南京理工大學(xué)劉玉燦第1章金融工程概述

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1、金融工程 主講人：劉玉燦 南京理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 第一章 金融工程概述 第一章 金融工程概述 第 0 節(jié) 金融工程產(chǎn)生和發(fā)展的背景 第一節(jié) 金融工程的基本概念 第二節(jié) 金融工程的核心 第三節(jié) 金融工程的產(chǎn)品市場(chǎng) 第四節(jié) 學(xué)習(xí)金融工程的意義 金融工程產(chǎn)生和發(fā)展的背景 全球經(jīng)濟(jì)環(huán)境的變化 金融創(chuàng)新的影響 信息技術(shù)進(jìn)步的影響 市場(chǎng)追求效率的結(jié)果 金融工程與風(fēng)險(xiǎn)管理 如何運(yùn)用金融工程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理？ 一是分散風(fēng)險(xiǎn)。 二是轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)。 三是對(duì)沖風(fēng)險(xiǎn)。 金融工程在風(fēng)險(xiǎn)管理中的優(yōu)勢(shì) 具有更高的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。 成本優(yōu)勢(shì) 靈活性 金融理論的發(fā)展與金融工程 1896年，美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家歐文 費(fèi)雪提出了關(guān) 于資產(chǎn)的當(dāng)前

2、價(jià)值等于其未來(lái)現(xiàn)金流貼現(xiàn) 值之和的思想。 1934年，美國(guó)投資理論家本杰明 格蘭罕姆 （ Benjiamin Graham）的 證券分析 一 書，開創(chuàng)了證券分析史的新紀(jì)元。 1938年，弗里德里克 麥考萊（ Frederick Macaulay）提出“久期”的概念和“利率 免疫”的思想。 金融理論的發(fā)展與金融工程 1952年，哈里 馬柯維茨發(fā)表了著名的論文 “證券組合分析”，為衡量證券的收益和風(fēng) 險(xiǎn)提供了基本思路。 1958年，莫迪利安尼（ F.Modigliani）默頓 米勒 (M.H.Miller) 提出了現(xiàn)代企業(yè)金融資本 結(jié)構(gòu)理論的基石 MM定理 . 20世紀(jì) 60年代，資本資產(chǎn)定價(jià)模型

3、（簡(jiǎn)稱 CAPM），這一理論與同時(shí)期的套利定價(jià)模 型（ APT）標(biāo)志著現(xiàn)代金融理論走向成熟。 金融理論的發(fā)展與金融工程 20世紀(jì) 70年代，美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家羅伯特 默頓 （ Robert Merton）在金融學(xué)的研究中總結(jié) 和發(fā)展了一系列理論，為金融的工程化發(fā)展 奠定了堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，取得了一系列突破 性的成果。 1973年，費(fèi)雪 布萊克（ Fisher Black）和麥 隆 舒爾斯（ Myron Scholes）成功推導(dǎo)出期 權(quán)定價(jià)的一般模型，為期權(quán)在金融工程領(lǐng)域 內(nèi)的廣泛應(yīng)用鋪平道路，成為在金融工程研 究領(lǐng)域最具有革命性的里程碑式的成果。 金融理論的發(fā)展與金融工程 20世紀(jì) 80年代，達(dá)萊爾

4、達(dá)菲（ Darrell Duffie）等人在不完全資本市場(chǎng)一般均 衡理論方面的經(jīng)濟(jì)學(xué)研究為金融工程的 發(fā)展提供了重要的理論支持，將現(xiàn)代金 融工程的意義從微觀的角度推到宏觀的 高度。 第一節(jié) 金融工程的基本概念 1.1 金融工程的定義 (1)、格利茨 指運(yùn)用金融工具重新構(gòu)造現(xiàn)有的金融狀況，使 之具有所期望的特性（收益 /風(fēng)險(xiǎn)）。 (2)、芬尼迪 將工程思維引入金融領(lǐng)域，綜合地采用各種工 程技術(shù)方法和科學(xué)方法（數(shù)學(xué)模型、數(shù)值計(jì)算、仿 真模型等）設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施新型的金融產(chǎn)品，創(chuàng) 新性地解決各種金融問(wèn)題。 (3)、馬歇爾 為了解決金融問(wèn)題而進(jìn)行的金融技術(shù)的開發(fā)和 運(yùn)用，以及通過(guò)辨識(shí)與利用金融機(jī)會(huì)而創(chuàng)

5、造價(jià)值的 活動(dòng)。 第一節(jié) 金融工程的基本概念 1.2 金融工程的主要內(nèi)容 芬尼迪 1、新型金融產(chǎn)品和工具的開發(fā) 2、新型金融手段的開發(fā) 3、創(chuàng)新地解決各種問(wèn)題 馬歇爾 1、公司理財(cái)方面 2、金融工具及其交易策略 3、投資和貨幣管理方面 4、風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)和手段 第一節(jié) 金融工程的基本概念 1.3 金融工程的基本理論和工具 1、金融工程的基本理論 金融產(chǎn)品創(chuàng)新原理 金融風(fēng)險(xiǎn)管理原理 無(wú)套利定價(jià)原理 2、金融工程的工具 基本金融工具：固定收益證券、股票、期貨、 期權(quán)、互換等 復(fù)雜金融工具： 第二節(jié) 金融工程的核心 現(xiàn)代金融的核心問(wèn)題 -定價(jià)問(wèn)題 現(xiàn)金流貼現(xiàn) 方法：固定收益證券 收益與風(fēng)險(xiǎn) 的均衡模型

