财务工程基础知识讲解

FINANCIALENGINEERING财务工程

I.OverviewofFinancialEngineering财务工程概述

1.财务工程是一个系统

《公司理财》——＞《金融市场学》——＞《投资学》1

《坪际金融》〈一《固定收益证券》—《货币银行学》＜-I

I—＞《衍生金融工具》一《财务/金融工程》

《金融经济学》

2.教材及参考书：

1.《金融工程》宋逢明等译，清华大学出版社出版

2.《金融工程》唐旭等译，经济科学出版社1998年8月

3.JohnF.Marshall,VipulK.BansalFINANCIAL

ENGINEERING—ACompleteGuidetoFinancial

InnovationbyNewYorkInstituteofFinance,1992

4.LawrwncwC.GalitzFINANCIALENGINEERING—

ToolsandTechniquestoManageFinancialRiskby

arrangementwithPitmanPublishingCompany,London,

1995

5.《金融工程原理一无套利均衡分析》宋逢明著，清华大学

出版社1999年10月

3.课程目标：

财务工程是从企业的角度考虑怎样使用金融工程师开发

的产品为企业财务管理服务。该课程介绍了金融产品交易的市

场，解释了每种产品是怎样定价和套期保值的。采用例证和数据

分析表明金融设计师所推荐的“战术”和技术以及其结果。通过

学习该课程可以获得以下知识：

*有关金融工具，如FRAs,金融期货，期权，货币和利率互

换等；

*最新金融产品；

*金融工程技术怎样用于货币、利率、权益和商品的风险管理;

*实施风险管理计划的各种工具。

本课程注重分析问题和解决问题能力的培养，积极参与课堂

讨论非常重要。因此，在学习该课程中，还将分小组进行案例分

析，各小组成员的参与程度与小组成绩呈正相关。

小组案例分析评分标准：

分析报告格式规范；分析内容合理及逻辑性强；陈述报告简洁、

明了；回答问题注意技巧；小组成员参与度高；小组成员积极提

问题。

4、教学内容主要安排：

1）财务工程简介

2）风险和收益分析

3）公司财务主管的看法

4）财务工程中基本产品的开发

远期利率协议互换期权

5）财务工程技术的应用

6）管理利率风险一利率期货的运用

7）管理外汇风

8）股权风险管理

4、成绩评定

案例分析（课堂参与）30

期末考试70

总成绩100%

1.AnIntroductiontoFinancialEngineering

财务工程简介

1）财务工程与金融工程的关系

a.运用财务工程提高供货能力

b.运用财务工程增强股东信心

c.运用财务工程分散投资风险

2）什么是财务工程（金融工程）？

广义的定义：

Financialengineeringinvolvesthedesign,the

development,andtheimplementationofinnovative

financialinstrumentsandprocesses,andtheformulation

具有这种支付性能，2年后到期时，股票价格最大或每股等于

$100o

假设：X公司未来股票价格

0年$100

1年

2年底

1.承销方法：

设计：创造出一种单位信托（或称“X信托”）

组合=1,000股X股票

+面值为$100,000的2年期美国国库券

该信托包含两类债务证券：

A类：2年底，若X公司股票高于$100,债权人则可以收到X公司

1,000股股票的全部价值；若公司股票价格低于$100,则可

收到$100,000。在此期间，A类证券持有者可收到A公司支

付的所有股利，并具有投票权。

B类：是“剩余索偿”证券，收到的是信托在清偿了A类证券债

务后的剩余资产。

这样，X信托可以通过出售A类证券满足客户的需要，见下表:

2年后可能支付的情况:

X公司股票A类B类

价格确保收益证券剩余索偿证券X信托

$70$100,000$70,000$170,000

90100,00090,000190,000

110110,000100,000210,000

140140,000100,000240,000

因此，一旦建立了这种信托，金融中介就可以出售A类证券

来实现客户的目标。

成本：$190,700（股票价值+国库券价值（以5%贴现的价值为

$90,700）

推销：这种方法适用于具有买方需求（买方驱动）的承销活动。

2,“合成"或"动态交易"（Dynamic-trading）

基本思想：

a.创建一种精致的投资组合，即最初投资等于不用再注

入资本又能保证此策略充分实施的最小数额，这里即为：X

股票+国库券；

b.如果X股票价格上升，出售国库券来购买更多的股票;

