Тренування з кількісних методів і інструментів з фіксованим доходом CFA Level I: шпаргалка-підсумок

Аркуші з формулами, ключові кроки методів для кожної теми та 20 задач для практики, з повними розв’язками наприкінці.

Нові задачіНазад до курсу

У вікні друку виберіть «Зберегти як PDF», щоб зберегти копію на пристрої.

1Формули та методи

Вартість грошей у часі

Майбутня вартість
FV = PV·(1 + i)n
Теперішня вартість
PV = FV/(1 + i)n
Кілька періодів на рік
i = r/m, N = m·n
Ануїтет, теперішня вартість
PV = PMT·[1 − (1 + i)−n]/i
Ануїтет, майбутня вартість
FV = PMT·[(1 + i)n − 1]/i

Метод

  1. Накресліть часову шкалу з кожним грошовим потоком і його моментом.
  2. Узгодьте ставку з періодом: місячна ставка для щомісячних платежів.
  3. Використовуйте FV = PV·(1 + i)ⁿ для одноразових сум і формули ануїтету для однакових платежів.
  4. Перевірте знак і порядок величини відповіді.

NPV і IRR

Чиста теперішня вартість
NPV = −C0 + Σ CFt/(1 + r)t
Рівні грошові потоки
NPV = −C0 + CF·[1 − (1 + r)−n]/r
Внутрішня норма дохідності
r, за якої NPV = 0
Рішення
приймати, якщо NPV > 0 (або IRR > необхідної дохідності)

Метод

  1. Випишіть усі грошові потоки з роками; інвестиція в році 0 від’ємна.
  2. Дисконтуйте кожен грошовий потік: CFt/(1 + r)t.
  3. Додайте їх, щоб отримати NPV. Додатне значення означає, що проєкт заробляє більше за r.
  4. Для IRR знайдіть ставку, за якої NPV дорівнює нулю, підбором або інтерполяцією.

Ціна й дохідність облігацій

Ціна облігації
P = C·(1 − (1 + y)−n)/y + F/(1 + y)n
Піврічні купони
C/2, y/2 і 2n періодів
Поточна дохідність
C/P
Ціна й дохідність
дохідність зростає → ціна падає

Метод

  1. Знайдіть купон за період і дохідність за період.
  2. Ціна = теперішня вартість купонів (ануїтет) + теперішня вартість номіналу.
  3. Для піврічних купонів беріть половину купона, половину дохідності й удвічі більше періодів.
  4. Перевірка: якщо дохідність вища за купонну ставку, ціна нижча за номінал.

CAPM і WACC

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

Описова статистика

Середнє
x̄ = Σx/n
Вибіркове стандартне відхилення
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Медіана
серединне значення впорядкованих даних
z-оцінка
z = (x − μ)/σ
Нормальний розподіл
68% у межах ±1σ, 95% у межах ±2σ

Імовірність

Протилежна подія
P(not A) = 1 − P(A)
Правило додавання
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
Незалежні події
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
Умовна ймовірність
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
Біноміальний розподіл
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

Нормальний розподіл

z-оцінка
z = (x − μ)/σ
Менше за x
P(X < x) = Φ(z)
Більше за x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Між
Φ(z2) − Φ(z1)
Процентиль
x = μ + z·σ

Метод

  1. Переведіть значення в z-оцінку: z = (x − μ)/σ.
  2. Знайдіть Φ(z) — площу ліворуч від z.
  3. Для площі праворуч використайте 1 − Φ(z); для інтервалу відніміть дві ліві площі.
  4. Для процентиля дійте у зворотному порядку: знайдіть z для площі, потім x = μ + z·σ.

