【教学课件】第一章金融工程概述.ppt

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1、 第一章第一章金融工程概述金融工程概述 厦门大学金融系厦门大学金融系 陈蓉陈蓉 副教授副教授p问题：问题：法国法国Rhone-Poulenc（一家著名的生命科学和化学（一家著名的生命科学和化学国有公司）国有公司）n1993年初，当该公司部分私有化时，法国政府给予员工年初，当该公司部分私有化时，法国政府给予员工10%的的折扣来购买公司股票，公司除了允许在折扣来购买公司股票，公司除了允许在12个月之内付款之外，个月之内付款之外，还给予额外的还给予额外的15%的折扣。尽管如此，只有的折扣。尽管如此，只有20%的员工参与购的员工参与购买，分配给员工的配额也只认购了买，分配给员工的配额也只认购了75%。

2、n1993年底，当该公司全面私有化时，法国政府和该公司考虑了年底，当该公司全面私有化时，法国政府和该公司考虑了更有力的传统刺激方式：如加大折扣、无息贷款等。但这些措更有力的传统刺激方式：如加大折扣、无息贷款等。但这些措施存在如下问题：首先，对于法国政府和公司而言，代价太大。施存在如下问题：首先，对于法国政府和公司而言，代价太大。其次，这些措施没有解决关键问题：作为员工，他们的命运已其次，这些措施没有解决关键问题：作为员工，他们的命运已经在很大程度上交给了公司，他们不愿投入更大的赌注去购买经在很大程度上交给了公司，他们不愿投入更大的赌注去购买本公司的股票。本公司的股票。第一个案例：第一个案例：员

3、工持股工持股2Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMUp解决方案解决方案n金融机构提供了一个金融工程的方案：向员工持股者提金融机构提供了一个金融工程的方案：向员工持股者提供最低收益保证，作为交换，若股票升值，员工则放弃供最低收益保证，作为交换，若股票升值，员工则放弃一部分利益。具体地说，员工持股者拥有投票权、在未一部分利益。具体地说，员工持股者拥有投票权、在未来来4.5年中年中25%的最低收益加的最低收益加2/3的超额收益。的超额收益。n对员工来说，该方案彻底解决了他们的担忧。因此该方对员工来说，该方案彻底解决了他们的担忧。因此该方案取得了

4、巨大的成功。案取得了巨大的成功。n政府和公司也不愿意承担股价下跌的风险，于是他们求政府和公司也不愿意承担股价下跌的风险，于是他们求助于金融中介。金融机构通过计算相应的成本向政府和助于金融中介。金融机构通过计算相应的成本向政府和公司收取服务费，结果发现：政府和公司付出的代价远公司收取服务费，结果发现：政府和公司付出的代价远低于传统的方法。低于传统的方法。第一个案例：第一个案例：员工持股（工持股（CONT.）3Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMUp1987年年3月月18日，美国大通银行发行了第一个指数存日，美国大通银行发行了第一个指数存单，

5、和单，和S&P指数相挂钩，设计了指数相挂钩，设计了0%70%和和4%45%的收益结构，结果很受欢迎，也引起了很大的震的收益结构，结果很受欢迎，也引起了很大的震荡。荡。n与前一个案例的结构显然相同。与前一个案例的结构显然相同。p指数指数CD的设计日益复杂的设计日益复杂n挂钩对象挂钩对象n是否保本，利息保护、篮子自选、可终止特征等。是否保本，利息保护、篮子自选、可终止特征等。第二个案例：指数第二个案例：指数CD4Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMUp冗长的定义：金融工程是将工程思维引入金融领域，冗长的定义：金融工程是将工程思维引入金融领域，

6、融合现代金融学、信息技术与工程方法于一体的一门融合现代金融学、信息技术与工程方法于一体的一门交叉性学科，它综合采用各种工程技术方法（主要有交叉性学科，它综合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、数学建模、数值计算、网络图解、仿真模拟等）设计、开发和应用新型的金融产品，创造性地解决各种金融开发和应用新型的金融产品，创造性地解决各种金融问题。问题。n以解决金融问题为根本目的以解决金融问题为根本目的企业管理者的需求：石油涨价了怎么办？汇率上升了怎么办企业管理者的需求：石油涨价了怎么办？汇率上升了怎么办？利率变化了怎么办？利率变化了怎么办？个人的需求：怎样承担自己

7、所愿意并且能够承担的风险，获个人的需求：怎样承担自己所愿意并且能够承担的风险，获得自己所需要的收益？得自己所需要的收益？金融机构的需求：怎么去迎合客户的需要？怎样创造出更多金融机构的需求：怎么去迎合客户的需要？怎样创造出更多的更具有创新意义的产品去吸引客户？面对多变的市场要如的更具有创新意义的产品去吸引客户？面对多变的市场要如何避免过大的风险？何避免过大的风险？5Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMU什么是金融工程？什么是金融工程？n所做的主要工作：所做的主要工作：设计产品、定价产品、运用产品、风险管理设计产品、定价产品、运用产品、风险管

