第一章 金融工程概述
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第一章 金融工程概述
第一章金融工程概论金融工程是上世纪90年代初西方国家出现的一门新兴金融学科。
它运用工程技术的方法（数学建模、数值计算、网络图解、仿真模拟等）设计、开发和实施新型金融产品，创造性地解决金融问题。
由于其将工程思维引入金融科学的研究，融现代金融学、信息技术与工程方法于一体，因而迅速发展成为一门新兴的交叉性学科，在把金融科学的研究推进到一个新的发展阶段（可操作）的同时，对金融产业乃至整个经济领域产生了极其深远的影响。
例1：1993年1月，当法国Rhone-Poulenc公司私有化时，法国政府给予员工10%的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，还额外给予15%的折扣。
尽管如此，只有不到20%的员工参与购买，分配给员工的配额也只认购了75%。
1993年底，该公司在全面私有化时发现难以进一步推进员工持股。
美国信孚银行的金融工程方案：1) 员工持股者在未来的4.5年内获得25%的最低收益保证，加上2/3的股票超额收益；2) 作为交换，在此期间持股者不可出售股票，但拥有投票权，4.5年后可自由处置股票。
具体收益率为：25% + 2/3 × max (R4.5 − 25%, 0)例2:我国的股份制改革（上世纪80年代末~上世纪90年代末）例3:2005年我国上市公司中国有股、法人股流通资格改革（略）第一节金融工程产生和发展的背景一、全球经济环境的变化1、OPEC组织采取集体行动，于1973年和1979年两次提高油价2、以美元为基础的固定汇率制度（布雷顿森林体系）的崩溃3、金融自由化的改革潮流和金融创新的浪潮，为金融工程的产生提供了外部环境二、金融创新的影响利率自由化、信贷市场证券化和国际化、金融业务综合化和自由化是上世纪80年代以来金融自由化的重要内容。
金融自由化的纵深发展成为金融创新活动的直接导火索。
金融创新的突出表现是金融产品的创新。
尤其是金融创新活动中一些旨在规避各类价格风险（物价、利率、汇率、股价等）、提高流动性的衍生金融产品的问世特别引人注目。
金融工程FinancialEngineering第一章概述
3. 针对企业整体金融问题的创造性解决方略。 创造性的现金管理策略、债务管理策略、企业融 资结构、杠杆收购、项目融资等。
（二）史密斯和史密森的定义
克里·史密斯（美国罗彻斯特大学西蒙管理学院）和查 尔斯·史密森（大通曼哈顿银行）：
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的新工具 的过程。
第一篇 金融工程概述
第一章 金融工程概述
本章主要内容
1.1 为什么要学习金融工程 1.2 金融工程的界定 1.3 金融工程的分析方法 1.4 金融工程和金融创新
1.1 为什么要学习金融工程？
尽量少输钱或不输钱——规避和管理市 场风险
寻求市场漏洞或者对手的漏洞以盈利— —发现套利机会
信孚银行（Banker’s Trust）的方案：
由R-P公司出面向员工保证其持有的股票能在4 年半内获得25%的回报率；
（三）洛伦兹·格利茨的定义
金融工程是应用金融工具，将现有的金融结构进行重 组以获得人们所希望的结果。（1994年，《金融工程 学——管理金融风险的工具和技巧》）
金融工程有助于获得较好的结果，但不能实现不可能 达到的结果。
（四）马歇尔和班赛尔
两人认为芬纳蒂对金融工程的定义是最好的（《金融 工程》 ）。
创造 创新性金融
金融工程
产品和创造性
提供新工具 解决方案
特定的外部环境
金融理论、金融工程及金融产品和 金融解用
1.3.1 创新性金融产品 例1-1：1993年，法国政府在对R-P化
工公司实施私有化（Privatization）时 遇到了困难。
政府的设想：在出售股权的同时，R-P化工 公司应将一部分股权售予公司的员工，以保 护公司员工的利益，同时也使他们保持工作 积极性。
（二）史密斯和史密森的定义
