金融工程概论课件

1、Financial Engineering 金融工程概论金融工程概论 1 金融工程金融工程 主讲：孙晋众主讲：孙晋众 电话： Email： Financial Engineering 金融工程概论金融工程概论 2 主要参考教材主要参考教材 w陈石清，黄颖利陈石清，黄颖利金融工程金融工程，东南大学出版社，东南大学出版社，20052005 w金融工程学金融工程学 周洛华著周洛华著 上海财经大学出版社上海财经大学出版社, 2004 , 2004 w宋逢明：宋逢明：金融工程原理金融工程原理无套利均衡分析无套利均衡分析，清华大学，清华大学 出版社，出版社，19991999 wJohn C. Hull:

2、Option, Futures and other Derivatives John C. Hull: Option, Futures and other Derivatives Securities, Prentice Hall. Inc.Securities, Prentice Hall. Inc. Financial Engineering 金融工程概论金融工程概论 3 考试方式考试方式 作业与日常考勤占作业与日常考勤占3030分分 期末考试占期末考试占7070分分 考试方式：闭卷考试方式：闭卷 金融工程概论金融工程概论4 第一讲第一讲 金融工程概述金融工程概述 金融工程概论金融工程概论

3、5 一、为什么要学习金融工程？一、为什么要学习金融工程？ （1 1）规避和管理市场风险）规避和管理市场风险尽量让你少赔钱尽量让你少赔钱 或不赔钱。或不赔钱。 金融工程概论金融工程概论6 例例1 1 一家企业半年后将收到一笔美元外汇，该企业一家企业半年后将收到一笔美元外汇，该企业 现在打算通过现在打算通过远期外汇市场远期外汇市场按照固定的汇率（比如按照固定的汇率（比如 1 1美元美元：8.278.27人民币人民币）把美元卖出，换成人民币。）把美元卖出，换成人民币。 这样，无论半年后的美元实际汇率如何，该企业的这样，无论半年后的美元实际汇率如何，该企业的 财务状况都不会受到影响。如果半年后美元贬值

4、（财务状况都不会受到影响。如果半年后美元贬值（ 比如比如1 1：8.228.22）, ,则该企业通过买卖远期外汇避免了则该企业通过买卖远期外汇避免了 0.050.05元人民币的损失。假如半年后美元升值（比如元人民币的损失。假如半年后美元升值（比如 1 1：8.328.32），该公司少收了每美元该公司少收了每美元0.050.05元人民币的元人民币的 利润。利润。 金融工程概论金融工程概论7 例例2 2 在在上例中上例中如果如果企业没有卖出远期美元，而是购企业没有卖出远期美元，而是购 买了一份期权合约，合约赋予企业半年后可以按照买了一份期权合约，合约赋予企业半年后可以按照1 1 ：8.278.27

5、的价格卖出美元的权利，但企业没有义务必的价格卖出美元的权利，但企业没有义务必 须卖出。作为获取这个权利的代价，企业需要支付须卖出。作为获取这个权利的代价，企业需要支付 期权卖方每美元期权卖方每美元0.020.02元人民币。当美元贬值为元人民币。当美元贬值为1 1： 8.228.22时，企业行使期权按外汇汇率时，企业行使期权按外汇汇率1 1：8.278.27把美元卖把美元卖 出，扣除出，扣除0.020.02元人民币期权费后，可以按照元人民币期权费后，可以按照1 1：8.258.25 的汇率确定收益；当美元升值到的汇率确定收益；当美元升值到1 1：8.328.32时，企业可时，企业可 以放弃期权，