8、理n所需要的工具：所需要的工具：基础性证券：债券（银行存款）、股票基础性证券：债券（银行存款）、股票衍生工具：远期、期货、互换、期权衍生工具：远期、期货、互换、期权n所需要的技术手段所需要的技术手段金融工程思维和技术方法金融工程思维和技术方法工程思维：积木思想、系统思维工程思维：积木思想、系统思维工程技术方法：数学建模、数值计算、网络图解、仿真模拟等工程技术方法：数学建模、数值计算、网络图解、仿真模拟等信息技术：计算机软硬件支持、网络支持信息技术：计算机软硬件支持、网络支持6Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMU什么是金融工程？什么是金融

9、工程？(CONT.)n结果结果变幻无穷的新产品变幻无穷的新产品结构性产品结构性产品信用衍生工具信用衍生工具抵押贷款衍生产品：资产证券化（信用增级，可赎回结构的设计等）抵押贷款衍生产品：资产证券化（信用增级，可赎回结构的设计等）风险管理风险管理套期保值（对冲）、套期保值（对冲）、VaR方法、希腊字母方法、希腊字母更高的准确性和时效性更高的准确性和时效性高杠杆性带来的成本优势高杠杆性带来的成本优势灵活性：例如期权、平仓选择等，可以提高转换的灵活性，可以设定风灵活性：例如期权、平仓选择等，可以提高转换的灵活性，可以设定风险水平险水平市场效率的提高市场效率的提高市场空间的填充市场空间的填充交易成本降低

10、交易成本降低流动性提高流动性提高有卖空可能，从而带来套利可能，提高市场效率有卖空可能，从而带来套利可能，提高市场效率不利的方面不利的方面金融工程会解决一些风险但也可能带来新的风险。金融工程会解决一些风险但也可能带来新的风险。（过高的杠杆率、市（过高的杠杆率、市场不完全或是无效、信用风险）场不完全或是无效、信用风险）7Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMU什么是金融工程？什么是金融工程？(CONT.)p金融工程有时候被理解为一个学科，有时候被理解为金融工程有时候被理解为一个学科，有时候被理解为一门技术，有时候被理解为一个方案或是产品。一门技

11、术，有时候被理解为一个方案或是产品。p衍生金融工具是金融工程的基础工具，是一个产品和衍生金融工具是金融工程的基础工具，是一个产品和解决方案赖以形成的基础（积木）。解决方案赖以形成的基础（积木）。p风险管理是金融工程最重要和最根本的用途，因为金风险管理是金融工程最重要和最根本的用途，因为金融的核心本来就是风险和收益，风险和收益是一个问融的核心本来就是风险和收益，风险和收益是一个问题的两面。题的两面。p金融机构与金融工程金融机构与金融工程8Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMU金融工程金融工程/衍生金融工具衍生金融工具/风险管理管理/金融机构

12、金融机构p课本第一章第一节课本第一章第一节金融工程产生和发展的背景金融工程产生和发展的背景p课本第一章第二节课本第一章第二节金融工程与风险管理金融工程与风险管理p课本第一章第三节课本第一章第三节金融理论的发展与金融工程金融理论的发展与金融工程课后后阅读9Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMU2023/1/9CopyrightChen Rong,2004,Department of Finance,Xiamen University10金融工程需要些什么知金融工程需要些什么知识？p主要金融工具主要金融工具p重要的金融思重要的金融思维和金融工

13、程思和金融工程思维p主要分析方法主要分析方法p基础证券：债券基础证券：债券 股票股票p衍生产品：衍生产品的未来回报依赖于一个潜在的衍生产品：衍生产品的未来回报依赖于一个潜在的（Underlying）证券、商品、利率或是指数的值）证券、商品、利率或是指数的值n商品衍生产品商品衍生产品n金融衍生产品金融衍生产品远期远期期货期货互换互换期权期权主要金融工具主要金融工具11Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMUp双方约定在未来某一个确定的时间，按照某一确定的双方约定在未来某一个确定的时间，按照某一确定的价格买卖一定数量的某种资产的协议。价格买卖一

14、定数量的某种资产的协议。n案例：两家公司在案例：两家公司在5月月1日签订一个远期合约，在第日签订一个远期合约，在第180天天以每英镑以每英镑1.6780美元的价格交易美元的价格交易100万英镑。万英镑。n最重要的作用在于消除未来的不确定性最重要的作用在于消除未来的不确定性远期期12Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMUp标准化的远期合约标准化的远期合约n固定交易场所：期货交易所。固定交易场所：期货交易所。n标准化的合约条款，价格是期货合约的唯一变量。标准化的合约条款，价格是期货合约的唯一变量。n保证金等制度设计防止信用风险，提高流动性。保