克里·史密斯（美国罗彻斯特大学西蒙管理学院）和查 尔斯·史密森（大通曼哈顿银行）：
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的新工具 的过程。
第一篇 金融工程概述
第一章 金融工程概述
本章主要内容
1.1 为什么要学习金融工程 1.2 金融工程的界定 1.3 金融工程的分析方法 1.4 金融工程和金融创新
1.1 为什么要学习金融工程？
尽量少输钱或不输钱——规避和管理市 场风险
寻求市场漏洞或者对手的漏洞以盈利— —发现套利机会
信孚银行（Banker’s Trust）的方案：
由R-P公司出面向员工保证其持有的股票能在4 年半内获得25%的回报率；
（三）洛伦兹·格利茨的定义
金融工程是应用金融工具，将现有的金融结构进行重 组以获得人们所希望的结果。（1994年，《金融工程 学——管理金融风险的工具和技巧》）
金融工程有助于获得较好的结果，但不能实现不可能 达到的结果。
（四）马歇尔和班赛尔
两人认为芬纳蒂对金融工程的定义是最好的（《金融 工程》 ）。
创造 创新性金融
金融工程
产品和创造性
提供新工具 解决方案
特定的外部环境
金融理论、金融工程及金融产品和 金融解用
1.3.1 创新性金融产品 例1-1：1993年，法国政府在对R-P化
工公司实施私有化（Privatization）时 遇到了困难。
政府的设想：在出售股权的同时，R-P化工 公司应将一部分股权售予公司的员工，以保 护公司员工的利益，同时也使他们保持工作 积极性。
金融工程概述
供应量
有限
如果允许卖空且保 证金允许，供应量
几乎可以无限大
金融产品需求的特殊性
普通商品
金融产品
需求的影 与人的生产生活密 脱离人的基本需求，
响因素
切相关
容易受到个人影响
需求量 功能
短时间内变化小 使用
短时间内变化幅度 大，或大或小
投资或投机
金融产品定价的特殊性
普通商品 一般金融产品 金融衍生产品
1概述 一 金融工程的定义
芬纳蒂（Finnerty，1988）给出的定义——
金融工程包括新型工具与金融手段的设计、 开发和实施，以及对金融问题给予创造性的 解决
1概述 一 金融工程的定义
马歇尔（1992）指出该定义中的 “新型和创造性”有三 个层次的涵义—— ➢金融领域中思想的跃进，其创新程度最高。如创造 出第一个零息债券、第一个互换合约 ➢对已有的观念做重新的理解与运用。如将期货交易 推广到以前没能涉及到的领域，发展出众多的期权 及互换的变种 ➢对已有的金融产品和手段进行分解和组合，以适应 某种特定的情况。如远期互换、期货期权、互换期 权
从应用角度看， 分为5个步骤
① 诊断：识别金融问题的实质和根源 ② 分析：根据现有的金融市场体制，金融技术和金融理论
找出解决这个问题的最佳方法 ③ 生产：创造出一种新的金融工具，也可以建立一种新型
的金融服务，或者是两者的结合 ④ 定价：通过各种方法决定这种新型金融工具或者服务的
内在价值，并以高于这个的价值的价格销售给客户 ⑤ 修正：针对客户的特殊需求，对基本工具和产品进修正，
金融工程
第一章 金融工程概述（1）
第1、2节 围绕金融工程的定义展开，包括金 融工程的含义、特征及发展历史与 背景
第1章 金融工程概述
按照芬纳蒂的思路，金融工程可以分为以下三方面的 内容：
新型金融工具的设计和创造（金融工程最核心、最重要的领域） 包括新型银行账户、新型基金、新的保险品种、新的住宅 抵押形式等针对普通消费者的金融产品， 也包括新的债务工具、股权工具、风险控制工具等基于企 业需要而设计出的金融产品。 创新性金融过程的设计和开发 例如，运用新技术降低金融运作成本，根据金融管制的变 更改变金融运作的方式，市场套利机会的发掘和利用，发 行、交易和清算系统的改进等。 针对企业整体金融问题的创造性解决方略
铜价变化（ 2007.09.26-2007.11.02 ）
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？
