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
роки012345€3 000FV = ?

Ви інвестуєте €3 000 під номінальну ставку 6 % річних із капіталізацією щоквартальною. Знайдіть вартість FV інвестиції через 5 років.

PV = €3 0006% / 4n = 5
FV = €
2.Вартість грошей у часіСкладна
місяці0123…36€25 000A?AAA

Кредит €25 000 погашається рівними щомісячними платежами протягом 3 років. Ставка — 7,2 % річних із щомісячною капіталізацією. Знайдіть щомісячний платіж A.

P = €25 0007,2% / 12N = 36
A = €
3.NPV і IRRСередня
роки01234−30 00012 0009 0009 00014 000

Інвестиція €30 000 дає наприкінці років з 1 по 4 такі грошові потоки: €12 000, €9 000, €9 000, €14 000. Вартість капіталу — 10 %. Знайдіть чисту теперішню вартість NPV.

r = 10%CF0 = −30 000CF1 = 12 000CF2 = 9 000CF3 = 9 000CF4 = 14 000
NPV = €
4.NPV і IRRСкладна
роки0123−40 00025 50015 50022 000

Проєкт коштує €40 000 і приносить €25 500, €15 500, €22 000 наприкінці років з 1 по 3. Знайдіть його внутрішню норму дохідності IRR у відсотках.

CF0 = −40 000CF1 = 25 500CF2 = 15 500CF3 = 22 000
IRR = %
5.Ціна й дохідність облігаційСередня
півроки0123…14€25€25€25 + €1 000P = ?

Облігація номіналом €1 000 приносить річний купон 5%, що виплачується двома піврічними платежами; строк до погашення — 7 років. Дохідність до погашення — 8% річних. Знайдіть ціну облігації P.

F = €1 000купон = 5%YTM = 8%n = 7
P = €
6.Ціна й дохідність облігаційСкладна
півроки0123…12€726€15€15€15 + €1 000

Облігація з номіналом €1 000 виплачує річний купон 3% двома піврічними платежами й погашається через 6 років. Вона продається за €726. Знайдіть її дохідність до погашення YTM як річну ставку (подвоєну піврічну дохідність) у відсотках.

F = €1 000купон = 3% (2×)n = 6P = €726
YTM = %
7.CAPM і WACCСередня
WACC = ?власний капітал€6 000 000re​ = 12%борг€4 000 000rd​ = 7%T = 30%

У компанії власний капітал вартістю €6 000 000 і борг вартістю €4 000 000. Вартість власного капіталу — 12%, вартість позикового капіталу до оподаткування — 7%, ставка податку — 30%. Знайдіть WACC.

E = €6 000 000D = €4 000 000re = 12%rd = 7%T = 30%
WACC = %
8.CAPM і WACCСкладна
WACC = ?власний капітал2 000 000 × €18,50β = 0,9rf​ = 4%, rm​ = 8%борг5 000 × €1 020rd​ = 6%T = 30%

У компанії 2 000 000 акцій по €18,50 за штуку та 5 000 облігацій ринковою вартістю €1 020 кожна. Вартість позикового капіталу до оподаткування — 6%, ставка податку — 30%. Бета акції — 0,9, безризикова ставка — 4%, ринкова дохідність — 8%. Знайдіть WACC.

β = 0,9rf = 4%rm = 8%rd = 6%T = 30%
WACC = %
9.Описова статистикаСередня
152025303540455055

Знайдіть вибіркове стандартне відхилення s даних: 36, 13, 51, 57, 32, 26, 18.

n = 7
s =
10.Описова статистикаСкладна
z −2−1012

Величина розподілена нормально із середнім 100 і стандартним відхиленням 12. Яка частка P значень більша за 82?

μ = 100σ = 12x = 82
P =
11.ІмовірністьСередня
червоні: 7сині: 6

У мішечку 7 червоних і 6 синіх кульок. Ви витягуєте дві кульки, не повертаючи першу. Яка ймовірність P, що обидві червоні?