6、按照该价格接受美元，在扣除了以放弃期权，按照该价格接受美元，在扣除了0.020.02 元人民币的期权费后，可以按照元人民币的期权费后，可以按照1 1：8.308.30的价格确定的价格确定 收益。收益。 金融工程概论金融工程概论8 （2 2）发现套利机会）发现套利机会帮你寻求市场或对帮你寻求市场或对 手的漏洞而赚钱。手的漏洞而赚钱。 金融工程概论金融工程概论9 金融工程概论金融工程概论10 二、金融及其衍生产品二、金融及其衍生产品 金融工程概论金融工程概论11 1 1、金融产品的特点：、金融产品的特点： （1 1）金融产品供给和需求的特殊性；）金融产品供给和需求的特殊性； （2 2）金融产品定价

7、的特殊性；）金融产品定价的特殊性； （3 3）金融产品获得长期稳定收益的困难性；）金融产品获得长期稳定收益的困难性； （4 4）金融产品巨大价格波动性。）金融产品巨大价格波动性。 金融工程概论金融工程概论12 （1） 金融产品供给和需求的特殊性金融产品供给和需求的特殊性 普通产品金融产品（尤其是金融 衍生产品） 主要成本 制造时间 供给量 需求的影响因素 需求量 功能 原材料、资本、劳动力。 必要的劳动时间。 有限。 与人的生活、生产紧密 相关。 短时间内有限，且变化 幅度小。 使用。 智力，生产过程几乎无 成本。 几乎可以瞬时生产。 如果允许卖空，而且保 证金允许，供应量几乎 可以达到无穷大

8、。 脱离人的基本需求，更 容易受个人信心和预期 的影响。 短时间内变化幅度大， 瞬时可以达到无穷大， 也可以变为零。 投资或投机。 金融工程概论金融工程概论13 普通产品一般金融产品金融衍生产品 定价方法 定价难易 价格波动性 获得稳定收益 供需均衡 较简单 较小 相对容易 收益/风险的均 衡 风险难以准确度 量 大 困难 无套利定价原则 受标的资产价格 波动的影响 大 困难 （2）金融产品定价的特殊性金融产品定价的特殊性 金融工程概论金融工程概论14 （3）金融产品获得长期稳定收益的困难性金融产品获得长期稳定收益的困难性 普通产品要获取长期的稳定收益还是可能普通产品要获取长期的稳定收益还是可

9、能 的，但对金融产品来说则非常困难。因为金融的，但对金融产品来说则非常困难。因为金融 产品的产品的“投资投资”具有具有“钱生钱，利滚利钱生钱，利滚利”的特的特 点，这种增长将随着时间的延长而变成指数爆点，这种增长将随着时间的延长而变成指数爆 炸式增长。例如，唐朝的炸式增长。例如，唐朝的1 1元钱，到今天经历元钱，到今天经历 了一千多年，如果按年利率了一千多年，如果按年利率5%计算的话，至计算的话，至 今的本息和可达天文数字：今的本息和可达天文数字： 271300 1052. 31005. 1 金融工程概论金融工程概论15 （4 4）金融产品巨大价格波动性金融产品巨大价格波动性 普通产品的供给与

10、需求在短时间内的变化幅普通产品的供给与需求在短时间内的变化幅 度一般比较小，但金融产品的供求却在短时间内度一般比较小，但金融产品的供求却在短时间内 可以发生很大的变化。这导致了金融产品的价格可以发生很大的变化。这导致了金融产品的价格 波动特别的大。波动特别的大。 例如，例如，19921992年年6 6月至月至20012001年年6 6月共月共1010年中，年中，日日 元汇率元汇率最高时为最高时为147147日元日元/ /美元，而最低为美元，而最低为8383日元日元 / /美元，相差高达美元，相差高达6464日元；又美国的日元；又美国的NasdaqNasdaq指数指数 在在19981998年年1