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阴极铜期货合约 （ 10000 吨） 这种方法就是经典的套期保值方法，也是 最简单的套期保值方法，它是一 种比较有 效的规避市场风险的方法。当然还有其他 比较复杂的方法，以后课程将会讨论。
500强公司使用衍生品管理风险的比例（风险源角度）
500强公司使用衍生品管理风险的比例（地域角度）
商业银行用金融衍生品规避风险
套利：举例
一个美国人投资在美元上的年收益率为6%，而美元借款 年利率为6.25%，投资在英镑上的年收益率为10.75%，而英 镑借款的年利率为11%，假定外汇行市如下： 即期 GBP1=USD 1.4980~1.5000 一年期远期 GBP1=USD 1.4600~1.4635 假定这个美国人无自有资金，试计算说明该美国人能否 套利 ？ ①这个美国人无自有资金，假设他在美国贷款A美元，则 一年后需还本付息（美元） A×（1＋6.25％）=1.0625A ②如果他把贷款投资于英镑，则一年后可得本息（兑换 为美元） A/1.5000×(1+10.75%)×1.4600=1.0780A 由于1.0780A－1.0625A=0.0155A(美元)， 该美国人能套利。
《金融工程》第1章 金融工程概述
约翰· 芬勒将“金融工程”定义为：金融工程包 括各种创新型金融工具和金融工序的设计、开发 与实施，以及对解决金融问题的各种创造性方案 的配制。”
——1988，《公司金融中的金融工程综述》
“创新型金融工Байду номын сангаас”+“创造型方案”
史密斯和史密森认为“金融工程”创造的是导致非 标准的金融合约，主要指用基础的资本市场工具组 合而成的新工具的过程。
➢ 理论性金融工具指现代金融理论中的基本思想和概念，包 括金融工程所有的基本理论。
（2）实体性工具 ➢ 实体性工具包括现货金融工具+衍生金融工具+金融工序。 ➢ 现货金融工具：外汇市场、货币市场、资本市场的交易。 ➢ 衍生金融工具：远期、期货、期权和互换以及各种衍生。
➢ 金融工序：电子证券交易、证券的公募与私募、存架登记 以及电子资金转移等。
交易地点 中金所 中金所 中金所 中金所 中金所 上交所
上交所、深交所 中金所
投资人的应用：套期保值、套利和投机。
企业管理的应用：风险管理、资产定价、投资管 理、资本结构优化
其他领域的应用
注：在此只讲述了金融工程可能的应用前景，只要把握住金 融工程的“不确定”、“信息”、“能力”等基本要素，并 在此基础上开展创造性的活动就能将金融工程应用到更广泛 的领域。
——1992，《金融工程》
我国学者宋逢明于对金融工程给出了如下定义： 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设计、开放和实施新型的金 融产品，创造性地解决各种金融问题。
——1999，《金融工程原理——无套利均衡分析》
综合以上各种定义，本书可将金融工程定义为： ➢金融工程是指创造性地运用各种金融工具和策略
第1章 金融工程概述
积木分析法
金融工程中六块基本的积木
=
+ +
=
金融工程的基本分析方法
积木分析法
在上图中，共有六种图形。我们可以将这六种图形，看做金 融工程中所运用的六块“积木”。这里的每一块积木，都可 以看做一种金融工具。金融积木分析就是要对各种金融工具 进行分解或组装。 我们首先看横线上面的部分。左边的图形表示某种资产的多 头交易。右边的图形表示某种资产的看涨期权多头和看跌期 权空头。这一部分的图示表明，当人们将某种资产的看涨期 权多头与其看跌期权空头组合在一起时，可以形成该种资产 的多头交易。即资产多头=看涨期权多头+看跌期权空头。 我们再看横线下面的部分。左边的图形表示某种资产的空头 交易。右边的图形表示某种资产的看跌期权多头和看涨期权 空头。这一部分的图示表明，当人们将某种资产的看涨期权 空头和看跌期权多头组合在一起时，可以形成该种资产的空 头交易。即资产空头=看涨期权空头+看跌期权多头。
金融工程的基本分析方法
风险中性定价法（续）
风险中性定价在本质上与无套利具有内 在一致性。 风险中性假定仅仅是一个纯技术假定， 但通过这种假定获得的结论不仅适用于 投资者风险中性情况，也适用于投资者 厌恶风险的所有情况。