6、：股票 無(wú)套利定價(jià)原理：遠(yuǎn)期、期貨、期權(quán) 等衍生產(chǎn)品 絕對(duì)定價(jià)法與相對(duì)定價(jià)法 絕對(duì)定價(jià)法就是根據(jù)金融工具未來(lái)現(xiàn)金流 的特征 ， 運(yùn)用恰當(dāng)?shù)馁N現(xiàn)率將這些現(xiàn)金流 貼現(xiàn)成現(xiàn)值 ， 該現(xiàn)值就是絕對(duì)定價(jià)法要求 的價(jià)格 。 相對(duì)定價(jià)法則利用基礎(chǔ)產(chǎn)品價(jià)格與衍生產(chǎn) 品價(jià)格之間的內(nèi)在關(guān)系 ， 直接根據(jù)基礎(chǔ)產(chǎn) 品價(jià)格求出衍生產(chǎn)品價(jià)格 。 衍生金融產(chǎn)品定價(jià)的基本假設(shè) 市場(chǎng)不存在摩擦。 市場(chǎng)參與者不承擔(dān)對(duì)手風(fēng)險(xiǎn)。 市場(chǎng)是完全競(jìng)爭(zhēng)的。 市場(chǎng)參與者厭惡風(fēng)險(xiǎn)，且希望財(cái)富越多越 好。 市場(chǎng)不存在套利機(jī)會(huì)。 第三節(jié) 金融工程的產(chǎn)品市場(chǎng) 金融衍生產(chǎn)品的基本概念 是指依附于基礎(chǔ)資產(chǎn)（基礎(chǔ)資產(chǎn)）而 衍生出來(lái)的金融產(chǎn)品，包括遠(yuǎn)期、期貨

7、、 期權(quán)和互換等基本衍生產(chǎn)品，以及由這 些衍生產(chǎn)品復(fù)合而成的各種衍生產(chǎn)品， 如期貨期權(quán)、互換期權(quán)等等。 遠(yuǎn)期合約 /期貨合約 遠(yuǎn)期合約 /期貨合約 : 有法定義務(wù)在將來(lái)某一特定日期（到期日）； 以協(xié)議確定的某一特定的價(jià)格（遠(yuǎn)期貨期貨 價(jià)格）； 買賣某一確定數(shù)量的； 一項(xiàng)標(biāo)的資產(chǎn)。 long position， short position， Forward Contracts， Future Contracts， delivery Date， delivery price， basic underlying asset， Maturity date， Daily settlement 遠(yuǎn)期合約

8、和期貨合約的比較 遠(yuǎn)期合約 期貨合約 交易雙方直接協(xié)議成交 市場(chǎng)參與者之間不互通大宗 交易的信息 在到期日時(shí)進(jìn)行實(shí)物交割或 者現(xiàn)金清算 通常只有一個(gè)交割日 到期日前沒有現(xiàn)金支付 交割日與和合約規(guī)?？梢詤f(xié) 商決定 在交易所交易 交易信息立即被市場(chǎng)的 其他參與者獲得 合約通常在到期日前就 被沖銷掉 有一系列的交割日 保證金賬戶每天都有現(xiàn) 金的流入和流出 標(biāo)準(zhǔn)化的合約 期權(quán)合約 期權(quán)合約的持有者在將來(lái)某一時(shí)間，以某一固 定的價(jià)格買 /賣一項(xiàng)標(biāo)的資產(chǎn)的權(quán)利。 期權(quán)合約持有者沒有義務(wù)必須執(zhí)行這一權(quán)利， 這是與一遠(yuǎn)期合約和期貨合約的關(guān)鍵區(qū)別。 但期權(quán)合約持有者必須先支付一筆不可返還的 費(fèi)用，來(lái)購(gòu)買這項(xiàng)特權(quán)

9、。即期權(quán)價(jià)格和期權(quán)金。 Option Contracts， strike price， Call， Put， Hedging， European/US option， Settlement price 互換 是交易雙方通過(guò)除外市場(chǎng)協(xié)商，在事先確定 的將來(lái)某一系列日期交換現(xiàn)金流的協(xié)議。 互換的支付基于名義本金，但只進(jìn)行利息的 互換。 Swap Contracts， Margin Account， Open interest 第四節(jié) 學(xué)習(xí)金融工程的意義 金融風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)避和管理 尋找套利機(jī)會(huì) 直接創(chuàng)造價(jià)值 本課程的主要內(nèi)容 無(wú)套利定價(jià)原理 遠(yuǎn)期與期貨 互換 期權(quán) 參考書 吳沖峰等 . 金融工程學(xué) .