Довірчі інтервали

σ відоме
x̄ ± z·σ/√n
σ невідоме
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
Критичне значення z
90%: 1,645, 95%: 1,96, 99%: 2,576
Обсяг вибірки
n = (z·σ/E)², rounded up

Метод

  1. Оберіть між z (σ генеральної сукупності відоме) і t (відоме лише вибіркове s, з n − 1 ступенями вільності).
  2. Знайдіть критичне значення для рівня довіри.
  3. Похибка оцінки: E = критичне значення × стандартне відхилення/√n.
  4. Інтервал: x̄ ± E.

Перевірка гіпотез і довірчі інтервали

z-тест для середнього
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
t-тест для середнього
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
Двобічний на рівні 5%
відхиліть H0, якщо |z| > 1,96
Довірчий інтервал
x̄ ± z·σ/√n

Метод

  1. Сформулюйте H₀ і H₁ та визначте, чи критерій однобічний, чи двобічний.
  2. Обчисліть статистику критерію: (x̄ − μ₀)/(σ/√n), або з s і t.
  3. Порівняйте з критичним значенням або знайдіть p-значення.
  4. Відхиліть H₀, якщо статистика виходить за критичне значення (p менше за α), і сформулюйте висновок словами.

Лінійна регресія та кореляція

Суми квадратів
Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
Нахил
b = Sxy/Sxx
Вільний член
a = ȳ − b·x̄
Кореляція
r = Sxy/√(SxxSyy)
Залишок
e = y − ŷ

2Задачі для практики

1.Вартість грошей у часіСередня
роки0123…11€2 000FV = ?

Ви інвестуєте €2 000 під 4 % річних із неперервною капіталізацією. Знайдіть вартість FV через 11 років.

PV = €2 000r = 4%t = 11
FV = €
2.Вартість грошей у часіСкладна
місяці0123…252€300€300€300FV = ?

Ви відкладаєте €300 наприкінці кожного місяця протягом 21 років. Рахунок дає 3 % річних із щомісячною капіталізацією. Скільки ви накопичите наприкінці? Знайдіть FV.

A = €3003% / 12N = 252
FV = €
3.NPV і IRRСередня
роки0123−20 0008 0007 0006 000

Інвестиція €20 000 дає наприкінці років з 1 по 3 такі грошові потоки: €8 000, €7 000, €6 000. Вартість капіталу — 10 %. Знайдіть чисту теперішню вартість NPV.

r = 10%CF0 = −20 000CF1 = 8 000CF2 = 7 000CF3 = 6 000
NPV = €
4.NPV і IRRСкладна
роки0123…8−10 0001 5001 5001 5001 500

Інвестиція €10 000 приносить €1 500 наприкінці кожного року протягом 8 років. Знайдіть її внутрішню норму дохідності IRR у відсотках.

C0 = €10 000CF = €1 500n = 8
IRR = %
5.Ціна й дохідність облігаційСередня
півроки0123…12€10€10€10 + €1 000P = ?

Облігація номіналом €1 000 приносить річний купон 2%, що виплачується двома піврічними платежами; строк до погашення — 6 років. Дохідність до погашення — 8% річних. Знайдіть ціну облігації P.

F = €1 000купон = 2%YTM = 8%n = 6
P = €
6.Ціна й дохідність облігаційСкладна
півроки0123…20€929€30€30€30 + €1 000

Облігація з номіналом €1 000 виплачує річний купон 6% двома піврічними платежами й погашається через 10 років. Вона продається за €929. Знайдіть її дохідність до погашення YTM як річну ставку (подвоєну піврічну дохідність) у відсотках.

F = €1 000купон = 6% (2×)n = 10P = €929
YTM = %
7.CAPM і WACCСередня
WACC = 8,58%власний капітал€5 000 000re​ = ?борг€3 000 000rd​ = 4%T = 28%

Компанія має власний капітал вартістю €5 000 000 і борг вартістю €3 000 000. Її WACC 8,58%, вартість боргу до оподаткування 4%, а ставка податку 28%. Знайдіть вартість власного капіталу re.