金融工程的基本分析方法
状态价格定价法
状态价格：在特定的状态发生时回报为1，否 则回报为0的资产在当前的价格。 如果未来时刻有N种状态，而这N种状态的价 格我们都知道，那么我们只要知道某种资产在 未来各种状态下的回报状况和市场无风险利率 水平，我们就可以对该资产进行定价，这就是 状态价格定价技术。 状态价格定价法与无套利定价原理、风险中性 定价原理同样具有内在一致性。
金融工程的基本分析方法
无套利定价法
金融工程中六块基本的积木
=
+ +
=
金融工程的基本分析方法
积木分析法
在上图中，共有六种图形。我们可以将这六种图形，看做金 融工程中所运用的六块“积木”。这里的每一块积木，都可 以看做一种金融工具。金融积木分析就是要对各种金融工具 进行分解或组装。 我们首先看横线上面的部分。左边的图形表示某种资产的多 头交易。右边的图形表示某种资产的看涨期权多头和看跌期 权空头。这一部分的图示表明，当人们将某种资产的看涨期 权多头与其看跌期权空头组合在一起时，可以形成该种资产 的多头交易。即资产多头=看涨期权多头+看跌期权空头。 我们再看横线下面的部分。左边的图形表示某种资产的空头 交易。右边的图形表示某种资产的看跌期权多头和看涨期权 空头。这一部分的图示表明，当人们将某种资产的看涨期权 空头和看跌期权多头组合在一起时，可以形成该种资产的空 头交易。即资产空头=看涨期权空头+看跌期权多头。
金融工程的基本分析方法
风险中性定价法（续）
风险中性定价在本质上与无套利具有内 在一致性。 风险中性假定仅仅是一个纯技术假定， 但通过这种假定获得的结论不仅适用于 投资者风险中性情况，也适用于投资者 厌恶风险的所有情况。
金融工程的基本分析方法
状态价格定价法
状态价格：在特定的状态发生时回报为1，否 则回报为0的资产在当前的价格。 如果未来时刻有N种状态，而这N种状态的价 格我们都知道，那么我们只要知道某种资产在 未来各种状态下的回报状况和市场无风险利率 水平，我们就可以对该资产进行定价，这就是 状态价格定价技术。 状态价格定价法与无套利定价原理、风险中性 定价原理同样具有内在一致性。
金融工程的基本分析方法
无套利定价法
《金融工程》第一章金融工程概述
f-c=-p
远期资产多头+看涨期权空头=看跌期权空头
同理，c-p=f
40
1987 年 3 月 18 日，美国大通银行发行了世界
上首个保本指数存单。该存单与 S&P500 指数
未来一年的表现挂钩，存款者可以在三档结构
中选择：0%-75% 、2%-60% 和 4%-40% 。
以第二档为例：
max(60%R, 2%) = max(60%R − 2%, 0) + 2%
17
收益
市场不存在摩擦（完美世界）
市场是完全竞争的
市场不存在无风险套利机会（财富多多益善）
市场不存在对手风险
24
无套利的定义
无套利有2种数学定义：
如果在未来任何时刻A的回报大于等于B，而且A的
回报大于B的概率大于0，则在当前时刻A的价格一
定大于B。
如果某种资产或者资产组合在未来任何时刻的回报
大于等于0，而且大于0的概率大于0，那么它在当
在Q测度下，所有状态的贴现因子都相等，因此Q
测度被人们称为风险中性测度。所谓风险中性，是
指投资者对各种状态的偏好是一样的，换句话说，
他对风险是无所谓的。
被称为无风险贴现因子。
基本思路：为了定价方便，我们可以从现实测度转
换到风险中性测度进行定价，定价结果适用于现实
测度。
34
风险中性定价法基本步骤
具。
= (), Y 是X的衍生品。
债券是利率的衍生品
股票是公司资产价值的衍生品
5
狭义的金融衍生产品：按形式分类
远期（ Forwards ）
期货（ Futures ）
互换（ Swaps ）
期权（ Options ）
第01章 金融工程概述
个金融交易合同，合同对方不存在违约的可 能。
36
假设三：市场是完全竞争的。
金融市场上任何一位参与者都可以根据自己
的意愿买卖任何数量的金融产品，而不至于 影响该金融产品的价格。他们都是价格的承 受者，不是价格的制定者。
37
假设四：市场参与者厌恶风险，且希望财富
越多越好。
如果有两个投资机会的风险相同，则投资者
