第1章金融工程概述

2023/10/1511金融工程学

(FinancialEngineering)

主讲：曹玲玲

退出开始2023/10/1522评分标准课堂出勤与测验:30%考试：70%2023/10/1533主要参考书目

《金融工程学》吴冲锋等主编，高等教育出版社，2005年7月《金融工程学》［英］洛伦兹·格利茨唐旭译经济科学出版社，1998.8《金融工程研究》吴冲锋、王海成、吴文锋著上海交通大学出版社，2000.2《期权、期货和衍生证券》约翰·赫尔著张陶伟译华夏出版社，1997《金融工程》约翰.马歇尔.维普尔著宋逢明等译清华大学出版社，19982023/10/1544课程安排第一部分序言与金融工程概述无套利定价原理金融产品创新原理风险管理原理第二部分金融衍生产品：远期、期货、互换和期权及其应用2023/10/15551.1绪论1.2金融工程的概念1.3金融工程产品市场第1章金融工程概述2023/10/15661.1绪论

What？Who？How？2023/10/1577What？尽量让你少输钱或不输钱—市场风险的规避和管理帮助你寻求市场漏洞或者对手的漏洞而赚钱—发现套利机会通过金融创新—直接创造价值2023/10/1598例1利用商品期货（一种衍生产品）规避风险的例子

泰顺铜业是一家生产有色金属铜的公司，它在６个月后能生产出阴极铜（一种精炼铜）10000吨。假设当前阴极铜的市场价格为63660元／吨，６个月后交割的期货合约目前价格为63730元／吨，而且最近的铜价格一直处于下跌之中。公司担心铜价会进一步下跌，如果６个月后的铜价跌破60000元／吨时，那么公司将无法实现预定的最低目标利润。2023/10/15119问题：

如何才能使公司避免市场铜价格的下跌引起的利润急剧减少，而至少保证公司完成最低目标利润？

2023/10/151210金融工程师建议：

最简单的方法是在期货市场卖出６个月后到期的与产量相同的铜期货合约（10000吨），如果市场价格6个月到期时，我们在买入相同的期货合约还对冲。这就是经典的套期保值的方法。2023/10/151311例2利用商品期货套利的例子

假设往年猪肉市场价格为12元/斤，农民养猪的成本为7元/斤。因市场难以预测，农民怕猪肉跌价，而罐头商则担心猪肉涨价。问题：作为期货套利者可以怎样操作呢？

2023/10/151412

套利策略：

1、与农民签订合同：三个月后以8.5元/斤价格向农民收购1000万斤猪肉；2、与罐头商签订合同：三个月后以11元/斤价格向其提供1000万斤猪肉。

好处：农民不担心猪肉跌至亏本，罐头商也不担心猪肉涨价导致成本增加。不管怎样，套利者均可获利。2023/10/151513例3阿莱商品公司IPO问题阿莱商品公司（ArleyMerchandiseCorporation）进行600万股的股票首次公开发行时，遇到问题：1、老股东和管理层认为每股应该值8美元，但是市场认为每股只值6美元，怎么办？2、德莱克塞尔投资银行的建议?

2023/10/151614德莱克塞尔投资银行方案

设计了可回售股票（即阿莱商品公司的普通股与一份看跌期权同时出售）。普通股的售价是每股8美元，看跌期权则是给予投资者在两年之后按8美元的价格将其持有的普通股出售给发行公司的权利。在这两年内投资者无权行使该权利，只有在满两年时，投资者才能行使期权。这样，投资者在这两年的投资每股至多损失时间成本，即利息。2023/10/151715Who根据世界互换和衍生品协会（InternationalSwapsandDerivativesAssociation）调查(2009年)的统计，世界500强公司中有超过94％的公司使用衍生品来管理它们的风险。其中500强中有83％的公司用于管理利率风险，88％的公司用于管理汇率风险，4％的公司用于管理商品价格风险，29％用于管理股权证券风险。500强中153家美国公司的92％，64家日本公司的100％，39家法国公司的100%，34家英国公司的100％，37家德国公司的97％使用衍生品来管理风险。2023/10/151816500强公司使用衍生品管理风险的比例（风险源角度）2023/10/151917500强公司使用衍生品管理风险的比例（地域角度）2023/10/152018商业银行越来越多用金融衍生产品规避风险

2023/10/152119How？2023/10/15201.2金融工程的概念1.2.1金融产品的独特性1.2.2金融工程产生和发展背景1.2.3金融工程的概念1.2.4金融工程的应用范围

2023/10/15211.2.1金融产品的独特性

（一）金融产品供给和需求的特殊性2023/10/1522（二）金融产品定价的特殊性金融工程的核心问题----A、固定收益----现金流贴现方法B、股票等一般金融产品----风险收益均衡模型C、远期、期货和期权等衍生品----无套利定价方法定价问题2023/10/1523（三）金融产品获长期稳定收益困难

