₁: μ > 50 проводится при α = 0,10 по выборке объёмом 100; стандартное отклонение известно и равно 20. В действительности среднее равно 52. Найдите вероятность ошибки второго рода β в процентах.

μ₀ = 50μ = 52σ = 20n = 100α = 0,10
β = %
19.Линейная регрессия и корреляцияСредняя
xy2114166258331043xy51010203040

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
xy143617512057236726772978xy15202530406080ŷ = 52

В таблице даны 6 пар наблюдений x = температура в °C и y = продано мороженого. Используйте прямую наименьших квадратов ŷ = a + b·x. При каком значении x прямая прогнозирует ŷ = 52?

n = 6ŷ = 52
x =

3Растворы

1.Временная стоимость денег

Ответ: EAR = 25,44 %

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 за период

r/m = 0,24/2 = 0,12

Наращение за один год

EAR = (1 + 0,12)2 − 1 = 1,254 − 1 = 25,44%

Ответ

EAR = 25,44%

Если проценты начисляются чаще одного раза в год, EAR всегда выше номинальной ставки.

2.Временная стоимость денег

Ответ: I = 63395 €

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 = 0,0025, N = 300
A = 150 000·0,0025/(1 − (1 + 0,0025)−300) = €711,32

Всего процентов

I = N·A − P = 300·711,3 − 150 000 = €63 395,09

Ответ

I = €63 395,09
3.NPV и IRR

Ответ: EAC = 11101 €

Эквивалентные годовые затраты: распределите приведённую стоимость всех затрат по сроку службы в виде равной ежегодной суммы (аннуитета): EAC = PV·r/(1 − (1 + r)⁻ⁿ). Это позволяет сравнивать станки с разным сроком службы.

Коэффициент аннуитета

(1 − 1,06−6)/0,06 = 4,917

Цена покупки в пересчёте на год

30 000/4,917 = 6 100,88

EAC

EAC = 6 100,88 + 5 000 = €11 100,88

Ответ

EAC = €11 100,88
4.NPV и IRR

Ответ: IRR = 21,86 %

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)−4)/i = 25 000/10 000 = 2,5

Находим ставку

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

i = 21%: 2,54
i = 22%: 2,494
IRR = 21,86%

Ответ

IRR = 21,86%
5.Цена и доходность облигаций

Ответ: ΔP = −110,3 €

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 = 0,06, N = 8
€50,00·(1 − 0,6274)/0,06 + €1 000·0,6274 = €310,49 + €627,41 = €937,90

Цена при новой доходности

C = €50,00, i = 0,08, N = 8
€50,00·(1 − 0,5403)/0,08 + €1 000·0,5403 = €287,33 + €540,27 = €827,60

Изменение

ΔP = 827,60 − 937,90 = −€110,30

Ответ

ΔP = −€110,30
6.Цена и доходность облигаций

Ответ: P = 866,9 €

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.

Модифицированная дюрация

Dmod = 5,1/1,05 = 4,857

Оценка изменения цены

%ΔP ≈ −4,857·(0,015) = −7,286%
P ≈ 935·(1 − 0,07286) = €866,88

Ответ

P = €866,88

Дюрация даёт линейную оценку; при больших изменениях доходности из-за выпуклости фактическая цена немного выше.

7.CAPM и WACC

Ответ: WACC = 6,1 %

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 = 0,5, D/V = 0,5

WACC

WACC = 0,5·9% + 0,5·4%·(1 − 0,2) = 6,1%

Ответ

WACC = 6,1%
8.CAPM и WACC

Ответ: WACC = 7,843 %

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 = 1,7·1,05 = €1,78
re = 1,785/36,5 + 0,05 = 9,89%