E = €5 000 000D = €3 000 000WACC = 8,58%rd = 4%T = 28%
re = %
8.CAPM і WACCСкладна
rf​ = 1%, rm​ − rf​ = 4,5%без боргувласний капіталβU​ = 0,7D/E = 0,5власний капіталre​ = ?боргT = 20%

Бізнес компанії має бету без урахування боргу (бету активів) 0,7. Компанія планує співвідношення боргу та власного капіталу 0,5. Ставка податку 20%, безризикова ставка 1%, ринкова премія за ризик 4,5%. Знайдіть вартість власного капіталу re за нової структури капіталу.

βU = 0,7D/E = 0,5T = 20%rf = 1%rm − rf = 4,5%
re = %
9.Описова статистикаСередня
2025303540

Знайдіть вибіркове стандартне відхилення s даних: 27, 16, 32, 37, 42.

n = 5
s =
10.Описова статистикаСкладна
z −2−1012

Величина розподілена нормально із середнім 70 і стандартним відхиленням 20. Яка частка P значень більша за 90?

μ = 70σ = 20x = 90
P =
11.ІмовірністьСередня
xp(x)00,3520,1540,1560,35μ = 3

Для показаного розподілу знайдіть середнє квадратичне відхилення σ величини X.

x: 0, 2, 4, 6p(x): 0,35, 0,15, 0,15, 0,35
σ =
12.ІмовірністьСкладна
n = 10, p = 0,1: P(X = 1) = ?k012345678910

Тест має 10 питань з варіантами відповідей. Студентка, яка вгадує, відповідає правильно на кожне з імовірністю 0,1, незалежно. Яка ймовірність P рівно 1 правильних відповідей?

n = 10p = 0,1k = 1
P =
13.Нормальний розподілСередня
200 g202,7 gT = X₁ + … + X₅?

Маси болти незалежні та нормальні із середнім 40 g і середнім квадратичним відхиленням 1,2 g. Знайдіть імовірність P того, що загальна маса 5 з них перевищує 202,7 g. Округліть z до двох знаків після коми.

μ = 40 gσ = 1,2 gn = 5> 202,7 g
P =
14.Нормальний розподілСкладна
35455565758595балівверх 10%

бали за іспит нормально розподілені із середнім 65 балів і стандартним відхиленням 10 балів. Перетягніть межу так, щоб заштриховані верхні 10% були праворуч від неї. Знайдіть межу x.

μ = 65 балівσ = 10 балів10%
x = балів
15.Довірчі інтервалиСередня
n = 11, s = 20LUx̄ = 71,5E = ?99%

Вибірка з 11 елементів має середнє 71,5 і стандартне відхилення s = 20. Генеральна сукупність розподілена приблизно нормально. Знайдіть похибку оцінки E 99 % довірчого інтервалу для середнього.

n = 11x̄ = 71,5s = 2099%t(10) = 3,169
E =
16.Довірчі інтервалиСкладна
n = 11Lσ = ?s = 7,995%

Діаметри 11 оброблених валів мають вибіркове стандартне відхилення 7,9 µm. Вважаючи діаметри нормально розподіленими, знайдіть для 95 % довірчого інтервалу стандартного відхилення генеральної сукупності таку межу: верхня межа σ. При df = 10 2,5 % розподілу χ² лежить нижче від 3,247 і 2,5 % — вище від 20,483.

n = 11s = 7,9 µmχ² = 3,247, 20,483
σ = µm
17.Перевірка гіпотез і довірчі інтервалиСередня
−2,0862,086t = ?df = 20

Порівнюють два методи навчання. Група 1: 8 студентів, середній бал 86, стандартне відхилення 4,5. Група 2: 14 студентів, середній бал 74, стандартне відхилення 9. Вважайте дисперсії генеральних сукупностей рівними й використайте двовибірковий t-критерій з об’єднаною дисперсією. Знайдіть статистику критерію t для H₀: μ₁ = μ₂, беручи різницю x̄₁ − x̄₂ (група 1 мінус група 2).

n₁ = 8x̄₁ = 86s₁ = 4,5n₂ = 14x̄₂ = 74s₂ = 9
t =
18.Перевірка гіпотез і довірчі інтервалиСкладна
μ₀x̄c

Односторонній z-критерій для H₀: μ = 80 проти H₁: μ > 80 виконують на рівні α = 0,01 за вибіркою обсягом 64; стандартне відхилення відоме й дорівнює 20. Насправді середнє дорівнює 86,5. Знайдіть імовірність помилки другого роду β у відсотках.