7 / 6
P =
12.ІмовірністьСкладна
€p(x)−30,6890,3270,02

Участь у грі коштує €3. Ви виграєте €12 з імовірністю 0,3 і €30 з імовірністю 0,02; в інших випадках не виграєте нічого. Ставка не повертається. Знайдіть очікуваний чистий виграш E(G) за гру.

ставка = €3€12: p = 0,3€30: p = 0,02
E(G) = €
13.Нормальний розподілСередня
200 kg200,7 kgT = X₁ + … + X₈?

Маси мішки цементу незалежні та нормальні із середнім 25 kg і середнім квадратичним відхиленням 0,5 kg. Знайдіть імовірність P того, що загальна маса 8 з них менша за 200,7 kg. Округліть z до двох знаків після коми.

μ = 25 kgσ = 0,5 kgn = 8< 200.7 kg
P =
14.Нормальний розподілСкладна
μ = 100x = ?99%

Нехай результати IQ-тестів розподілені нормально із середнім 100 балів і стандартним відхиленням 15 балів. Знайдіть значення x, нижче за яке лежать 99 % значень (99-й процентиль).

μ = 100σ = 15P = 99%
x = балів
15.Довірчі інтервалиСередня
n = 7, s = 10LUx̄ = 81E = ?90%

Вибірка з 7 елементів має середнє 81 і стандартне відхилення s = 10. Генеральна сукупність розподілена приблизно нормально. Знайдіть похибку оцінки E 90 % довірчого інтервалу для середнього.

n = 7x̄ = 81s = 1090%t(6) = 1,943
E =
16.Довірчі інтервалиСкладна
n = 10Lσ = ?s = 5,595%

Діаметри 10 оброблених валів мають вибіркове стандартне відхилення 5,5 µm. Вважаючи діаметри нормально розподіленими, знайдіть для 95 % довірчого інтервалу стандартного відхилення генеральної сукупності таку межу: верхня межа σ. При df = 9 2,5 % розподілу χ² лежить нижче від 2,7 і 2,5 % — вище від 19,023.

n = 10s = 5,5 µmχ² = 2,7, 19,023
σ = µm
17.Перевірка гіпотез і довірчі інтервалиСередня
−1,961,96z = ?

Дві виробничі лінії виготовляють однакову деталь. Лінія 1: вибірка з 100 деталей має середню довжину 114 mm, відоме стандартне відхилення лінії 14 mm. Лінія 2: вибірка з 40 деталей має середнє 120,5 mm, відоме стандартне відхилення 14 mm. Знайдіть статистику критерію z для H₀: μ₁ = μ₂, беручи різницю x̄₁ − x̄₂ (лінія 1 мінус лінія 2).

n₁ = 100x̄₁ = 114 mmσ₁ = 14 mmn₂ = 40x̄₂ = 120,5 mmσ₂ = 14 mm
z =
18.Перевірка гіпотез і довірчі інтервалиСкладна
−1,961,96z = ?

У випробуванні одужують 68 з 150 пацієнтів, які отримували лікування A, і 43 з 80 пацієнтів, які отримували лікування B. Використовуючи об’єднану частку, знайдіть статистику критерію z для H₀: p₁ = p₂.

x₁ = 68n₁ = 150x₂ = 43n₂ = 80
z =
19.Лінійна регресія та кореляціяСередня
xy130228327424521xy242530

Таблиця містить 5 пар спостережень x = вік автомобіля в роках і y = ціна в k€. Задано їхні суми. Знайдіть коефіцієнт кореляції Пірсона r за цими сумами.

n = 5Σx = 15Σy = 130Σx² = 55Σy² = 3430Σxy = 368
r =
20.Лінійна регресія та кореляціяСкладна
xy128223320420515615xy246152025x = 2,5

Таблиця містить 6 пар спостережень x = вік автомобіля в роках і y = ціна в k€. Використайте пряму найменших квадратів ŷ = a + b·x. Отримано нове спостереження (2,5, 28). Знайдіть його залишок e = y − ŷ.

n = 6(2,5, 28)
e =

3Розчини

1.Вартість грошей у часі

Відповідь: FV = 4041 €

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.