Рыночные стоимости

E = 5 000 000·€36,50 = €182 500 000
V = €273 800 000, E/V = 0,6665, D/V = 0,3335

WACC

WACC = 0,6665·9,89% + 0,3335·5%·(1 − 0,25) = 7,843%

Ответ

WACC = 7,843%
9.Описательная статистика

Ответ: s = 19,19

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 = 214/6 = 35,67

Квадраты отклонений

Σ(x − x̄)² = (−19,67)² + 22,33² + (−25,67)² + 16,33² + 5,333² + 1,333² = 1841

Стандартное отклонение

s = √(1841/5) = 19,19

Ответ

s = 19,19
10.Описательная статистика

Ответ: P = 0,3085

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 = −0,5

Таблица нормального распределения

Φ(−0,5) = 0,3085
P = 0,3085

Ответ

P = 0,3085
11.Вероятность

Ответ: σ = 1,187

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 = 0·0,25 + 1·0,15 + 2·0,25 + 3·0,35 = 1,7

Среднее квадратов

E(X²) = 0·0,25 + 1·0,15 + 4·0,25 + 9·0,35 = 4,3

Дисперсия

Var(X) = 4,3 − 1,7² = 1,41
σ = √1,41 = 1,187

Ответ

σ = 1,187
12.Вероятность

Ответ: P = 0,3758

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) = 0,810 = 0,1074
P(X = 1) = 10·0,2·0,89 = 0,2684

Сложите

P = 0,1074 + 0,2684 = 0,3758

Ответ

P = 0,3758
13.Нормальное распределение

Ответ: P = 0,9332

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 = 240 g, σT = 1,2·√6 = 2,939 g

Стандартизуйте

z = (235,6 − 240)/2,939 = −1,5

Вероятность

P = 1 − Φ(−1,5) = 0,9332

Ответ

P = 0,9332
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 = 25,02 − 25 = 0,02 mm, σ = 0,025 mm

Стандартизуйте

z = (0 − 0,02)/0,025 = −0,8

Вероятность

P = 1 − Φ(−0,8) = 0,7881

Ответ

P = 0,7881
15.Доверительные интервалы

Ответ: верхняя граница = 113,1

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 = 20, t = 2,086

Предельная ошибка

E = 2,086·3,5/√21 = 1,593

Интервал

111,5 ± 1,593 → [109,9, 113,1]

Ответ

верхняя граница = 113,1
16.Доверительные интервалы

Ответ: σ = 2,839 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 = 14·1,8² = 45,36

Границы для σ²

45,36/26,119 = 1,737
45,36/5,629 = 8,058

Граница для σ

σ = √8,058 = 2,839 µm

Ответ

σ = 2,839 µm

95 % интервал для σ: [1,318, 2,839] µm.

17.Проверка гипотез и доверительные интервалы

Ответ: t = −3,499

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 = 3/√12 = 0,866

Статистика критерия

t = −3,03/0,866 = −3,499

Ответ

t = −3,499

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

18.Проверка гипотез и доверительные интервалы

Ответ: β = 61,1 %

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 = 20/√100 = 2
x̄c = 50 + 1,282·2 = 52,56

z при истинном среднем

z = (52,56 − 52)/2 = 0,282

Ошибка второго рода

мощность = P(Z > 0,282) = 38,9%
β = 100% − 38,9% = 61,1%

Ответ

β = 61,1%
19.Линейная регрессия и корреляция

Ответ: r² = 0,9893

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 = 128/5 = 25,6

Суммы квадратов и произведений

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 162
Syy = Σ(y − ȳ)² = 663,2

Коэффициент детерминации

r² = 162²/(40·663,2) = 0,9893

Ответ

r² = 0,9893

Прямая объясняет около 98,93% вариации y.

20.Линейная регрессия и корреляция

Ответ: x = 18,33

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 = 129/6 = 21,5
ȳ = 366/6 = 61

Суммы квадратов и произведений

Sxx = Σ(x − x̄)² = 157,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 447

Линия регрессии

b = 447/157,5 = 2,838
a = 61 − 2,838·21,5 = −0,01905
ŷ = −0,01905 + 2,838·x

Найдите x

x = (52 − (−0,01905))/2,838 = 18,33

Ответ

x = 18,33

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