11、 1月至月至20022002年年1212月的走势更是跌宕起伏。月的走势更是跌宕起伏。 最高达到最高达到47004700点，最低为点，最低为900900点。点。 金融工程概论金融工程概论16 2 2、什么是金融衍生产品？、什么是金融衍生产品？ 是指价值依附于是指价值依附于原生资产原生资产（标的资产）标的资产） 价值的变化，它包括价值的变化，它包括远期、期货、期权、远期、期货、期权、 互换互换等四种基本的衍生产品，以及由这些等四种基本的衍生产品，以及由这些 基本衍生产品复合而成的更为复杂的衍生基本衍生产品复合而成的更为复杂的衍生 产品，如期货期权、互换期权等。产品，如期货期权、互换期权等。 金融工

12、程概论金融工程概论17 远期（远期（forwardsforwards）。）。是指交易双方约是指交易双方约 定在未来指定的某一特定日期，按照约定在未来指定的某一特定日期，按照约 定价格进行交易的合同。与即期交易不定价格进行交易的合同。与即期交易不 同，远期的交易时间被推迟到以后某个同，远期的交易时间被推迟到以后某个 固定日期进行，而交易的价格则在签订固定日期进行，而交易的价格则在签订 交易合同时即固定下来，不随市场波动。交易合同时即固定下来，不随市场波动。 金融工程概论金融工程概论18 期货（期货（futuresfutures）。）。是标准化的远期合约，是标准化的远期合约， 指一份合法的有约束力

13、的合同，规定以确定指一份合法的有约束力的合同，规定以确定 的价格在未来特定的一个日期交割一定数量的价格在未来特定的一个日期交割一定数量 的资产。期货合约中所约定的需要交割的资的资产。期货合约中所约定的需要交割的资 产称为根本资产或标的资产。按照期货合约产称为根本资产或标的资产。按照期货合约 中的根本资产的不同，可以把期货分为商品中的根本资产的不同，可以把期货分为商品 期货和金融期货。期货和金融期货。 金融工程概论金融工程概论19 期权（期权（optionsoptions）。）。是一种特殊的合约协议，是一种特殊的合约协议， 它赋予持有人在某给定日期或该日期之前的任它赋予持有人在某给定日期或该日期

14、之前的任 何时间以固定价格购进或售出一种资产的权利。何时间以固定价格购进或售出一种资产的权利。 对于期权的买方而言，他只有权利而没有义务，对于期权的买方而言，他只有权利而没有义务， 但对于卖方而言，他却有着绝对的义务。但对于卖方而言，他却有着绝对的义务。 最常见的一种期权是股票期权，它使得最常见的一种期权是股票期权，它使得 持有人拥有购买或出售股票的权利。除了股票持有人拥有购买或出售股票的权利。除了股票 期权外，以其它资产作为根本资产的期权也被期权外，以其它资产作为根本资产的期权也被 广泛交易，包括外汇及其期货、农产品期货、广泛交易，包括外汇及其期货、农产品期货、 金、银、固定收益证券、行业指

15、数等。金、银、固定收益证券、行业指数等。 金融工程概论金融工程概论20 互换（互换（swapsswaps）。）。是交易双方签订的是交易双方签订的 一种合约，彼此同意在合约规定的期间一种合约，彼此同意在合约规定的期间 内互相交换一定的现金流，以不同货币内互相交换一定的现金流，以不同货币 计算和支付，计算方式可能相同也可能计算和支付，计算方式可能相同也可能 不同。互换包括利率互换和货币互换两不同。互换包括利率互换和货币互换两 种基本形式。种基本形式。 金融工程概论金融工程概论21 （2 2）金融衍生产品的功能：）金融衍生产品的功能： 金融衍生产品是金融工程的重要工具之一，金融衍生产品是金融工程的重

16、要工具之一， 可以从金融工程的两种基本功能来理解金融衍可以从金融工程的两种基本功能来理解金融衍 生产品的主要功能。生产品的主要功能。 规避市场风险。规避市场风险。许多金融衍生产品的产生许多金融衍生产品的产生 都是与当初投资者需要规避某一种市场风险有都是与当初投资者需要规避某一种市场风险有 关。有了衍生产品，投资者可以更好地规避和关。有了衍生产品，投资者可以更好地规避和 管理市场的风险。例如，利率远期、利率期货、管理市场的风险。例如，利率远期、利率期货、 利率期权等都可以用于规避利率波动的风险。利率期权等都可以用于规避利率波动的风险。 套利。套利。金融衍生产品大大丰富了市场的套金融衍生产品大大丰

