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
роки01234PV = ?€5 000€5 000€5 000€5 000

Ануїтет виплачує €5 000 наприкінці кожного року протягом 4 років. Процентна ставка 6 % річних. Знайдіть теперішню вартість PV ануїтету.

A = €5 000i = 6%n = 4
PV = €
2.Вартість грошей у часіСкладна
місяці0123…360€150 000A?AAA

Кредит €150 000 погашається рівними щомісячними платежами протягом 30 років. Ставка — 4,2 % річних із щомісячною капіталізацією. Знайдіть щомісячний платіж A.

P = €150 0004,2% / 12N = 360
A = €
3.NPV і IRRСередня
роки01234−75 00027 00016 00031 00027 000

Інвестиція €75 000 дає наприкінці років з 1 по 4 такі грошові потоки: €27 000, €16 000, €31 000, €27 000. Вартість капіталу — 10 %. Знайдіть чисту теперішню вартість NPV.

r = 10%CF0 = −75 000CF1 = 27 000CF2 = 16 000CF3 = 31 000CF4 = 27 000
NPV = €
4.NPV і IRRСкладна
роки01234−10 0005 0006 0005 0005 000

Проєкт коштує €10 000 і приносить €5 000, €6 000, €5 000, €5 000 наприкінці років з 1 по 4. Грошові потоки можна реінвестувати за вартістю капіталу 6 %. Знайдіть модифіковану внутрішню норму дохідності MIRR у відсотках.

r = 6%CF0 = −10 000CF1 = 5 000CF2 = 6 000CF3 = 5 000CF4 = 5 000
MIRR = %
5.Ціна й дохідність облігаційСередня
півроки0123…8€35€35€35 + €1 000P = ?

Облігація номіналом €1 000 приносить річний купон 7%, що виплачується двома піврічними платежами; строк до погашення — 4 років. Дохідність до погашення — 9% річних. Знайдіть ціну облігації P.

F = €1 000купон = 7%YTM = 9%n = 4
P = €
6.Ціна й дохідність облігаційСкладна
роки0123€945€30€30 + €1 000

Облігація номіналом €1 000 з річним купоном 3% погашається через 3 років і продається за €945. Знайдіть її дохідність до погашення YTM у відсотках.

F = €1 000купон = 3%n = 3P = €945
YTM = %
7.CAPM і WACCСередня
WACC = ?власний капітал€10 000 000re​ = 8%борг€3 000 000rd​ = 3,5%T = 25%

У компанії власний капітал вартістю €10 000 000 і борг вартістю €3 000 000. Вартість власного капіталу — 8%, вартість позикового капіталу до оподаткування — 3,5%, ставка податку — 25%. Знайдіть WACC.

E = €10 000 000D = €3 000 000re = 8%rd = 3,5%T = 25%
WACC = %
8.CAPM і WACCСкладна
WACC = ?власний капітал4 000 000 × €46,50β = 1,3rf​ = 4%, rm​ = 10,5%борг20 000 × €1 020rd​ = 3,5%T = 25%

У компанії 4 000 000 акцій по €46,50 за штуку та 20 000 облігацій ринковою вартістю €1 020 кожна. Вартість позикового капіталу до оподаткування — 3,5%, ставка податку — 25%. Бета акції — 1,3, безризикова ставка — 4%, ринкова дохідність — 10,5%. Знайдіть WACC.

β = 1,3rf = 4%rm = 10,5%rd = 3,5%T = 25%
WACC = %
9.Описова статистикаСередня
152025303540455055

Знайдіть вибіркове стандартне відхилення s даних: 14, 19, 56, 24, 21, 47.

n = 6
s =
10.Описова статистикаСкладна
z −2−1012

Величина розподілена нормально із середнім 60 і стандартним відхиленням 8. Яка частка P значень більша за 50,4?