48
例1：假如你是某一外贸公司的经理。你正向
美国出口一批货物，计价货币为美元，总价 为100万美元。假定美元对人民币的现行汇率 为1美元兑换6.22元人民币。收到这笔货款的 期限为6个月。
你可以怎样规避汇率风险？
方法很多，最方便的是采用外汇远期。
与中国银行签订人民币对美元的远期结售汇
【相对定价法】就是利用标的资产价格与衍生 证券价格之间的内在关系，直接根据标的资 产价格求出衍生证券价格。
衍生证券
（二）无套利定价原理
原资产 复 制 新资产 未来价格相等
现在 价格 相等
（三）风险中性定价原理
在对衍生证券进行定价时，我们可以作出一
个有助于大大简化工作的简单假设：所有投 资者对于标的资产所蕴涵的价格风险的态度 都是中性的，既不偏好也不厌恶。
协议，锁定人民币对美元的汇率（假如为1美 元兑换6.22元人民币）。
现货 损益
现货 市场 盈利 美元对人民币 即期汇率（人 民币/美元）
O
现货 市场 亏损
6.22
现货市场交易（6个月后收到美元）
远期 损益
远期 市场 盈利
O
6.22
美元对人民币 即期汇率（人 民币/美元） 远期 市场 亏损
人民币对美元远期（卖出美元）交易
第1章金融工程概述
• 一、解决金融问题是金融工程的根本目的
• 二、设计、定价与风险管理是金融工程的主 要内容
• 三、基础证券与金融衍生产品是金融工程运 用的主要工具
• 四、现代金融学、工程方法与信息技术是金 融工程的主要技术手段
• 五、前所未有的创新与加速度发展：金融工 程的作用
3
南昌大学金融工程学多媒体课件
• 引言背景：两个金融工程案例
➢ 金融工程推动了现代风险度量技术的发展
➢ 衍生证券是风险分散与对冲的最佳工具：成本 优势/更高的准确性和时效性/灵活性。
9
南昌大学金融工程学多媒体课件
•（三） 风险放大与市场波动
➢ 水能载舟，亦能覆舟。金融工程技术和金融衍 生证券本身并无好坏错对之分，关键在于投资 者如何使用，用在何处。
10
南昌大学金融工程学多媒体课件
➢ 绝对定价法是一般原理，易于理解，但难以应用； 相对定价法则易于实现，贴近市场，一般仅适用
于衍生证券。
16
南昌大学金融工程学多媒体课件
、
•（二） 无套利定价原理
➢ 套利是指利用一个或多个市场存在的价格差异， 在不冒任何损失风险且无需自有资金的情况下 获取利润的行为。
➢ 严格套利的三大特征：无风险/复制/零投资 ➢ 在套利无法获取无风险超额收益的状态下，市
•基础证券和基本衍生证券－奇异期权－结构性产品。
• 市场风险挂钩的衍生证券－信用衍生证券。
• 金融产品的极大丰富，一方面使得市场趋于完全；另一 方面使得套利更容易进行，有助于减少定价偏误；同时也 有利于降低市场交易成本、提高市场效率。
8
南昌大学金融工程学多媒体课件
•（二）风险管理技术的发展
金融工程技术的发展为风险管理提供了创造性的解决 方案:
第1章金融工程概述j1
统计收益率（3）
n
n 股票A n 股票B n 股票C n 股票D
现价 10 10 10 10
期望收益 25 20 32.5 22.25
标准差 29.58 33.91 48.15 8.58
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第1章金融工程概述j1
n 从统计收益表看能否套利？
n 将ABC组合一种资产与D股票比较
ABC等比例组合,得到收益比较表
望方差和相关性。
n ABC组合的期望收益：
n Eabc=25*1/3+20*1/3+32.5*1/3=25.83
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第1章金融工程概述j1
ABC组合的方差：
• 得标准差=6.4
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第1章金融工程概述j1
求组合ABC与D之间的相关系数
COV(rabc,rd)=0.25*(23.33-25.83)(15-22.25)
这两类金融工具解决的问题是什么？