15、证金等制度设计防止信用风险，提高流动性。n案例：沪深案例：沪深300指数期货仿真交易合约表指数期货仿真交易合约表(http:/)期期货13Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMUp互换是两个或两个以上当事人按照商定条件，在约定互换是两个或两个以上当事人按照商定条件，在约定的时间内，交换一系列未来的现金流的合约。的时间内，交换一系列未来的现金流的合约。p案例：案例：A公司与公司与B公司之间签订一个协议，根据协议，公司之间签订一个协议，根据协议，A公司在未来公司在未来5年内每年向年内每年向B公司支付基于公司支付基于100万美元万美元本金的本金的

16、10%固定利率的利息，而固定利率的利息，而B公司则同意在未来公司则同意在未来5年内每年向年内每年向A公司支付基于同样的公司支付基于同样的100万美元本金，万美元本金，但利率为一年期但利率为一年期LIBOR0.3%浮动利率的利息。这浮动利率的利息。这就是一个利率互换协议。利率互换和货币互换是最重就是一个利率互换协议。利率互换和货币互换是最重要的两种互换协议。要的两种互换协议。互互换14Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMUp期权合约的实质是这样的一种权利，其持有人在规定期权合约的实质是这样的一种权利，其持有人在规定的时间内有权按照约定的价格

17、买入或卖出一定数量的的时间内有权按照约定的价格买入或卖出一定数量的某种资产。某种资产。p案例：一个投资者购买一份基于案例：一个投资者购买一份基于DELL股票的期权合股票的期权合约，该期权合约规定，投资者在支付约，该期权合约规定，投资者在支付140美元的期权美元的期权费之后，就可以获得在一个月后以费之后，就可以获得在一个月后以32.5美元美元/每股的每股的价格买入价格买入100股股DELL股票的权利。股票的权利。期期权15Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMUp市场的完善市场的完善n分担风险分担风险n减少定价偏误：无套利减少定价偏误：无套利

18、p风险管理：套期保值风险管理：套期保值p投机投机p降低交易成本降低交易成本衍生衍生产品的功能品的功能16Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMUp金融产品实际上都是一纸合约金融产品实际上都是一纸合约p金融工程尤其是衍生工具市场上主要有三种参与者金融工程尤其是衍生工具市场上主要有三种参与者n套期保值者（套期保值者（Hedger）n套利者（套利者（Arbitrager）n投机者（投机者（Speculator）：投机是市场罪恶的源泉还是雷锋）：投机是市场罪恶的源泉还是雷锋？p卖空卖空n套利机制、风险管理机制的重要构成套利机制、风险管理机制的重要构

19、成一些重要的金融工程思想一些重要的金融工程思想17Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMUp金融金融(工程工程)的主要目标：收益性、安全性和流动性的主要目标：收益性、安全性和流动性n特别容易忽视的是流动性特别容易忽视的是流动性什么是流动性？什么是流动性？如何衡量流动性的价值？如何衡量流动性的价值？国有股、法人股与流通股价格的区别国有股、法人股与流通股价格的区别国债上市前后价值的变化国债上市前后价值的变化定期存单定期存单银行资产的打包出售：资产证券化银行资产的打包出售：资产证券化反例：新疆德隆反例：新疆德隆一些重要的金融工程思想一些重要的金融

20、工程思想(CONT.)18Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMUp金融能否创造价值？金融能否创造价值？n提供流动性提供流动性n有效管理风险有效管理风险n使世界更加完美使世界更加完美降低交易成本降低交易成本提高信息透明度提高信息透明度避税避税绕开管制绕开管制n使世界更加完全使世界更加完全金融创新，套利机制的发展金融创新，套利机制的发展更加自由地沿着时空配置资金和管理风险更加自由地沿着时空配置资金和管理风险一些重要的金融工程思想一些重要的金融工程思想(CONT.)19Copyright Rong Chen,2007,Finance Depar

21、tment,XMUp收益、风险与风险偏好收益、风险与风险偏好n收益和风险的权衡收益和风险的权衡一个基本的世界公理是：大部分人都喜欢收益而不喜欢风险，一个基本的世界公理是：大部分人都喜欢收益而不喜欢风险，因而为了吸引人们承担风险，必须给予相应的收益补偿，因而因而为了吸引人们承担风险，必须给予相应的收益补偿，因而形成了收益和风险的权衡。形成了收益和风险的权衡。n风险厌恶、风险中性和风险爱好风险厌恶、风险中性和风险爱好n考虑收益的时候永远要考虑相应的风险偏好考虑收益的时候永远要考虑相应的风险偏好n利率的构成：无风险利率风险溢酬利率的构成：无风险利率风险溢酬n重要的例外：期权定价（风险中性定价）重要的