Ставка і кількість періодів

i = r/m = 0,06/4 = 0,015
N = m·n = 4·5 = 20

Майбутня вартість

FV = 3 000·(1 + 0,015)20 = 3 000·1,347 = €4 040,57

Відповідь

FV = €4 040,57
2.Вартість грошей у часі

Відповідь: A = 774,2 €

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 платежів

i = 0,07200000000000001/12 = 0,006
N = 12·3 = 36

Платіж

Теперішня вартість N однакових платежів A дорівнює A·(1 − (1 + i)⁻ᴺ)/i. Прирівняйте її до кредиту і знайдіть A.

(1 + i)−N = 0,8063
A = 25 000·0,006/(1 − 0,8063) = €774,22

Відповідь

A = €774,22
3.NPV і IRR

Відповідь: NPV = 4671 €

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 = −30 000
CF1/(1 + 0,1)1 = 12 000/1,1 = 10 909,09
CF2/(1 + 0,1)2 = 9 000/1,21 = 7 438,02
CF3/(1 + 0,1)3 = 9 000/1,331 = 6 761,83
CF4/(1 + 0,1)4 = 14 000/1,464 = 9 562,19

Додайте

NPV = €4 671,13

Відповідь

NPV = €4 671,13

NPV додатна, тож проєкт заробляє більше за необхідну дохідність.

4.NPV і IRR

Відповідь: IRR = 27,77 %

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.

Обмежте IRR з обох боків

NPV зменшується зі зростанням ставки, тож IRR лежить між ставкою з додатною і ставкою з від'ємною NPV.

NPV(25%) = 1 584,00
NPV(30%) = −1 199,36

Звужуйте

Лінійна інтерполяція дає першу оцінку; її повторення (або функція IRR калькулятора) дає точну ставку.

IRR ≈ 25 + 5·1 584,00/(1 584,00 − (−1 199,36)) = 27,85%
точно: NPV(27,77%) = 0 → IRR = 27,77%

Відповідь

IRR = 27,77%
5.Ціна й дохідність облігацій

Відповідь: P = 841,6 €

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 = €25,00, i = 0,04, N = 14

Теперішня вартість купонів

€25,00·(1 − 0,5775)/0,04 = €264,08

Теперішня вартість номіналу

€1 000·0,5775 = €577,48

Ціна

P = €841,55

Відповідь

P = €841,55

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

6.Ціна й дохідність облігацій

Відповідь: YTM = 9,012 %

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 = €15,00, N = 12

Чисельний розв’язок

i = 4,506% за півроку

YTM

YTM = 2·4,506% = 9,012%

Відповідь

YTM = 9,012%
7.CAPM і WACC

Відповідь: WACC = 9,16 %

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 = €10 000 000, E/V = 0,6, D/V = 0,4

WACC

WACC = 0,6·12% + 0,4·7%·(1 − 0,3) = 9,16%

Відповідь

WACC = 9,16%
8.CAPM і WACC

Відповідь: WACC = 7,188 %

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).

Ринкові вартості

E = 2 000 000·€18,50 = €37 000 000
D = 5 000·€1 020 = €5 100 000

Вартість власного капіталу (CAPM)

re = 4% + 0,9·4% = 7,6%

Ваги

V = €42 100 000, E/V = 0,8789, D/V = 0,1211

WACC

WACC = 0,8789·7,6% + 0,1211·6%·(1 − 0,3) = 7,188%

Відповідь

WACC = 7,188%
9.Описова статистика

Відповідь: s = 16,25

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 = 233/7 = 33,29

Квадрати відхилень

Σ(x − x̄)² = 2,714² + (−20,29)² + 17,71² + 23,71² + (−1,286)² + (−7,286)² + (−15,29)² = 1583

Стандартне відхилення

s = √(1583/6) = 16,25

Відповідь

s = 16,25
10.Описова статистика

Відповідь: P = 0,9332

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 = −1,5

Таблиця нормального розподілу

Φ(−1,5) = 0,06681
P = 1 − 0,06681 = 0,9332

Відповідь

P = 0,9332
11.Імовірність

Відповідь: P = 0,2692

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.

