金融工程学：第1章 金融工程导论

1、第1章 金融工程导论1.1金融工程的产生和发展1.1.1金融工程的发展历史16世纪欧洲出现的“郁金香热”。17世纪初阿姆斯特丹银行利用工程化思想最早发行银行券。1848年美国芝加哥商品交易所成立并开始交易商品期货。20世纪80年代，金融自由化和金融创新发展，金融工程开始大显身手。90年代，金融工程向商业银行和保险业全面渗透90年代后期，信用衍生品市场产生。1.1.2金融工程发展的促进因素1.经济因素1）经济环境急剧变化导致的经济活动中的不确定性增加。其一，20世纪70年代布雷顿森林体系崩溃导致汇率波动增大，各种风险管理技术便应运而生。其二，20世纪70年代两次石油价格冲击，导致全球通货膨胀加剧

2、，导致市场浮动利率盛行。其三，逃避金融管制引致的金融创新。 2）经济发展水平提高促进社会财富的增长，引致经济生活中广泛的理财需求推动了个性化金融服务和金融产品的创新。2.技术因素主要是指相关技术性科学发展对金融工程的推动作用。1）数理分析技术 主要包括数学方法和统计计量学方法，这些方法应用于经济研究领域，不但促进了经济学的科学化进程，反过来，社会科学的复杂性特征也促进了这些学科自身的发展。2）计算机信息技术 计算机硬件和软件、远距离数据传送技术和存储设备的显著改进，使实施大型的金融技术成为可能。3）数值计算和仿真技术 估价方法的重点从严格的封闭式的模型转移到不那么高深而计算量很大的方法，并由于

3、计算机信息技术的支持使这种方法得以广泛的应用。 数值计算和仿真技术有代数格模型、有限差分和统计模拟等。3人才因素 冷战结束之后，大量的物理、数学人才转向了金融领域。美国十几年来招募了大量的数学家、物理学家、计算机科学家和工程师从事金融工程的研究, 这些人才被统称为“火箭科学家”(rocket scientists),这个现象被西方广泛报导为“火箭科学家向华尔街的大规模转移”。 现在许多投资银行、商业银行、金融机构雇用具备金融学、数学、计算机科学等多方面的专业知识的金融工程师,从事金融产品的开发和研究。 金融工程师：具备经济、管理学、法律、数学以及金融财务知识，能够开发、设计、组合新的金融工具和

4、交易手段，创造性地提出解决金融财务问题的方案，从事复杂的金融财务管理活动的高素质、复合型人才。金融工程师可以分为三类：一、产品人员（deal makers）：根据客户的需要,从现有的金融产品库中挑选适当的产品并进行合成。二、创新人员（innovators）：同产品人员一道,在现有金融产品无法实现预期目标的情况下,设计和创造出新的金融产品或金融交易方式以满足客户的要求。三、漏洞活动人员（loop hole outlaws）：利用会计准则、税则和金融规章的任何一个漏洞以达到盈利的目的。4理论因素 马科维茨的资产组合选择理论、莫迪格里阿尼米勒的M-M定理，并称为“华尔街的第一次革命”。 经济学中的完

5、全竞争市场发展出来的“无套利”原则为资本市场定价提供了理论基础。 资本资产定价模型（CAPM）和套利定价模型（APT）的发表，标志着分析型的现代金融和财务理论开始走向成熟。 1973年，Black-Scholes定价公式为金融工具的定价提供了第一件有用的武器，促成了“华尔街的第二次革命”。 20世纪八十年代达莱尔达菲（Darrell Duffie）等人在不完全资产市场一般均衡理论方面的经济学研究，为金融创新和金融工程的发展提供了重要的理论支持金融工程学科与金融学的关系 现代金融学等同于金融工程学，依据有二： 一是前面的分析表明，金融工程是金融学发展到工程化阶段的产物，现阶段的金融学就表现为金融

6、工程，两者是同一回事； 二是从金融工程的学科内容上看，例如利率期限结构、现金流价值估计、或有负债的价值估计、资产组合理论、资本资产定价理论、国际金融、信用风险评估、衍生金融工具和证券、远期、期货、互换和期权、混合证券、套利、宏观和微观经济学理论，这些内容恰好也同时就是现代金融学的内容。1.2金融工程的概念和特点1.2.1对金融工程的定义 美国金融学家约翰.芬纳特(John.finnarty) ：金融工程包括创新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性的解决。 美国罗彻斯特西蒙管理学院教授克里弗得.史密斯(Clifford.w.smith)和大通曼哈顿银行经理查尔斯.史密森

7、(charles.w.smithson) ：金融工程创造的是导致非标准现金流的金融合约，它主要是指用基础的资本市场工具组合而成新工具的工程。 1994年英国金融学家洛伦兹.格利茨（Lawrance Galitz) ：金融工程是应用金融工具，将现有的金融结构进行重组以获得人们希望的结果。 国际金融工程师协会:金融工程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(主要有数学建模、数值计算、网络图解、仿真模拟等) 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的活动。1.2.2 金融工程的特点1、实用性的特点。金融学已经从抽象的理论中走出来，开始面向客户、面向市场。2、最优化的