μ = 60σ = 8x = 50,4
P =
11.ІмовірністьСередня
xp(x)10,320,130,1540,2550,2μ = 2,95

Для показаного розподілу знайдіть середнє квадратичне відхилення σ величини X.

x: 1, 2, 3, 4, 5p(x): 0,3, 0,1, 0,15, 0,25, 0,2
σ =
12.ІмовірністьСкладна
€p(x)−20,780,25380,05

Участь у грі коштує €2. Ви виграєте €10 з імовірністю 0,25 і €40 з імовірністю 0,05; в інших випадках не виграєте нічого. Ставка не повертається. Знайдіть очікуваний чистий виграш E(G) за гру.

ставка = €2€10: p = 0,25€40: p = 0,05
E(G) = €
13.Нормальний розподілСередня
2643,1P = ?

Нехай тривалості доставки розподілені нормально із середнім 32 min і стандартним відхиленням 6 min. Яка частка значень лежить між 26 і 43,1 min? Подайте P у вигляді десяткового дробу.

μ = 32σ = 6x1 = 26x2 = 43,1
P =
14.Нормальний розподілСкладна
157164171178185192199cmниз 15%

значення зросту дорослих чоловіків нормально розподілені із середнім 178 cm і стандартним відхиленням 7 cm. Перетягніть межу так, щоб заштриховані нижні 15% були ліворуч від неї. Знайдіть межу x.

μ = 178 cmσ = 7 cm15%
x = cm
15.Довірчі інтервалиСередня
n = 30, s = 16,5L = ?Ux̄ = 78,5E99%

Вибірка з 30 елементів має середнє 78,5 і стандартне відхилення s = 16,5. Генеральна сукупність розподілена приблизно нормально. Знайдіть нижню межу 99 % довірчого інтервалу для середнього.

n = 30x̄ = 78,5s = 16,599%t(29) = 2,756
нижня межа =
16.Довірчі інтервалиСкладна
μ₁ − μ₂, t(24) = 2,0640L = ?Ux̄₁ − x̄₂E95%

Випробовують два добрива. Група ділянок 1: 18 ділянок, середній урожай 34 kg, стандартне відхилення 1 kg. Група ділянок 2: 8 ділянок, середнє 36 kg, стандартне відхилення 9,5 kg. Вважайте дисперсії рівними (t-критерій з об’єднаною дисперсією, df = n₁ + n₂ − 2). Знайдіть нижню межу 95 % довірчого інтервалу для μ₁ − μ₂.

n₁ = 18x̄₁ = 34s₁ = 1n₂ = 8x̄₂ = 36s₂ = 9,595%t(24) = 2,064
нижня межа = kg
17.Перевірка гіпотез і довірчі інтервалиСередня
−1,961,96z = ?

Дві виробничі лінії виготовляють однакову деталь. Лінія 1: вибірка з 40 деталей має середню довжину 106,5 mm, відоме стандартне відхилення лінії 10 mm. Лінія 2: вибірка з 80 деталей має середнє 110,2 mm, відоме стандартне відхилення 13 mm. Знайдіть статистику критерію z для H₀: μ₁ = μ₂, беручи різницю x̄₁ − x̄₂ (лінія 1 мінус лінія 2).

n₁ = 40x̄₁ = 106,5 mmσ₁ = 10 mmn₂ = 80x̄₂ = 110,2 mmσ₂ = 13 mm
z =
18.Перевірка гіпотез і довірчі інтервалиСкладна
μ₀x̄c

Односторонній z-критерій для H₀: μ = 80 проти H₁: μ > 80 виконують на рівні α = 0,10 за вибіркою обсягом 25; стандартне відхилення відоме й дорівнює 10. Насправді середнє дорівнює 83,6. Знайдіть імовірність помилки другого роду β у відсотках.

μ₀ = 80μ = 83,6σ = 10n = 25α = 0,10
β = %
19.Лінійна регресія та кореляціяСередня
xy1293335437499581165xy5104060

Таблиця містить 6 пар спостережень x = витрати на рекламу в k€ і y = продажі в k€. Задано їхні суми. Знайдіть коефіцієнт кореляції Пірсона r за цими сумами.

n = 6Σx = 36Σy = 277Σx² = 286Σy² = 13769Σxy = 1923
r =
20.Лінійна регресія та кореляціяСкладна
xy123220319418514611xy2461520x = 1,5

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 (1,5, 27). Знайдіть його залишок e = y − ŷ.

n = 6(1,5, 27)
e =

3Розчини

1.Вартість грошей у часі

Відповідь: PV = 17326 €

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.