Перше і друге витягування

P = 7/13 · 6/12 = 42/156 = 0,2692

Відповідь

P = 0,2692
12.Імовірність

Відповідь: E(G) = 1,2 €

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.

Чисті результати

G: 9 (p = 0,3), 27 (p = 0,02), −3 (p = 0,68)

Математичне сподівання

E(G) = 9·0,3 + 27·0,02 − 3·0,68 = 1,2 €

Відповідь

E(G) = 1,2 €

Додатне значення означає, що в середньому ви виграєте гроші.

13.Нормальний розподіл

Відповідь: P = 0,6879

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 kg, σT = 0,5·√8 = 1,414 kg

Стандартизуйте

z = (200,7 − 200)/1,414 = 0,49

Імовірність

P = Φ(0,49) = 0,6879

Відповідь

P = 0,6879
14.Нормальний розподіл

Відповідь: x = 134,9 балів

Нормальний розподіл: переведіть значення x у z-оцінку z = (x − μ)/σ, яка показує, на скільки стандартних відхилень значення віддалене від середнього. Таблиця z (або Φ(z)) дає площу ліворуч від z, тобто P(X < x). Площа праворуч дорівнює 1 − Φ(z), а площа між двома значеннями — різниці їхніх площ ліворуч.

z для процентиля

Φ(z) = 0,99 → z = 2,326

Назад до x

x = 100 + 2,326·15 = 134,89 балів

Відповідь

x = 134,89 балів
15.Довірчі інтервали

Відповідь: E = 7,344

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 = 6, t = 1,943

Похибка оцінки

E = 1,943·10/√7 = 7,344

Відповідь

E = 7,344
16.Довірчі інтервали

Відповідь: σ = 10,04 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 = 9·5,5² = 272,3

Межі для σ²

272,3/19,023 = 14,31
272,3/2,7 = 100,8

Межа для σ

σ = √100,8 = 10,04 µm

Відповідь

σ = 10,04 µm

95 % інтервал для σ: [3,783, 10,04] µm.

17.Перевірка гіпотез і довірчі інтервали

Відповідь: z = −2,482

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.

Стандартна похибка різниці

SE = √(14²/100 + 14²/40) = √6,86 = 2,619

Статистика критерію

z = (114 − 120,5)/2,619 = −2,482

Відповідь

z = −2,482

|z| > 1,96, тож H₀ відхиляється на рівні 5 % (двосторонній критерій).

18.Перевірка гіпотез і довірчі інтервали

Відповідь: z = −1,217

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.

Вибіркові частки

p̂₁ = 68/150 = 0,4533
p̂₂ = 43/80 = 0,5375
p̂ = 111/230 = 0,4826

Стандартна похибка за H₀

SE = √(0,4826·0,5174·(1/150 + 1/80)) = 0,06918

Статистика критерію

z = (0,4533 − 0,5375)/0,06918 = −1,217

Відповідь

z = −1,217

|z| < 1.96, тож H₀ не відхиляється на рівні 5 % (двосторонній критерій).

19.Лінійна регресія та кореляція

Відповідь: r = −0,9839

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 = 368 − 15·130/5 = −22
Sxx = 55 − 15²/5 = 10
Syy = 3430 − 130²/5 = 50

Коефіцієнт кореляції

r = −22/√(10·50) = −0,9839

Відповідь

r = −0,9839
20.Лінійна регресія та кореляція

Відповідь: e = 5,29

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 = 121/6 = 20,17

Суми квадратів і добутків

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −44,5

Лінія регресії

b = −44,5/17,5 = −2,543
a = 20,17 − (−2,543)·3,5 = 29,07
ŷ = 29,07 − 2,543·x

Прогнозоване значення

ŷ = 29,07 + (−2,543)·2,5 = 22,71

Залишок

e = 28 − 22,71 = 5,29

Відповідь

e = 5,29

Точка лежить вище прямої.

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