μ₀ = 80μ = 86,5σ = 20n = 64α = 0,01
β = %
19.Лінійна регресія та кореляціяСередня
xy146351566775984xy56080

Таблиця містить 5 пар спостережень x = години навчання і y = бал за іспит. Задано їхні суми. Знайдіть коефіцієнт кореляції Пірсона r за цими сумами.

n = 5Σx = 25Σy = 322Σx² = 165Σy² = 21754Σxy = 1810
r =
20.Лінійна регресія та кореляціяСкладна
xy124223319418513611xy24610152025x = 5,5

Таблиця містить 6 пар спостережень x = вік автомобіля в роках і y = ціна в k€. Використайте пряму найменших квадратів ŷ = a + b·x. Спрогнозуйте ŷ для x = 5,5.

n = 6x = 5,5
ŷ =

3Розчини

1.Вартість грошей у часі

Відповідь: FV = 3105 €

Вартість грошей у часі: гроші сьогодні цінніші за ту саму суму пізніше, бо можуть приносити відсотки. За ставки i за період сума зростає як FV = PV·(1 + i)n. Ряд однакових платежів (ануїтет) оцінюють, додаючи кожен платіж, звідси формули ануїтету.

Показник степеня

r·t = 0,04·11 = 0,44
e0,44 = 1,553

Майбутня вартість

FV = 2 000·1,553 = €3 105,41

Відповідь

FV = €3 105,41
2.Вартість грошей у часі

Відповідь: FV = 105136 €

Вартість грошей у часі: гроші сьогодні цінніші за ту саму суму пізніше, бо можуть приносити відсотки. За ставки i за період сума зростає як FV = PV·(1 + i)n. Ряд однакових платежів (ануїтет) оцінюють, додаючи кожен платіж, звідси формули ануїтету.

Місячна ставка і кількість внесків

i = 0,03/12 = 0,0025
N = 12·21 = 252

Майбутня вартість внесків

FV = A·((1 + i)N − 1)/i = 300·(1,876 − 1)/0,0025 = €105 136,20

Відповідь

FV = €105 136,20

Самі ви внесли €75 600; решта — відсотки.

3.NPV і IRR

Відповідь: NPV = −2434 €

Чиста теперішня вартість: дисконтуйте кожен грошовий потік до сьогодні за необхідною ставкою дохідності r і додайте: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Проєкт із NPV > 0 заробляє більше за r і створює вартість. Внутрішня норма дохідності (IRR) — це ставка, за якої NPV = 0.

Теперішня вартість кожного потоку

CF0 = −20 000
CF1/(1 + 0,1)1 = 8 000/1,1 = 7 272,73
CF2/(1 + 0,1)2 = 7 000/1,21 = 5 785,12
CF3/(1 + 0,1)3 = 6 000/1,331 = 4 507,89

Додайте

NPV = €−2 434,26

Відповідь

NPV = €−2 434,26

NPV від'ємна, тож проєкт заробляє менше за необхідну дохідність.

4.NPV і IRR

Відповідь: IRR = 4,239 %

Чиста теперішня вартість: дисконтуйте кожен грошовий потік до сьогодні за необхідною ставкою дохідності r і додайте: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Проєкт із NPV > 0 заробляє більше за r і створює вартість. Внутрішня норма дохідності (IRR) — це ставка, за якої NPV = 0.