17、富了市场的套 利机会，这使得套利成为它的一个功能。比如，利机会，这使得套利成为它的一个功能。比如， 利率互换就是一种利用双方比较优势的套利产利率互换就是一种利用双方比较优势的套利产 品。品。 金融工程概论金融工程概论22 投机。投机。规避市场风险和套利都是针对风险规避市场风险和套利都是针对风险 厌恶的投资者来说的，而对于投机者而言，金厌恶的投资者来说的，而对于投机者而言，金 融衍生产品则增加了市场的投机机会。融衍生产品则增加了市场的投机机会。 以上的三种功能是从投资者的角度来看的，以上的三种功能是从投资者的角度来看的， 如果从整个市场的角度来看，金融衍生产品还如果从整个市场的角度来看，金融衍生

18、产品还 具有如下的功能：具有如下的功能： 提高交易效率。提高交易效率。衍生产品提高了市场的流衍生产品提高了市场的流 动性，降低了交易成本，从而提高了整个市场动性，降低了交易成本，从而提高了整个市场 的交易效率。的交易效率。 促进金融市场的完善。促进金融市场的完善。衍生产品补充和丰衍生产品补充和丰 富了金融市场的交易品种，衍生产品和根本产富了金融市场的交易品种，衍生产品和根本产 品的组合可以为投资者提供任何收益和风险特品的组合可以为投资者提供任何收益和风险特 性相匹配的产品。性相匹配的产品。 金融工程概论金融工程概论23 （3 3）我国金融衍生产品的发展状况）我国金融衍生产品的发展状况 中国内地

19、的股票市场成立于中国内地的股票市场成立于19901990年，年，期货市期货市 场与股票市场同步成立于场与股票市场同步成立于19901990年底年底，目前的期，目前的期 货交易品种有货交易品种有上海期货交易所上海期货交易所的铜和铝金属期的铜和铝金属期 货、天然橡胶期货，货、天然橡胶期货，大连商品交易所大连商品交易所的大豆和的大豆和 豆粕期货，豆粕期货，郑州商品交易郑州商品交易所的绿豆和小麦期货。所的绿豆和小麦期货。 20102010年年4 4月，中金所开始交易沪深月，中金所开始交易沪深300300股指期股指期 货。货。 我国的我国的远期、互换和期权远期、互换和期权等金融衍生产品等金融衍生产品 基

20、本上仍处于未开发阶段。但值得一提的我国基本上仍处于未开发阶段。但值得一提的我国 股票市场早期开发出的认股权证和目前仍在发股票市场早期开发出的认股权证和目前仍在发 展的可转换公司债券就具有期权的特点。展的可转换公司债券就具有期权的特点。 金融工程概论金融工程概论24 4 4、金融工程及其应用、金融工程及其应用 （1 1）金融工程的定义）金融工程的定义 最早提出金融工程学科概念的学者之一最早提出金融工程学科概念的学者之一 约翰约翰. .芬尼迪（芬尼迪（John FinnertyJohn Finnerty，19881988）认为，）认为， 金融工程金融工程就是就是对创新型金融工具与金融手段的对创新型

21、金融工具与金融手段的 设计、开发与实施，以及对金融问题给予创造设计、开发与实施，以及对金融问题给予创造 性的解决。性的解决。 所谓金融工程，就是将工程思维引入金融所谓金融工程，就是将工程思维引入金融 领域，综合地采用各种工程技术方法（主要有领域，综合地采用各种工程技术方法（主要有 数学模型、数值计算、网络图解、仿真模型等）数学模型、数值计算、网络图解、仿真模型等） 设计、开发和实施新型的金融产品，创造性地设计、开发和实施新型的金融产品，创造性地 解决各种金融问题。解决各种金融问题。 金融工程概论金融工程概论25 注意：注意： （1 1）在定义中提到的金融产品是）在定义中提到的金融产品是广义广义