22、例外：期权定价（风险中性定价）p定价定价n理论价值理论价值n市场价格：当前的价格反映了市场预期市场价格：当前的价格反映了市场预期p在金融工程领域，每个数学等式都意味着一种拆分或组合方在金融工程领域，每个数学等式都意味着一种拆分或组合方案。案。一些重要的金融工程思想一些重要的金融工程思想(CONT.)20Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMUp绝对定价法与相对定价法绝对定价法与相对定价法n绝对定价法：根据金融工具未来现金流的特征，运用恰绝对定价法：根据金融工具未来现金流的特征，运用恰当的贴现率将这些现金流贴现成现值。股票和债券定价当的贴现率

23、将这些现金流贴现成现值。股票和债券定价大多使用绝对定价法。大多使用绝对定价法。现金流和贴现率难以确定现金流和贴现率难以确定n相对定价法：利用基础产品价格与衍生产品价格之间的相对定价法：利用基础产品价格与衍生产品价格之间的内在关系，直接根据基础产品价格求出衍生产品价格。内在关系，直接根据基础产品价格求出衍生产品价格。衍生产品定价主要运用相对定价法。衍生产品定价主要运用相对定价法。相对定价法的优点主要有两个：一是在定价公式中没有风险偏相对定价法的优点主要有两个：一是在定价公式中没有风险偏好等主观的变量，因此比较容易测度；二是它非常贴近市场。好等主观的变量，因此比较容易测度；二是它非常贴近市场。金融

24、工程的主要分析方法金融工程的主要分析方法21Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMUp无套利定价：金融的独特研究思想无套利定价：金融的独特研究思想n简单地说，无套利就是相同的东西应当以相同的价格出简单地说，无套利就是相同的东西应当以相同的价格出售，无套利状态就是市场满足这个一价定律的状态售，无套利状态就是市场满足这个一价定律的状态n案例：期货的定价（案例：期货的定价（carry cost的考虑）的考虑）n无套利机制：无套利机制：无风险无风险复制复制(现金流特征完全一致）现金流特征完全一致）零投资组合零投资组合金融工程的主要分析方法金融工程的

25、主要分析方法(CONT.)22Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMUp风险中性定价原理风险中性定价原理n在对衍生证券进行定价时，所有投资者都是风险中性的。在对衍生证券进行定价时，所有投资者都是风险中性的。n在所有投资者都是风险中性的条件下（在所有投资者都是风险中性的条件下（“风险中性世界风险中性世界”），所有证券的预期收益率都可以等于无风险利率），所有证券的预期收益率都可以等于无风险利率r，所有现金流量都可以通过无风险利率进行贴现求得现值。所有现金流量都可以通过无风险利率进行贴现求得现值。金融工程的主要分析方法金融工程的主要分析方法(CO

26、NT.)23Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMUp状态价格定价法状态价格定价法n基本证券基本证券1在证券市场上升时价值为在证券市场上升时价值为1，下跌时价值为，下跌时价值为0：n基本证券基本证券2在市场上升时价值为在市场上升时价值为0，在下跌时价值为，在下跌时价值为1：n购买购买uPA份基本证券份基本证券1和和dPA份基本证券份基本证券2组成一个假想组成一个假想的证券组合：的证券组合：PA=uuPA+ddPAn由单位基本证券组成的组合在由单位基本证券组成的组合在T时刻无论出现什么状态，时刻无论出现什么状态，其回报都是其回报都是1元。元。

27、金融工程的主要分析方法金融工程的主要分析方法(CONT.)24Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMUp积木分析法：积木分析法：Payoff 及其图解及其图解金融工程的主要分析方法金融工程的主要分析方法(CONT.)25Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMU连续复利（复利（1）26p假设数额假设数额A以利率以利率R投资了投资了n年。如果利息按每一年计一次复利，年。如果利息按每一年计一次复利，则上述投资的终值为：则上述投资的终值为：p如果每年计如果每年计m次复利，则终值为：次复利，则终值

28、为：p当当m趋于无穷大时，就称为连续复利（趋于无穷大时，就称为连续复利（Continuous compounding），此时的终值为），此时的终值为 （根据极限公式：（根据极限公式：）连续复利（复利（2）连续复利的效果复利的效果27p表表1-1表示了提高复利频率所带来的效果。从表表示了提高复利频率所带来的效果。从表1-1可以看出，连续复利可以看出，连续复利（精确到小数点后两位）与每天计复利得到的效果一样。因此，从实用（精确到小数点后两位）与每天计复利得到的效果一样。因此，从实用目的来看，通常可以认为连续复利与每天计复利等价。目的来看，通常可以认为连续复利与每天计复利等价。连续复利（复利（3）28Copyright Rong Chen,2007,Finance Department,XMU