如果X股票价格下跌，则股票头寸下降，其差额由国库券

来代替。（每年根据股票价格的变化进行调整，使其总价值

不能低于$100,000o

动态交易过程：

。年

$70,400买X公司股票704股，每股$100

35,915以5%进行短期现金投资（涉及复制理论，后面介绍）

$106,315总投资额

1年后

若X股票价格是$90：卖出454股股票，价格$90

卖出前的价值卖出后的价值

$63,360704股X股票@$90$22,500250股X股票@$90

37,711现金和利息78,571现金投资@5%

$101,071$101,071

若X股票价格$115：买进96股股票，价格$115

购买前的价值购买后的价值

$80,960704股X股票@$115$92,000800股X股票@$115

37,711现金和利息26,671现金投资@5%

$118,671$118,671

如果1年后X股票价格是$90,并且

2年后

若股票价格是$70:

$17,500250股X股票@$90

82,500现金和利息

$100,000投资组合的价值（$100/股）

若股票价格是$110：

$27,500250股X股票@$110

82,500现金和利息

$110,000投资组合价值（$110/股）

如果1年后X股票价格是$115,并且

2年后

若股票价格是$90:

$72,000800股@$90

28,000现金和利息

$100,000投资组合价值（$100/股）

若股票价格是$140:

$112,000800股@$140

28,000现金和利息

$140,000投资组合价值（$140/股）

成本：$106,315

3)财务工程与财务分析

“分析”被定义为研究事物本质、以确定其基本特征及相互关

系的过程或方法。而“工程”则是使一种新的金融工具、一种新

的金融手段成型，或者对某个金融问题给予创造性解决的过程。

课堂讨论2：财务分析与财务工程的职能

一家公司近一段时间的现金流量很不稳定，公司希望了解：1)

现金流量不稳定的根源；2)如何消除这种不稳定的因素。

讨论：分析家做什么？工程师做什么？

2.TheGrowthofFinancialEngineering

财务工程的发展

1)现代金融/财务理论的诞生

a、现代财务/金融理论的开创者---马柯维茨(HarryMarkowitz)

贡献：证券组合理论

在非确定性的基础上,探讨证券收益与风险以及投资决策问题

•提出利用收益率的访查来度量证券投资的风险

•借助冯•伊诺曼(JohnVonNeuman)的期望先用理论，为证

券组合提供收益率与风险的度量

•利用运筹学中的最优化方法，研究是投资者的期望效用最

大化的证券组合

1990年获诺贝尔经济学奖(同时获得者还有夏普，米勒)

b、现代金融理论的奠基人---托宾(JamesTobin)

贡献：

•非确定条件下的各种资产选择理论一一金融与实物资产

的全局均衡理论

确定性资产「证券资产

资产V动产Y

，非确定性资产vI非证券资产

、不动产

・关于金融市场与实物市场之间的传导机制理论

金融市场变化对消费者、厂商，进而对生产、就业以及一般

价格水平的影响

是现代金融领域里获得诺贝尔经济学奖的第一人

2)现代金融/财务理论的发展

a、莫迪格莱尼的储蓄生命周期理论

贡献：

•与英年早逝的理查德•布伦伯格(RichardBrumberg)合

作，于1963年左右提出了关于消费函数理论中的生命周

期理论

•与米勒合作，于1958年提出了非确定性条件下决定公司

及资本成本的市场价值的MM理论

1985年莫迪格莱尼被授予诺贝尔经济学奖

b、米勒・莫迪格莱尼的公司资本成本定理

贡献：与莫迪格莱尼提出资本结构理论和股利政策理论

1990年获诺贝尔经济学奖

c、马柯维茨的后继者夏普(WilliamF.Sharpe)