Потрібний коефіцієнт ануїтету

(1 − (1 + i)−8)/i = 10 000/1 500 = 6,667

Знайдіть ставку

Коефіцієнт ануїтету зменшується зі зростанням ставки; знайдіть інтервал, у якому лежить ставка, і звужуйте його.

i = 4%: 6,733
i = 5%: 6,463
IRR = 4,239%

Відповідь

IRR = 4,239%
5.Ціна й дохідність облігацій

Відповідь: P = 718,4 €

Ціна облігації: ціна облігації — це теперішня вартість її грошових потоків, дисконтованих за дохідністю до погашення (YTM): купони утворюють ануїтет, а номінал виплачується під час погашення. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. Якщо дохідність вища за купонну ставку, облігація торгується нижче номіналу, і навпаки.

За період

C = €10,00, i = 0,04, N = 12

Теперішня вартість купонів

€10,00·(1 − 0,6246)/0,04 = €93,85

Теперішня вартість номіналу

€1 000·0,6246 = €624,60

Ціна

P = €718,45

Відповідь

P = €718,45

Дохідність вища за купонну ставку, тож облігація продається з дисконтом.

6.Ціна й дохідність облігацій

Відповідь: YTM = 6,999 %

Ціна облігації: ціна облігації — це теперішня вартість її грошових потоків, дисконтованих за дохідністю до погашення (YTM): купони утворюють ануїтет, а номінал виплачується під час погашення. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. Якщо дохідність вища за купонну ставку, облігація торгується нижче номіналу, і навпаки.

За період

C = €30,00, N = 20

Чисельний розв’язок

i = 3,5% за півроку

YTM

YTM = 2·3,5% = 6,999%

Відповідь

YTM = 6,999%
7.CAPM і WACC

Відповідь: re = 12 %

Вартість капіталу: CAPM дає дохідність, якої вимагають акціонери: re = rf + β·(rm − rf). Середньозважена вартість капіталу поєднує власний і позиковий капітал із вагами за їхньою ринковою вартістю: WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), де V = E + D. Відсотки зменшують оподатковуваний прибуток, звідси множник (1 − T).

Ваги

V = €8 000 000, E/V = 0,625, D/V = 0,375

Частка боргу у WACC

0,375·4%·(1 − 0,28) = 1,08%

Вартість власного капіталу

re = (8,58% − 1,08%)/0,625 = 12%

Відповідь

re = 12%
8.CAPM і WACC

Відповідь: re = 5,41 %

Бета з урахуванням боргу (Хамада): борг робить власний капітал ризикованішим. βL = βU·(1 + (1 − T)·D/E), де βU — бета бізнесу без боргу. Щоб перенести бету на іншу структуру капіталу, спочатку звільніть її від впливу боргу, а потім перерахуйте за новим D/E.

Бета з урахуванням боргу

βL = 0,7·(1 + 0,8·0,5) = 0,98

Вартість власного капіталу (CAPM)

re = 1% + 0,98·4,5% = 5,41%

Відповідь

re = 5,41%
9.Описова статистика

Відповідь: s = 9,985

Описова статистика: середнє — сума, поділена на n; медіана — середнє значення впорядкованих даних (середнє двох середніх при парному n). Вибіркове стандартне відхилення s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z-оцінка z = (x − μ)/σ показує, на скільки стандартних відхилень значення віддалене від середнього.

Середнє

x̄ = 154/5 = 30,8

Квадрати відхилень

Σ(x − x̄)² = (−3,8)² + (−14,8)² + 1,2² + 6,2² + 11,2² = 398,8

Стандартне відхилення

s = √(398,8/4) = 9,985

Відповідь

s = 9,985
10.Описова статистика

Відповідь: P = 0,1587

Описова статистика: середнє — сума, поділена на n; медіана — середнє значення впорядкованих даних (середнє двох середніх при парному n). Вибіркове стандартне відхилення s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z-оцінка z = (x − μ)/σ показує, на скільки стандартних відхилень значення віддалене від середнього.