例4：唐朝1元钱，如今为多少？唐朝的1元历经一千多年，按年利率5%计算，至今本息可达天文数字：2023/10/1524例5：

Standard&Poor指数平均每年收益为10%，年度标准差为17%,（月度为5%），则需要有多少年长才能达到，以97.7%的置信度水平下有非负的平均收益。

----约12年。对于个股来说，则需要更长时间。2023/10/1525

如果无风险收益为年度6%，Standard&Poor500指数平均每年收益为10%，年度标准差为17%,（月度为5%），则需要有多少年长才能达到，以97.7%的置信度水平下有比6%无风险收益更高的平均收益。

-----约72年2023/10/1526（四）风险度量差异大

风险:度量标准差异大，不同的人有不同的标准，风险度量很难有统一的标准。例如，在金融交易中，买卖双方对风险的态度差异很大，甚至截然不同拥有不同财富的人对风险态度也不同同一个人在不同的时间风险态度也不同2023/10/1527例6彩票中的风险

1000万张彩票分成10组，每组一个大奖：

第1组第2组第10组

两种方法：A：在两组中各抽一张B：在一组中抽两张2023/10/1528

A：在两组中各抽一张同时得两个大奖的概率:得一个大奖的概率:B：在一组中抽两张两张大奖的概率（不可能）：0得一个大奖的概率：获益的数学期望：A＝B，但许多博彩者认为要博就博大奖,计算得大奖的概率：B>A，但概率都几近于零，博彩者认为可不予区别如果设定效用：A>B两个状态如何？2023/10/15291.产生背景：20世纪80年代末和90年代初在金融创新的基础上发展起来的一门新兴交叉性的学科。2.金融工程产生和发展的因素可分为两大类：外部环境因素和金融机构内部因素。主要体现在四个方面：

1.2.2金融工程产生和发展背景2023/10/1530

1.市场需求变化

2.科学技术发展提供技术支持

3.金融监管制度的变革

4.金融理论发展提供理论支持2023/10/1531金融理论推动1896年，美国经济学家欧文•费雪提出了关于资产的当前价值等于其未来现金流贴现值之和的思想----净现值法。1934年，美国投资理论家本杰明•格兰罕姆（BenjiaminGraham）的《证券分析》一书，开创了证券分析史的新纪元。1938年，弗里德里克•麦考莱（FrederickMacaulay）提出“久期”的概念和“利率免疫”的思想。这两个概念目前在资产/负债管理中得到了广泛的应用。

2023/10/15321944年，Neumann和Morgenstern的效用理论描述了投资者风险态度，开始人们更广泛描述收益与风险的方法。1952年，哈里•马柯维茨发表了著名的论文“证券组合分析”，为衡量证券的收益和风险提供了基本思路。在此之前，投资者对金融问题（包括投资风险）的认识几乎是定性的，Markowitz的理论使得人们对金融问题的认识开始了从定性到定量的转变。1958年，莫迪利安尼（F.Modigliani）和默顿•米勒(M.H.Miller)提出了现代企业金融资本结构理论的基石——MM定理，表明在一个完全市场，融资方式与公司的价值无关。2023/10/153320世纪60年代，资本资产定价模型（简称CAPM），这一理论与同时期的套利定价模型（APT）标志着现代金融理论走向成熟。20世纪70年代，美国经济学家罗伯特•默顿（RobertMerton）在金融学的研究中总结和发展了一系列理论，为金融的工程化发展奠定了坚实的数学基础，取得了一系列突破性的成果。2023/10/15341973年，费雪•布莱克（FisherBlack）和麦隆•舒尔斯（MyronScholes）成功推导出期权定价的一般模型，为期权在金融工程领域内的广泛应用铺平道路，成为在金融工程研究领域最具有革命性的里程碑式的成果。20世纪80年代，达莱尔•达菲（DarrellDuffie）等人在不完全资本市场一般均衡理论方面的经济学研究为金融工程的发展提供了重要的理论支持，将现代金融工程的意义从微观的角度推到宏观的高度。

2023/10/15351977RichardRoll,RobertGeskeGeske,Robert,Whaley美式期权定价解析法1978WilliamMargrabe互换期权定价1979CoxRoss,Rubinstein二项式定价RichardRendlemanRendleman,BritBartter,利率期权定价1983MarkGarman&StevenKolkhagen欧式外汇期权定价1986ThomasHo,SangBinLee期限可变的模型利率&结构均可变1987JohnHull,AlanWhite,LouisScott,JamesWigging研究波动率本身是一个随机过程1990FisherBlack波动率为时变模型2023/10/1536

金融理论应用的几个发展阶段60年代以前描述性金融阶段

60年代～80年代分析性金融阶段

Markowitz证券组合理论、

CAPM、空间上分散风险（线性）

80年代以后金融工程阶段主要代表性理论为期权B-S的定价时间上解决套期保值问题（非线性）等2023/10/15371.2.3金融工程的概念芬尼迪（1988）

----最早提出金融工程学概念的学者

“金融工程将工程思维引入金融领域，综合地采用各种方法和科学方法设计、开发与实施新型的金融产品，创造性的解决各种金融问题。”2023/10/1538（马歇尔）（1992）对芬尼迪的概念作出了