Коефіцієнт ануїтету

(1 − (1 + i)−n)/i = (1 − 0,7921)/0,06 = 3,465

Теперішня вартість

PV = 5 000·3,465 = €17 325,53

Відповідь

PV = €17 325,53
2.Вартість грошей у часі

Відповідь: A = 733,5 €

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 = 0,042/12 = 0,0035
N = 12·30 = 360

Платіж

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

(1 + i)−N = 0,2843
A = 150 000·0,0035/(1 − 0,2843) = €733,53

Відповідь

A = €733,53
3.NPV і IRR

Відповідь: NPV = 4501 €

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 = −75 000
CF1/(1 + 0,1)1 = 27 000/1,1 = 24 545,45
CF2/(1 + 0,1)2 = 16 000/1,21 = 13 223,14
CF3/(1 + 0,1)3 = 31 000/1,331 = 23 290,76
CF4/(1 + 0,1)4 = 27 000/1,464 = 18 441,36

Додайте

NPV = €4 500,72

Відповідь

NPV = €4 500,72

NPV додатна, тож проєкт заробляє більше за необхідну дохідність.

4.NPV і IRR

Відповідь: MIRR = 23,14 %

Модифікована IRR: нарощуйте кожне надходження вперед до кінця проєкту за ставкою реінвестування (зазвичай вартістю капіталу), щоб отримати кінцеву вартість TV. MIRR — це ставка, що перетворює початкові інвестиції на TV: MIRR = (TV/C₀)^(1/n) − 1.

Кінцева вартість надходжень

5 000·1,063 = 5 955,08
6 000·1,062 = 6 741,60
5 000·1,061 = 5 300,00
5 000·1,060 = 5 000,00
TV = 22 996,68

MIRR

MIRR = (22 996,68/10 000)1/4 − 1 = 23,14%

Відповідь

MIRR = 23,14%
5.Ціна й дохідність облігацій

Відповідь: P = 934 €

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 = €35,00, i = 0,045, N = 8

Теперішня вартість купонів

€35,00·(1 − 0,7032)/0,045 = €230,86

Теперішня вартість номіналу

€1 000·0,7032 = €703,19

Ціна

P = €934,04

Відповідь

P = €934,04

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

6.Ціна й дохідність облігацій

Відповідь: YTM = 5,02 %

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.

Рівняння для дохідності

€945 = €30·(1 − (1 + y)⁻³)/y + €1 000/(1 + y)³

Чисельний розв’язок

P(5%) = €945,54, P(6%) = €919,81
YTM = 5,02%

Відповідь

YTM = 5,02%
7.CAPM і WACC

Відповідь: WACC = 6,76 %

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 = €13 000 000, E/V = 0,7692, D/V = 0,2308

WACC

WACC = 0,7692·8% + 0,2308·3,5%·(1 − 0,25) = 6,76%

Відповідь

WACC = 6,76%
8.CAPM і WACC

Відповідь: WACC = 11,48 %

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 = 4 000 000·€46,50 = €186 000 000
D = 20 000·€1 020 = €20 400 000

Вартість власного капіталу (CAPM)

re = 4% + 1,3·6,5% = 12,45%

Ваги

V = €206 400 000, E/V = 0,9012, D/V = 0,09884

WACC

WACC = 0,9012·12,45% + 0,09884·3,5%·(1 − 0,25) = 11,48%

Відповідь

WACC = 11,48%
9.Описова статистика

Відповідь: s = 17,08

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 = 181/6 = 30,17

Квадрати відхилень

Σ(x − x̄)² = (−16,17)² + (−11,17)² + 25,83² + (−6,167)² + (−9,167)² + 16,83² = 1459