Стандартизуйте

z = 1

Таблиця нормального розподілу

Φ(1) = 0,8413
P = 1 − 0,8413 = 0,1587

Відповідь

P = 0,1587
11.Імовірність

Відповідь: σ = 2,569

Дискретні випадкові величини: розподіл імовірностей перелічує всі значення x, яких може набувати величина, з імовірністю p(x); імовірності лежать між 0 і 1 та в сумі дають 1. Математичне сподівання (середнє) — E(X) = Σx·p(x), довгострокове середнє. Дисперсія — Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², а середнє квадратичне відхилення σ = √Var(X). Для лінійної зміни Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) і σY = |a|·σX; додавання сталої не змінює розкид.

Середнє

μ = 0·0,35 + 2·0,15 + 4·0,15 + 6·0,35 = 3

Середнє квадратів

E(X²) = 0·0,35 + 4·0,15 + 16·0,15 + 36·0,35 = 15,6

Дисперсія

Var(X) = 15,6 − 3² = 6,6
σ = √6,6 = 2,569

Відповідь

σ = 2,569
12.Імовірність

Відповідь: P = 0,3874

Імовірність: за рівноможливих наслідків P(A) = сприятливі/усі. Для незалежних подій імовірності множать: P(A і B) = P(A)·P(B). Часто допомагає протилежна подія: P(хоча б одна) = 1 − P(жодної). Біноміальний розподіл: у n незалежних випробуваннях з імовірністю успіху p, P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.

Біноміальна формула

P(X = 1) = 10·0,11·0,99 = 10·0,1·0,3874 = 0,3874

Відповідь

P = 0,3874
13.Нормальний розподіл

Відповідь: P = 0,1562

Суми й різниці нормальних величин: якщо X і Y незалежні та нормальні, то X + Y і X − Y також нормальні. Середні додаються чи віднімаються: E(X ± Y) = μX ± μY. Дисперсії завжди додаються, також і для різниці: Var(X ± Y) = σX² + σY², тож σ = √(σX² + σY²). Середні квадратичні відхилення безпосередньо ніколи не додаються. Сума n незалежних елементів з однаковим розподілом має середнє n·μ і середнє квадратичне відхилення σ·√n. Далі стандартизуйте як звичайно: z = (x − середнє)/σ і зчитайте Φ(z).

Розподіл суми

μT = 200 g, σT = 1,2·√5 = 2,683 g

Стандартизуйте

z = (202,7 − 200)/2,683 = 1,01

Імовірність

P = 1 − Φ(1,01) = 0,1562

Відповідь

P = 0,1562
14.Нормальний розподіл

Відповідь: x = 77,8 балів

Від площі назад до z: Φ(z) — це площа ліворуч від z. Для лівої площі хвоста A знайдіть у таблиці z, для якого Φ(z) = A. Права площа хвоста A означає Φ(z) = 1 − A. Центральна площа A між −z і z лишає (1 − A)/2 у кожному хвості, тож Φ(z) = (1 + A)/2. Для значення x використовуйте x = μ + zσ.

Площа ліворуч

Φ(z) = 0,9

z з таблиці

z ≈ 1,28

Назад до початкових одиниць

x = 65 + 1,28·10 = 77,8 балів

Відповідь

x = 77,8 балів
15.Довірчі інтервали

Відповідь: E = 19,11

Довірчий інтервал для середнього: x̄ ± похибка оцінки. Якщо σ генеральної сукупності відоме, похибка оцінки дорівнює z·σ/√n; якщо відоме лише вибіркове стандартне відхилення s, використовуйте t з n − 1 ступенями вільності: t·s/√n. Критичні значення: z = 1,645 (90 %), 1,96 (95 %), 2,576 (99 %). Щоб похибка оцінки не перевищувала E, потрібен обсяг вибірки n ≥ (z·σ/E)², округлений угору.