8、特点。要在现有的约束条件下找到解决实际问题最优的解决办法。3、定量化的特点。金融工程在制造产品、提供服务以及解决实际问题的过程中，对资产的定价、对风险和收益的衡量、对金融工具的创造以及组合分解都需要准确地定量分析。4、综合化的特点。金融工程除了运用现代数理知识为其主要工具外，还引入了尖端的信息技术、自动化及系统工程、仿真技术、人工神经元等前沿技术，也用到与系统科学和决策科学有关的知识。5、创造性的特点。金融工程在实现达到最优化目的的过程中时时处处体现出了创造性的特点。1.3 金融工程的知识结构1.3.1 金融学的发展马科维茨的资产组合选择理论资本资产定价模型（CAPM）和套利定价模型（APT）

9、Black-Scholes定价公式无套利(NoArbitrage)与风险中性概率（Risk-neutral probability)行为金融学最新前沿：投资回报的宽尾分布(fat-tail)，市场价格的长期记忆性(long-term memory)，分形价格(fractals)模型1.3.2信息技术对金融工程的支撑作用第一，信息技术包括计算机的大规模运算和数据处理能力、远程通讯技术、高速微处理器、个人电脑、网络系统、先进的数据输入技术等计算机硬件设备应用于金融领域，对金融工程的发展起到最显著的推动作用，引起了金融领域一系列深刻的变革。第二，通讯技术的发展使信息在全球范围内的迅速传播成为现实，使

10、世界金融市场通过信息连成一体。第三，各种大规模的计算和分析软件包为金融工程提供了开发和实施各种新型金融产品、解决金融和财务问题的有效手段。第四，计算机软件技术和仿真技术用于各种新型期权产品的交易。自动化和人工智能技术在金融工程中也有一定的应用1.3.3工程方法在金融学中的广泛应用 工程化的方法和技术广泛应用于金融工程是其显著特点，这些工程方法包括数学、统计学、系统科学和决策学等方法；技术手段主要有数学建模、数值计算、网络图解、仿真模拟等。 这些工程技术方法是围绕着金融产品的创造和实现展开的，产品的设计、开发和实施是一切工程活动的基本内容。1.3.4 金融工程的基本结构1）概念性的工具：使金融工

11、程成为一门正式学科的那些思想和概念。包括估值理论、证券组合理论、套期保值理论、资本资产定价理论、套利定价理论、期权期货定价理论、风险管理理论、会计关系、税收待遇等。2）实体性工具：被拼凑起来实现某一特定目的的金融工具和金融手段。第一类是基础证券。第二是衍生工具。第三类是混合工具，是基础证券与衍生证券的结合。3）金融策略：金融工程中利用概念性工具和实体性工具来解决金融实际问题的一些方法和技术。包括资产负债管理，套期保值以及相关的风险管理，套利，投机，避税策略,流动性管理,利用合成和剥离来升值等。1.3.5金融工程研究的对象1、产品的设计、开发与创新。 根据市场需要和客户的特殊偏好，开发新的金融产

12、品并为之创造市场。2、风险管理。 现在金融工程人才与客户公司合作，在识别风险、衡量风险和确定公司管理层想要获得的结果后，运用金融工程方法技术，提出风险管理的策略。 3、资产定价。 市场参与者通过资产定价，寻找套利机会，进行套利，获取收益。1.4 金融工程应用领域1.4.1公司财务 金融工程人才可以根据公司融资性质或融资成本的要求去选择一种特殊的工具，或者创造一种具有一系列特殊性质的工具，或者将多种证券组合起来综合运用，以确保大规模经营活动所需要的资金。1.4.2个人理财 金融工程能够根据家庭个人的风险收益偏好进行产品设计、开发,做到“量体裁衣”，最好地满足客户的需求。 1.4.3证券及衍生产品

13、的交易 金融工程人才尤其擅长于开发具有套利性质或准套利性质的交易策略。这些套利策略可能涉及到不同的地点、时间、金融工具、风险、法律法规，或者税率方面的套利机会，如国际上的复合期权、零息票债券、以按揭贷款为担保的债券等。1.4.4投资与货币管理 金融工程开发出许多新的投资工具，如“高收益”的共同基金、货币市场共同基金、SWEEP系统、以及回购协议市场等，这些工具在运用中都取得了很好的管理效果。 1.5金融工程的局限性1.5.1不能消除风险 金融工程方法能够根据客户的需求，通过分解组合改变某个客户的风险/收益状况，但是它并不能消除风险，也不能在风险不变的情况下无限制地增加收益。1.5.2金融工程是

14、一柄“双刃剑” 金融工程一方面为市场提供了丰富多彩的产品选择，提供了众多的对冲风险的手段，但另一方面，衍生金融工具虚拟程度的不断加深，杠杆效应的一再放大，使风险产生聚合作用，一旦风险暴发，将对相关经济主体产生毁灭性打击。1.5.3假设条件存在问题理想化 金融工程的基本理论都是在一些假设条件下得出的，这些假设条件描述的理想的均衡市场、理性人假设等都有两个缺陷：一是过于理想化，二是过于简单。与现实存在的实际情况存在偏差。1.5.4过于依赖数学工具 数学工具的特点在于准确地量化研究对象，推崇逻辑联系。但是在金融活动中有的东西是无法量化的，也不一定具有严格的逻辑演进关系。这就使得金融工程的运用可能与现实产生偏离。金融信息