22、的，的， 它包括所有在金融市场交易的它包括所有在金融市场交易的金融工具金融工具， 比如股票、债券、期货、期权、互换等比如股票、债券、期货、期权、互换等 金融商品，也包括金融商品，也包括金融服务金融服务，如结算、，如结算、 清算、发行、承销等。而设计、开发和清算、发行、承销等。而设计、开发和 实施新型的金融产品的目的也是为了创实施新型的金融产品的目的也是为了创 造性地解决金融问题，因此金融问题的造性地解决金融问题，因此金融问题的 解（解（solutionsolution）也可看作是金融产品。）也可看作是金融产品。 金融工程概论金融工程概论26 （2 2）定义中的关键在于）定义中的关键在于“创新创

23、新”和和“创创 造造”这两个词。这里的这两个词。这里的“创新和创造创新和创造” 包括包括三个层次三个层次的涵义：的涵义： 指金融领域中思想的跃进，其创新程指金融领域中思想的跃进，其创新程 度最高；度最高； 是对已有的观念做重新的理解和运用；是对已有的观念做重新的理解和运用； 指对已有的金融产品和手段进行分解指对已有的金融产品和手段进行分解 和重新组合。和重新组合。 金融工程概论金融工程概论27 （2 2）金融工程的研究内容）金融工程的研究内容 金融工程的研究内容主要包括金融工程的研究内容主要包括三个方面三个方面 （FinnertyFinnerty，1988 1988 ）：）： 新型金融产品和工

24、具的开发。新型金融产品和工具的开发。包括面向大包括面向大 众的金融产品（如新型银行帐户，新型共同基众的金融产品（如新型银行帐户，新型共同基 金等）和面向企业的金融工具（如期货、期权、金等）和面向企业的金融工具（如期货、期权、 新型可转换债券、新型优先股等）。新型可转换债券、新型优先股等）。 新型金融手段的开发。新型金融手段的开发。主要目的是降低交主要目的是降低交 易成本。典型实例有证券发行的存架登记方式、易成本。典型实例有证券发行的存架登记方式、 电子化证券交易等。电子化证券交易等。 创造性地解决金融问题。创造性地解决金融问题。例如现金管理策例如现金管理策 略的创新、公司融资结构的创造等。略的

25、创新、公司融资结构的创造等。 28 1.金融工程的主要应用领域金融工程的主要应用领域 q融资融资 q投资与现金管理投资与现金管理 q风险管理风险管理 q套利套利 29 1.在融资方面，一种类型的金融工程活动是：在各种约在融资方面，一种类型的金融工程活动是：在各种约 束条件下设计成本最低的创造性融资方案束条件下设计成本最低的创造性融资方案 2.约束条件可能来自监管要求、公司的资本结构、公司约束条件可能来自监管要求、公司的资本结构、公司 未来的现金流状况、税收特征等方面。如果不是为了未来的现金流状况、税收特征等方面。如果不是为了 降低融资成本，常规的融资方案也是可行的。但是，降低融资成本，常规的融

26、资方案也是可行的。但是， 在某些情况下，金融工程师们能够设计出复杂的低成在某些情况下，金融工程师们能够设计出复杂的低成 本方案本方案 30 n另一种类型的金融工程活动与公司并购有关，在并购另一种类型的金融工程活动与公司并购有关，在并购 交易中，资金成本虽然是需要考虑的因素之一，但有交易中，资金成本虽然是需要考虑的因素之一，但有 时不是最重要的因素。由于收购方常常在短时间内需时不是最重要的因素。由于收购方常常在短时间内需 要筹集大量资金，因此，通过什么方式筹集资金成为要筹集大量资金，因此，通过什么方式筹集资金成为 并购融资的核心问题。这个问题在杠杆收购中尤其突并购融资的核心问题。这个问题在杠杆收