10、高等教 育出版社 Options， Futures， and Other Derivatives. John C. Hull. 固定收益證券 現(xiàn)金流貼現(xiàn)法（ Discounted Cash Flow Method,簡(jiǎn)稱 DCF） ,包括股息（或利息）貼 現(xiàn)法和自由現(xiàn)金流貼現(xiàn)法。 本金（面值） A，利率 y， T期的固定收益證 券的內(nèi)在價(jià)值（ Intrinsic value） ： 零息債券 231 1 1 1 1TT c c c c AV y y y y y 股票 1、股利貼現(xiàn)模型（ Dividend discount model ）： 其中， V代表普通股的內(nèi)在價(jià)值， Dt是普通股第 t期 支

11、付的股息和紅利， y是貼現(xiàn)率。 2、 盈余貼現(xiàn)模型： 其中， V代表資產(chǎn)的內(nèi)在價(jià)值， Ct表示第 t期的公司 盈余， y是貼現(xiàn)率。 312 23 11 1 1 1 t t t CCCCV y y y y 312 23 11 1 1 1 t t t DDDDV y y y y 基于風(fēng)險(xiǎn) /收益的資本資產(chǎn)定價(jià)方法 風(fēng)險(xiǎn) -收益是投資中關(guān)鍵的因素：兩種 情形： 對(duì)于同樣的風(fēng)險(xiǎn)水平，他們將會(huì)選擇能提供 最大預(yù)期收益率的組合； 對(duì)于同樣的預(yù)期收益率，他們將會(huì)選擇風(fēng)險(xiǎn) 最小的組合。 投資于一種無(wú)風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)和一種風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn) 該組合的預(yù)期收益率為： 該組合的標(biāo)準(zhǔn)差為 : 11 11 ( 2 ) nn p i j

12、ij ij X X X 112 1 ( 1 ) n pi if i R X R X R X r 將（ 2）代入（ 1）得： 其中 為單位風(fēng)險(xiǎn)報(bào)酬 （ Reward-to-Variability） ,又稱夏普比率。 p f fp rR rR 1 1 1 1 frR 單個(gè)證券風(fēng)險(xiǎn)和收益的關(guān)系 在均衡狀態(tài)下，單個(gè)證券風(fēng)險(xiǎn)和收益的關(guān)系 可以寫為： 或者 iMfMfi RRRR )( 單因素模型 從嚴(yán)格意義上講， CAPM中的貝塔與單因素模 型的貝塔是有區(qū)別的，前者相對(duì)于市場(chǎng)組合 而言，后者相對(duì)于市場(chǎng)指數(shù)而言，實(shí)際研究 中一般用市場(chǎng)指數(shù)來(lái)代替市場(chǎng)組合。 傳統(tǒng)的 CAPM假定，證券交易是沒有成本的。 it

13、mtiiit RR 系數(shù)的測(cè)度誤差 為了解決 系數(shù)的測(cè)度誤差問(wèn)題， Black, Jensen和 Scholes (BJS)率先對(duì)檢驗(yàn)方法進(jìn)行了創(chuàng)新，在檢 驗(yàn)中用組合而不用單個(gè)證券，以消除大部分非系 統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)。 Fama和 MacBeth運(yùn)用 BJS的方法對(duì) CAPM進(jìn)行了 實(shí)證檢驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn) :與股票平均收益存在顯著關(guān) 系的唯一變量是股票的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，且存在著正值 的線性關(guān)系，與股票的非系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)無(wú)關(guān)，但估 計(jì)的 SML仍然太平，截距也為正。 三因素模型 Fama和 French提出了由市場(chǎng)收益率、小股 票收益率減大股票收益率（ SMB）和高賬 面價(jià)值與市值比（ B/M）股票收益率減低 賬面價(jià)

14、值與市值比股票收益率（ HML）的 三因素模型公式表示 : ittHM L ttS M B ttmtiit H M LS M BRR 多因素模型 多因素模型認(rèn)為，證券 i 的收益率取決于 K 個(gè)因素 應(yīng)該注意的是，與資本資產(chǎn)定價(jià)模型不同， 因素模型不是資產(chǎn)定價(jià)的均衡模型。在實(shí)際 運(yùn)用中，人們通常通過(guò)理論分析確定影響證 券收益率的各種因素，然后，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)， 運(yùn)用時(shí)間序列法、因素分析法等實(shí)證方法估 計(jì)出因素模型。 1 1 2 2i t i i t i t i k k t i tr a b F b F b F 套利定價(jià)模型 投資者套利活動(dòng)是通過(guò)買入收益率偏高的 證券同時(shí)賣出收益率偏低的證券來(lái)實(shí)現(xiàn)的， 其結(jié)果是使收益率偏高的證券價(jià)格上升， 其收益率將相應(yīng)回落；同時(shí)使收益率偏低 的證券價(jià)格下降，其收益率相應(yīng)回升。這 一過(guò)程將一直持續(xù)到各種證券的收益率跟 各種證券對(duì)各因素的敏感度保持適當(dāng)?shù)年P(guān) 系為止。