贡献：资本资产定价模型——CAPM

1990年获诺贝尔经济学奖

d、现代金融/财务理论的先行者线索

1900年,法国数学家路易斯・巴歇尔提出了股票价格可能遵从

随机游动的假定

1938年，马卡雷提出久期和免疫

1944年，纽曼和摩根斯顿提出期望效用理论来描述投资者的

风险偏好,为马科维茨的证券组合理论奠定了基础

1958年,莫迪利亚尼和米勒共同创建了关于公司资本成本的

双M定理，告诉了大家在一个完全的市场中融资

方式是与公司价值无关的。

1959年，美国海军实验室的物理学家奥斯本(M.F,Mo

Osborne)在对股票价格数据进行模拟时，发现了

股票价格服从的是对数正态分布，纠正了大家关于

股票价格服从正态分布的认识1。

I960年代，夏普(WilliamF,Sharpe)(1964年)、林特

尔(JohnLinter)(L965)以及摩斯因(Jan

Mossin)(1966)建立并完善了著名的资本资产

定价模型CAPM,该模型向人们揭示了证券投

1Osborne,M.F.M(1959),uBrownianMotionintheStockMarketOperationalResearch,

Vol.7,March-ApriLppi45—173.

资的收益与风险取决于其与证券市场最佳资产

组合——市场组合的收益与风险的相关系数。

1967年，在美国芝加哥大学举行的一次证券价格讨论会上,

哈里.罗伯兹(HarryRoberts)首先提出了证券

市场弱式效率、半强式效率与强式效率的区分方

法，并得到了一致的认同。

3)金融/财务工程学的开拓者

a、火箭科学向金融科学转移的先锋一一布莱克

b、布莱克的合作者——斯科尔斯

c、期权理论的“淘金者”——默顿

4)当前金融/财务理论的发展

aTheEnvironmentalFactors

i.TaxAsymmetries

课堂讨论3：税收不对称的影响？

(1)支付利息A

AB

讨论：考虑税收对不同公司的影响？

(2)如果A公司的边际税率为40%,公司可按10%的成本

借入资金,假如A借入1000万美元用来购买B公司股

利为8%的优先股。讨论：A公司这样做是否可行？

(3)假如B享受政府给予的税收优惠,税率为12%,讨论:

i)A公司会以10%的利率向B公司借钱，并且购买B公司

股利为8%的优先股吗？

ii)此例怎样体现风险的？

ii.TechnologicalAdvances

iii.RegulatoryChangeandIncreasedCompetition

b.IntrafirmFactors

流动性的需要、风险的厌恶程度、代理成本、熟悉定量

化技术和管理能力、以及会计方面的好处。

II.AnalysisofRiskandReturn风险与收益分析

1.MeasuringReturn收益的度量

l)Utility

讨论：a.效用对研究风险和收益的意义？

总效用

250050007500美元（财产）

财产与效用之间的关系

C.对三条曲线A,B,C,我们感兴趣的是哪条？为什么？

d.结论？

课堂讨论4：如何使用效用理论评价投资

政府债券是无风险证券，这种证券能提供5%的收益率。因

此，购买5000美元国债、持有一年的投资者，一年后的结果是

5250美元，利润是250美元。

假定相同投资者好有一个可供选择的投资机会，即用5000

美元投资于有风险的石油钻井业务。如果钻井成功，投资者在年

末将有7500美元；如果失败，投资者可变现现有物品，弥补得

到2500美元。而发现石油有60%的可能性，发现枯井则有40%

的可能性。如果投资者只有5000美元可用于投资，那么更为明

智的选择是去购买无风险的政府债券还是投资于冒风险的钻井

业务呢？

2)ProfitversusRates

继续前面讨论4：

a.利润与收益率的区别？

b.在衡量风险时哪个更好？

c.使用收益率是应注意的问题：

*以年度为基础；

*用百分比表示的收益率就是一年的持有期报酬率

(HPY-holdingperiodyield)

*有效持有期报酬率(theeffectiveholdingperiod

yield)