Критичне значення

df = n − 1 = 10, t = 3,169

Похибка оцінки

E = 3,169·20/√11 = 19,11

Відповідь

E = 19,11
16.Довірчі інтервали

Відповідь: σ = 13,86 µm

Інтервал для дисперсії: (n − 1)s²/σ² має розподіл χ² з n − 1 ступенями свободи. 95 % інтервал для σ² простягається від (n − 1)s², поділеного на верхнє значення χ² (2,5 % вище від нього), до (n − 1)s², поділеного на нижнє значення χ² (2,5 % нижче від нього); інтервал для σ — квадратні корені з обох меж. Він несиметричний відносно s.

Сума квадратів

(n − 1)s² = 10·7,9² = 624,1

Межі для σ²

624,1/20,483 = 30,47
624,1/3,247 = 192,2

Межа для σ

σ = √192,2 = 13,86 µm

Відповідь

σ = 13,86 µm

95 % інтервал для σ: [5,52, 13,86] µm.

17.Перевірка гіпотез і довірчі інтервали

Відповідь: t = 3,503

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.

Об’єднана дисперсія

sp² = (7·4,5² + 13·9²)/20 = 59,74
sp = 7,729

Стандартна похибка

SE = 7,729·√(1/8 + 1/14) = 3,426

Статистика критерію

t = (86 − 74)/3,426 = 3,503

Відповідь

t = 3,503

При df = 20 двостороннє критичне значення на рівні 5 % дорівнює 2,086; |t| більше, тож H₀ відхиляється.

18.Перевірка гіпотез і довірчі інтервали

Відповідь: β = 39,2 %

Потужність критерію: потужність = 1 − β — імовірність відхилити H₀, коли вона хибна. Знайдіть межу x̄c з μ₀ і z_α, потім обчисліть імовірність опинитися за x̄c при справжньому середньому: z = (x̄c − μ)/(σ/√n).

Критичне вибіркове середнє

SE = 20/√64 = 2,5
x̄c = 80 + 2,326·2,5 = 85,81

z при справжньому середньому

z = (85,81 − 86,5)/2,5 = −0,274

Помилка другого роду

потужність = P(Z > −0,274) = 60,8%
β = 100% − 60,8% = 39,2%

Відповідь

β = 39,2%
19.Лінійна регресія та кореляція

Відповідь: r = 0,9915

Регресія методом найменших квадратів: якщо x̄ і ȳ — середні, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² і Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), то пряма ŷ = a + b·x має нахил b = Sxy/Sxx і вільний член a = ȳ − b·x̄, тож вона завжди проходить через (x̄, ȳ). Коефіцієнт кореляції Пірсона r = Sxy/√(Sxx·Syy) лежить між −1 і 1; r² — частка варіації y, пояснена прямою.

Центровані суми

Sxy = 1810 − 25·322/5 = 200
Sxx = 165 − 25²/5 = 40
Syy = 21754 − 322²/5 = 1017

Коефіцієнт кореляції

r = 200/√(40·1017) = 0,9915

Відповідь

r = 0,9915
20.Лінійна регресія та кореляція

Відповідь: ŷ = 12,51

Регресія методом найменших квадратів: якщо x̄ і ȳ — середні, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² і Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), то пряма ŷ = a + b·x має нахил b = Sxy/Sxx і вільний член a = ȳ − b·x̄, тож вона завжди проходить через (x̄, ȳ). Коефіцієнт кореляції Пірсона r = Sxy/√(Sxx·Syy) лежить між −1 і 1; r² — частка варіації y, пояснена прямою.

Середні

x̄ = 21/6 = 3,5
ȳ = 108/6 = 18

Суми квадратів і добутків

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −48

Лінія регресії

b = −48/17,5 = −2,743
a = 18 − (−2,743)·3,5 = 27,6
ŷ = 27,6 − 2,743·x

Прогноз

ŷ = 27,6 + (−2,743)·5,5 = 12,51

Відповідь

ŷ = 12,51

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