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第1章金融工程概述j1
三、盈利
盈利：指通过一个经营或工作过程后获得 有经济利益的结果（收益大于成本）。 1.套期保值(Hedge) n 套期保值是在两个市场进行反向交易以消 除可能不利结果的行为。
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第1章金融工程概述j1
•损益
•盈利
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n
收益率比较表（4）
n
高胀高利率
等权重ABC 23.33
股票D (不变) 15
低胀高利率
23.33 23
高胀低利率 低胀低利率
20
36.67
15
36
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第1章金融工程概述j1
n
可以看出无论如何，组合比股票D表现
1第1章金融工程概述j1
当时的汇率为1英镑1.75美元。
套利行为分析。
11
(2)期货与现货的套利（股票指数期 货指数套利）
根据无套利原则得到股票指数期货的定价
公式：
F S (1 r d )360
12
按着套利的定义，如果实际的期货价格和其有 一定的差距， 则能无风险指数套利 。
F S (1 r d )360
13
=875
标准差=29.58
19
统计收益率（3）
股票A 股票B 股票C 股票D
现价 10 10 10 10
期望收益 25 20 32.5 22.25
标准差 29.58 33.91 48.15 8.58
20
从统计收益表看能否套利？
将ABC组合一种资产与D股票比较
ABC等比例组合,得到收益比较表
0.25
0.25
20
40
70
30
-20
-10
23
15
低胀低利率 0.25 60 -20 70 36
17
相关系数（2）
股票A 股票B 股票C 股票D
股票A
1 -0.15 -0.29 0.68
股票B
-0.15 1
-0.87 -0.38
股票C
-0.29 -0.87
1 0.22
股票D
0.68 -0.36
收益率比较表（4）
高胀高利率
等权重ABC 23.33
股票D (不变) 15
低胀高利率
23.33 23
高胀低利率 低胀低利率
20
36.67
15
36
21
可以看出无论如何，组合比股票D表现 好。是否可开始套利呢？
22
第一章 金融工程概述
2、风险管理 设计新的风险管理技术。即是研究如何利 用现有的金融工具和市场状况达到完善的 组合。 基本方法：套期保值
3、资产定价 从主观上寻找套利机会，进行套利。 客观上，使市场整体形成更为完善的金融体系， 增强了整个金融市场的稳定性和有效性，促进 有效竞争的实现。 基本方法：无套利均衡分析方法。
2、 1993年美国罗彻斯特西蒙管理学院教授克里弗 得.史密斯和大通曼哈顿银行经理查尔斯.史密森 合著的《金融工具手册》中提出的颇具代表性的 概念。 克里弗得.史密斯(Clifford.w.smith) 、查尔斯.史密 森(charles.w.smithson)定义：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。 注：这一定义着眼于创造“非标准”的新金融工 具，金融工程实际上是为特定的客户量体裁衣 量体裁衣， 量体裁衣 设计特定的、非标准的金融工具的工程。
3、投资与货币管理：在这个领域金融工程人 才也发挥着重要的作用，金融工程开发出许多 新的投资工具，如共同基金、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。
4．风险管理：金融工程与风险管理有着极其 深入的关系，在西方很多人都将金融工程与风 险管理等同起来。 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。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。一丝偏差都会带来错误的结论， 给服务对象带来负面的后果甚至重大损失。