27、购中尤其突 出，因为杠杆收购需要的债务资金数量非常庞大出，因为杠杆收购需要的债务资金数量非常庞大 31 1.在投资方面，金融工程师开发出了各种各样的中长期在投资方面，金融工程师开发出了各种各样的中长期 投资工具，用以满足不同投资群体、具有不同风险投资工具，用以满足不同投资群体、具有不同风险-收收 益偏好的投资者的需求益偏好的投资者的需求 q共同基金品种日益丰富共同基金品种日益丰富 q资产证券化资产证券化通过重新包装现金流、信用强化等手段，通过重新包装现金流、信用强化等手段， 打造出满足市场需求的打造出满足市场需求的“收益收益-风险风险”模式模式 32 管理投资者的风险与管理发行人的风险迥然不同

28、管理投资者的风险与管理发行人的风险迥然不同 1.管理发行人的风险针对的是某个具体的发行人，开发管理发行人的风险针对的是某个具体的发行人，开发 出来的产品是定制产品，生产过程的风险相对较低出来的产品是定制产品，生产过程的风险相对较低 2.管理投资者的风险针对的则是一个特定的投资者群体，管理投资者的风险针对的则是一个特定的投资者群体， 开发出来的产品则多为通用产品，生产过程中蕴含了开发出来的产品则多为通用产品，生产过程中蕴含了 较大的风险较大的风险 3.当然，风险当然，风险-收益的关系也适用于金融工程活动。通用收益的关系也适用于金融工程活动。通用 产品一旦开发成功，带来的利润也非常可观产品一旦开发

29、成功，带来的利润也非常可观 33 1.开发交易策略来利用不同地点、不同时间、不同工具开发交易策略来利用不同地点、不同时间、不同工具 以及税收不对称性方面的套利机会是金融工程师工作以及税收不对称性方面的套利机会是金融工程师工作 的一项重要内容的一项重要内容 q指数套利：利用股指期货与股票指数的背离指数套利：利用股指期货与股票指数的背离 q风险套利：利用收购方出价与被收购方股价的背离风险套利：利用收购方出价与被收购方股价的背离 q许多金融工程产品本质上都包含套利的成分：利率互许多金融工程产品本质上都包含套利的成分：利率互 换、资产证券化、零息票债券，等等换、资产证券化、零息票债券，等等 2.在理论

30、上，套利是没有风险的。但是，实践中的套利在理论上，套利是没有风险的。但是，实践中的套利 总存在一定风险，完全没有风险的纯粹套利根本不存总存在一定风险，完全没有风险的纯粹套利根本不存 在。因此，金融工程师在开发、利用套利策略时，考在。因此，金融工程师在开发、利用套利策略时，考 虑的首要问题是如何管理风险虑的首要问题是如何管理风险 金融工程概论金融工程概论34 四、金融工程产生的理论基础：四、金融工程产生的理论基础： 18961896年：欧文年：欧文. .费雪（费雪（Irving FisherIrving Fisher） 净现值法。净现值法。 19441944年：年：NeumannNeumann和和MorgensternMorgenstern效用效用 理论，描述了投资者的风险态度，开启了人理论，描述了投资者的风险态度，开启了人 们更广泛地描述收益与风险的方法。们更广泛地描述收益与风险的方法。 金融工程概论金融工程概论35 19521952年：哈里年：哈里. .马柯维茨（马柯维茨（Harry.MarkowitzHarry.Markowitz） 资产组合理论，提出用方差来描述投资资产组合理论，提出用方差来描述投资 风险的概念。在此之前，投资者对金融问题风险的概念。在此之前，投资者对金融问题 （包括投资风