目次

1 Descriptive statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.1 Population and samples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.2 The median . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151.3 Quartiles and mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.4 Relative frequency and histograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181.5 The mean . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191.6 Sample variance and sample standard deviation . . . . . . . . . . . . . . . . . 211.7 Sample covariance and coefficient of variation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231.8 Using Excel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261.9 Summary of Chapter 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281.10 Problems for chapter 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 Probability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372.1 Sample space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372.2 Probability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382.2.1 Events . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392.2.2 Uniform probability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402.2.3 Set theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412.2.4 Computing probabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432.2.5 The negation principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452.3 Summary of Chapter 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452.4 Problems for chapter 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453 Combinatorics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513.1 Counting combinations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513.1.1 Ordered selections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523.1.2 Unordered choices without replacement . . . . . . . . . . . . . . . . . 543.1.3 Combinatorial probabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 573.2 Summary of Chapter 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 593.3 Problems for chapter 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594 Conditional probability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 654.1 Conditional probability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 654.1.1 Computing conditional probabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 674.1.2 Splitting the sample space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 694.1.3 Probability trees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 694.2 Subjective probabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 744.3 Independence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 754.4 Summary of Chapter 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 764.5 Problems for chapter 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 775 Random variables, mean and variance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 875.1 Random variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 875.2 Expectation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 915.2.1 Computing expectations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 935.2.2 General expectations and variance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 945.3 Some simple facts about option pricing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 965.3.1 Hedging portfolios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 975.4 Summary of Chapter 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 995.5 Problems for chapter 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1006 Joint distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1096.1 Simultaneous distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1096.2 Covariance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1146.2.1 An alternative formula for the covariance . . . . . . . . . . . . . . . . 1156.2.2 Sums of random variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1166.3 Summary of Chapter 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1176.4 Problems for chapter 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1187 Basic probability distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1257.1 The indicator distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1257.2 The binomial distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1267.3 The hypergeometric distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1297.4 The Poisson distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1337.5 The normal distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1357.5.1 The general normal distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1387.5.2 Standardizing random variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1397.5.3 The central limit theorem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1407.5.4 Integer correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1457.5.5 Normal approximation of hypergeometric and Poissondistributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1477.5.6 Summing normal distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1487.5.7 Applications to option pricing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1487.6 Summary of chapter 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1507.7 Problems for chapter 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1528 Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1698.1 Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1698.1.1 Estimators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1708.1.2 Reporting estimates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1728.1.3 The measurement model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1728.2 Confidence intervals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1738.2.1 Constructing confidence intervals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1748.2.2 The t-distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1768.3 The lottery model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1798.4 Summary of Chapter 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1808.5 Problems for chapter 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1819 Hypothesis testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1859.1 Basic ideas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1859.2 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1879.3 General principles for hypothesis testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1899.4 Designing statical tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1919.4.1 One-sided and two-sided tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1959.4.2 Confidence intervals and hypothesis testing . . . . . . . . . . . . . . 1969.4.3 P-value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1979.5 Summary of Chapter 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2009.6 Problems for chapter 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20110 Commonly used tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21110.1 Testing binomial distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21110.2 t-test for expected value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21310.3 Comparing two groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21510.3.1 t-test for comparison of expectation in two groups . . . . . . . . . 21510.3.2 t-test executed in Excel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21810.3.3 t-test for comparison of expectation in two groups, pairedobservations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21910.3.4 t-test with paired observations executed in Excel . . . . . . . . . . 22210.4 Wilcoxon?fs distr