因此，金融工程广泛地运用了现代数量知识与 统计工具，主要有数学建模、数值计算、网络 图解等技术手段，数理知识作为金融工程的工 具成为了一个突出的特点。正是因为把数理工 具和现代金融原理结合起来，才使得金融工程 提供的产品和服务有了坚实的科学基础。
第1章 金融工程概述
投机的实质是投机者以承担风险为代价来获取投 机回报。 机回报。
交易者既可通过现货市场进行投机交易，也可通 交易者既可通过现货市场进行投机交易， 过期货、远期和期权交易进行投机。 过期货、远期和期权交易进行投机。 以期货市场为例， 以期货市场为例，期货投机指投机者通过对价格 的预期，首先在判断价格上升(下跌 时买进(卖出 下跌)时买进 卖出) 的预期，首先在判断价格上升 下跌 时买进 卖出 然后在将来某个时间再卖出(买进 买进)原期货合约 ，然后在将来某个时间再卖出 买进 原期货合约 以期获取利润的活动。 ，以期获取利润的活动。
某出口企业半年后将收到一笔美元外汇， 某出口企业半年后将收到一笔美元外汇，该企业 现在打算通过远期外汇市场按照固定汇率(如 美 现在打算通过远期外汇市场按照固定汇率 如1美 元人民币)把美元卖出 元＝7.8元人民币 把美元卖出。 元人民币 把美元卖出。 这样，无论半年后美元实际汇率如何变化，该企 这样，无论半年后美元实际汇率如何变化， 业的财务状况都不会受到影响， 业的财务状况都不会受到影响，达到了风险转移 的目标，以确定性代替了不确定性。 的目标，以确定性代替了不确定性。 风险由该企业转移到了交易对手身上。 风险由该企业转移到了交易对手身上。
（2）最早提出金融工程学科概念的学者之一 ） John Finnerty（1988）的观点： （ ）的观点：
金融工程将工程思维引入金融领域，综合地采用各种 金融工程将工程思维引入金融领域， 工程技术方法（主要有数学模型、数值计算、 工程技术方法（主要有数学模型、数值计算、网络图 仿真模型等）设计、开发和实施新型的金融产品， 解、仿真模型等）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。 创造性地解决各种金融问题。
投机交易是指交易者基于自己的价格走势判断所 进行的以获取价差为目的的先卖后买或先买后卖 的交易。 的交易。
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金融工程技术与衍生证券市场经历了从 简单到复杂，从市场风险到信用风险， 从少数到普及的过程。
金融工程的发展历史与背景
金融工程发展的历史背景
日益动荡的全球经济环境 鼓励金融创新的制度环境 金融理论和技术的发展 信息技术进步的影响 市场追求效率的结果
金融工程的基本分析方法
衍生证券市场上的三类参与者
金融衍生产品概述
远期合约
案例： 2009年8月28日银行间USD/CNY远期报价
Bid Offer
Spot 1-month forward 3-month forward 6-month forward 12-month forward
6.8307 6.8362 6.8432 6.8527 6.8567
案例A
法国Rhone-Poulenc公司的员工持股计 划I
• 1993年1月，当该公司部分私有化时，法国 政府给予员工10%的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，还额 外给予15%的折扣。尽管如此，只有不到 20%的员工参与购买，分配给员工的配额也 只认购了75%。1993年底，该公司在全面私 有化时发现难以进一步推进员工持股。
金融工程概述
案例A
法国Rhone-Poulenc公司的员工持股计 划II
• 美国信孚银行的金融工程方案：员工持股者 在未来的4.5年内获得25%的最低收益保证 加上2/3的股票超额收益；作为交换，在此 期间持股者不可出售股票，但拥有投票权， 4.5年后可自由处置股票。具体收益为： 25% + 2/3× max (R4.5 − 25%, 0)
金融工程概述
案例A