WQ)

其中相对收益率为R⑺=喀萼

W(z)

*考虑连续复利持有期限报酬率HPYc

d.考虑收益率与IRR的关系，

3)RatesofReturn-BeforeandAfterTaxes

例1：有两种债券均以面值销售，一种是公司债券，息票率

为12%,另一种是市政债券，息票率为10.5%,为讨论方面,

假设两种债券有相同的到期日和同样的信用等级，

讨论：

a.如果不考虑税收，应投资于哪种债券？

b.如果考虑税收，税收对两个不同的投资者持有这两种

债券的收益如何影响？

假设：第一位投资者处于30%的边际税收等级

第二位投资者处于10%的边际税收等级

税前收益税后收益

投资者1投资者2

(T=30%)(T=10%)

公司债券12.00%8.40%10.80%

市政债券10.50%10.50%10.50%

课堂讨论5：你有何建议？

某人支付单一税率，其税率为25%,他面临每年将其毛利中的2000

美元投资于收益率为8%的普通储蓄账户，或投资于收益率同样为8%

的个人退休金账户(IndividualRetirementAccounts—IRA),在IRA

账户的存款在个人把钱提出来之前是延迟纳税的。为了简化起见，假

设这个人在21岁至65岁期间，每年在他生日那天向自己的退休计划

进行一年一次的储蓄，到65岁生日那天又将钱全部取走。对于以上

两种形式的储蓄，税法规定，普通储蓄账户用税后收益储蓄，储蓄终

了时不再纳税；而对于IRA则延迟纳税，即储蓄时不纳税，最终取钱

才纳税。你对此有何建议？

4)InvestmentHorizons

Theinvestmenthorizonisdefinedastheperiodoftime

untiltheplannedliquidationofapositionandtheuse

oftheproceeds.

投资注资期定义为:有计划地将头寸变现和将净值使用的一段

时间。

2.MeasuringRisk风险的度量

RiskisANYvariationinanoutcome

1)FinancialEngineeringandRisk

课堂案例分析讨论6：用确定性来代替风险

或替换与己不利的风险，而将对己有利的风险留下

有一家美国，3个月后将面临支付一笔德国马克。

EffectiveDM/$Rate

1.20--------1--------1--------1----------1--------1-------->

1.201.301.401.501.601.70

SpotDM/$inthreemonths

.......Unhedged----------Hedged

HedgingCurrencyRiskUsingaForwardDeal

EffectiveDM/$Rate

1.201.301.401.501.601.70

SpotDM/$inthreemonths

.......Unhedged----------Hedged

ThePerfectHedge

SpotDM/$inthreemonths

Unhedged--------Hedged

HedgingCurrencyRiskUsingacurrencyOption

2)TheRisklessAsset

3)TheRoleofLeverage

计算持有期报酬率的通用方法：

r(T)=DXLX[R(T)-1]一C

其中：R(T):相对收益率W(t+1)/W(t)

L:杠杆乘数

（是使用杠杆后与单纯进行现货投资相比收益被放大的倍数）

D：虚变量（多头为+1,空头为-1）

C:以全部投资的百分比形式表示的持有某种头寸的成本

(当借款购买证券而生成的杠杆时，持有成本为正，用期货合约生成的杠杆时,

其值为负)

例：某种股票当前售价为20美元，而某投资者用50%的借款购

买了它。借款来自经纪人，须付年息10%。假设6个月后，投资

者以23.50美元的价格将股票出售，计算持有期报酬率。

3.MeasuringRisk:AdvancedTopics

1)MeasuringExposuretoPriceRisk

2)ManagingRisk

i.Insurance

例：火灾保险

讨论：为什么保险可作为一种风险管理的方法？

提示：从投保企业看保险

从保险公司看源险

是否所有风险都可投保？

PFR=IFE/4N

其中:PFR:perfirmrisk

IFE:individualfirm'sexposure

N:被保的同类企业的数量

ii.Asset/LiabilityManagement

a.GIC-guaranteedinvestmentcontracts

GIC保证付给其所有者即保单持有人一项固定的未来

收入现金流，从而形成养老基金的负债；出售保险单的所

得由基金投资于金融资产以获取收益。

b.Dedicatedportfolio

c.Portfolioimmunization

d.Duration久期：是债务工具利率敏感性的相对度量

久期衡量的是投资者需要平均等待多长时间才能收到报酬。

它是收到支付报酬时间的加权平均数,权数是单个现金流量的现

值除以总现金流量的现值，用W(t)表示。

一个以年为单位的久期值如下：

mT

D=£w(，)(，/z)