Стандартне відхилення

s = √(1459/5) = 17,08

Відповідь

s = 17,08
10.Описова статистика

Відповідь: P = 0,8849

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 = −1,2

Таблиця нормального розподілу

Φ(−1,2) = 0,1151
P = 1 − 0,1151 = 0,8849

Відповідь

P = 0,8849
11.Імовірність

Відповідь: σ = 1,532

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 = 1·0,3 + 2·0,1 + 3·0,15 + 4·0,25 + 5·0,2 = 2,95

Середнє квадратів

E(X²) = 1·0,3 + 4·0,1 + 9·0,15 + 16·0,25 + 25·0,2 = 11,05

Дисперсія

Var(X) = 11,05 − 2,95² = 2,348
σ = √2,348 = 1,532

Відповідь

σ = 1,532
12.Імовірність

Відповідь: E(G) = 2,5 €

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: 8 (p = 0,25), 38 (p = 0,05), −2 (p = 0,7)

Математичне сподівання

E(G) = 8·0,25 + 38·0,05 − 2·0,7 = 2,5 €

Відповідь

E(G) = 2,5 €

Додатне значення означає, що в середньому ви виграєте гроші.

13.Нормальний розподіл

Відповідь: P = 0,8092

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-оцінки

z₁ = (26 − 32)/6 = −1
z₂ = (43,1 − 32)/6 = 1,85

Площа між

P = Φ(1,85) − Φ(−1) = 0,9678 − 0,1587 = 0,8092

Відповідь

P = 0,8092
14.Нормальний розподіл

Відповідь: x = 170,7 cm

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) = 0,15

z з таблиці

z ≈ −1,04

Назад до початкових одиниць

x = 178 − 1,04·7 = 170,7 cm

Відповідь

x = 170,7 cm
15.Довірчі інтервали

Відповідь: нижня межа = 70,2

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 = 29, t = 2,756

Похибка оцінки

E = 2,756·16,5/√30 = 8,302

Інтервал

78,5 ± 8,302 → [70,2, 86,8]

Відповідь

нижня межа = 70,2
16.Довірчі інтервали

Відповідь: нижня межа = −6,56 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.

Об’єднане стандартне відхилення

sp² = (17·1² + 7·9,5²)/24 = 27,03
sp = 5,199

Похибка оцінки

E = 2,064·5,199·√(1/18 + 1/8) = 4,56

Інтервал

−2 ± 4,56 → [−6,56, 2,56]

Відповідь

нижня межа = −6,56 kg
17.Перевірка гіпотез і довірчі інтервали

Відповідь: z = −1,723

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 = √(10²/40 + 13²/80) = √4,613 = 2,148

Статистика критерію

z = (106,5 − 110,2)/2,148 = −1,723

Відповідь

z = −1,723

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

18.Перевірка гіпотез і довірчі інтервали

Відповідь: β = 30,22 %

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 = 10/√25 = 2
x̄c = 80 + 1,282·2 = 82,56

z при справжньому середньому

z = (82,56 − 83,6)/2 = −0,518

Помилка другого роду

потужність = P(Z > −0,518) = 69,78%
β = 100% − 69,78% = 30,22%

Відповідь

β = 30,22%
19.Лінійна регресія та кореляція

Відповідь: r = 0,9961

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 = 1923 − 36·277/6 = 261
Sxx = 286 − 36²/6 = 70
Syy = 13769 − 277²/6 = 980,8

Коефіцієнт кореляції

r = 261/√(70·980,8) = 0,9961

Відповідь

r = 0,9961
20.Лінійна регресія та кореляція

Відповідь: e = 4,986

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 = 105/6 = 17,5

Суми квадратів і добутків

Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −39,5

Лінія регресії

b = −39,5/17,5 = −2,257
a = 17,5 − (−2,257)·3,5 = 25,4
ŷ = 25,4 − 2,257·x

Прогнозоване значення

ŷ = 25,4 + (−2,257)·1,5 = 22,01

Залишок

e = 27 − 22,01 = 4,986

Відповідь

e = 4,986

Точка лежить вище прямої.

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