Z=1

W(t):单个现金流量的现值/总现金流量的现值

t:现金流量的序次数

m:每年发生现金流量的次数

修正后的久期值为:

D

D*=-------------

1+y/m

y：此债务工具的收益率

组合久期等于各个单项资产的久期的加权平均数

课堂案例分析讨论7：运用免疫策略管理养老基金风险

假定一家养老基金出售一种新的保险单,这种保险单承诺在今后

15年内基金将每年支付100美元。若贴现率为10%,修正后的久期为:

久期修正值的计算

时期现合流现金流的现值权重乘积

110090.9090.1200.120

210082.6450.1090.217

310075.1310.0990.296

*•*•*•*

•*••■

1510023.9390.0310.472

总数760.6081.006.279

=修正久期值=6.279/(1+10%/1)=5.708

基金如何把出售保险单所得的760.61美元进行投资、每年至少

获得10%的收益，以保证在未来每一时点投资的资产价值至少和负债

的价值相等？

假设基金由两种可投资的金融工具：

30年期的长期国库券，年利率为12%,按面值出售；D尸8.080

6个月的短期国库券，年利率为8乐按面值出售。D2=0.481

投资的基本思想：

收益率的波动会导致基金的资产和负债价值发生变化,为使免疫策略

完全起作用，资产组合的价值变动必须精确地和负债组合的价值变动

匹配。这就意味着将两种国库券按某种比例加权组合，使得组合后的

久期精确地等于负债久期值。

若联和％分别为长期国债和短期国债的权重；

力和D2分别为长期国债和短期国债的久期；

D,为负债的总久期，则

W1D1+W2D2=DL

班+W2=1

将D1=8.080,口2=0.481代入

Wtx8.080+W2x0.481=5.708

Wt+W2=1

计算得：W】=68.79%W2=31.21%

结论：？

免疫方法存在的问题？

课堂案例分析讨论8：资产/负债管理在外汇风险管理中的作用

一家银行为世界范围的公司提供贷款，贷款通常用借款人所在

国货币发放(记入资产)。・・.，该银行通过在美国借入美元来为他提

供贷款筹措资金(记入负债)。该银行存在的风险是什么？

某营业日结束时银行记录这一天业务的资产负债表如下：

GlobalBank9sBalanceSheet(onedayactivity)

(allvaluesinmillions)

AssetsLiabilities

Loans(sterling)2.50Demanddeposits(dollars)3.51

Loans(lira)1480.00CDs(dollars)11.48

Loans(dollars)12.40Othertimedeposits(dollars)2.70

Totalliabilities17.69

exchangerate:USD/GBP=1.6550

USD/ITL=0.0007785

USD/USD=1.0000

采用资产负债管理后:

GlobalBank9sBalanceSheet(bycurrency)(onedayactivity)

(allvaluesinmillions)

AssetsLiabilities

Loans(sterling)2.50Sterling

Demanddeposits1.30

TotalGBPassets2.50Timedeposits1.20

TotalGBPliability2.50

Loans(lira)1480.00Lira

Demanddeposits330.00

TotalITLasstesl480.00Timedeposits1150.00

TotalITLliabilities1480.00

Loans(dollars)12.40Dollar

Demanddeposits3.56

TotalUSDassets12.40Timedeposits8.84

TotalUSDliabilities12.40

通过这种方式是否完全消除了汇率风险？

iii.Hedging

套期保值需要考虑以下三个问题：