法国Rhone-Poulenc公司的员工持股计 划III 员工持股者
每股收益 25%
25%
公司股票4.5年内升值%
金融工程概述
案例B
美国大通银行的指数存单I
• 1987年3月18日，美国大通银行发行了世界上 首个保本指数存单。该存单与S&P500指数未 来一年的表现挂钩，存款者可以在三档结构中 选择：0%-75%、2%-60%和4%-40%。
金融工程概述
理解金融工程（续）
前所未有的创新与加速度发展：金融工 程的作用
• 变幻无穷的新产品：市场更加完全；促进合 理定价；降低市场交易成本、提高市场效率 • 更具准确性、时效性和灵活性的低成本风险 管理 • 风险放大与市场波动
如何理解衍生工具与次贷危机的关系？
金融工程的发展历史与背景
金融工程的发展历史
金融工程的基本分析方法
积木分析法
积木分析法也叫模块分析法，指将各种 金融工具进行分解和组合，以解决金融 财务问题。“积木”是一种比喻的说法 ，就像儿童拿着不同的积木或者用不同 的摆法创造出神奇的“建筑物”一样， 金融工程师运用他的“金融积木箱”中 的积木（各种金融工具），来解决现实 问题。
金融工程的基本分析方法
金融工程的基本分析方法
风险中性定价法
在对衍生证券进行定价时，我们可以作出一个 有助于大大简化工作的简单假设：所有投资者 对于标的资产所蕴涵的价格风险的态度都是中 性的。 在此条件下，所有与标的资产风险相同的证券 的预期收益率都等于无风险利率，因为风险中 性的投资者并不需要额外的收益来吸引他们承 担风险。同样，在风险中性条件下，所有与标 的资产风险相同的现金流都应该使用无风险利 率进行贴现求得现值。这就是风险中性定价原 理。
金融工程的基本分析方法
风险中性定价法（续）
风险中性定价在本质上与无套利具有内 在一致性。 风险中性假定仅仅是一个纯技术假定， 但通过这种假定获得的结论不仅适用于 投资者风险中性情况，也适用于投资者 厌恶风险的所有情况。
金融工程的基本分析方法
状态价格定价法
状态价格：在特定的状态发生时回报为1，否 则回报为0的资产在当前的价格。 如果未来时刻有N种状态，而这N种状态的价 格我们都知道，那么我们只要知道某种资产在 未来各种状态下的回报状况和市场无风险利率 水平，我们就可以对该资产进行定价，这就是 状态价格定价技术。 状态价格定价法与无套利定价原理、风险中性 定价原理同样具有内在一致性。
远期多头支付/利润
利润
到期日标的 资产价格, ST
金融衍生产品概述
远期合约
远期空头支付/利润
利润
到期日标的 资产价格, ST
金融衍生产品概述
期货合约
期货合约与远期合约非常类似 区别：期货在交易所交易，而远期为 OTC产品
• 集中交易/分散交易 • 标准化合约/量身定制 • 交易机制不同
金融工程的基本分析方法
无套利定价法
案例II
1000元 100元 国债A 0 1 2 国债B 0 80元 100元 1 1000元
800元
国债C 0
620元
2
***显然，市场存在套利机会。
金融工程的基本分析方法
无套利定价法
案例III
• 策略一：目前卖出1份国债A，收到800元；买入1份国债B（ 80元）和1份国债C（620元），共需花费700元。未来用国债 B和C的现金流偿还国债A的现金流，在1时刻和2时刻A和B、 C组合的现金流正好相抵。0时刻获利100元。现在获利，未来 不亏。 • 策略二：目前卖出7份国债A，收到5600元；买入8份国债B（ 80元）和8份国债C（620元），共需花费5600元。0时刻A和 B、C组合的现金流正好相抵。1和2时刻用国债B和C的现金流 偿还国债A的现金流，1时刻获利100元，2时刻获利1000元。 现在不亏，未来获利。 • 结论：如果国债B、C的价格保持不变，则均衡状态下，A的价 格必须降为700元。我们把700元称作国债A的无套利均衡价格 。
6.8308 6.8373 6.8453 6.8558 6.8648
金融衍生产品概述
远期合约
案例（续）：
• 2009年8月28日，A公司进入一份6个月的远 期合约多头； • 约定2010年2月28日，支付685.58万人民币 ，获得100万美元。 • 可能的结果如何？
金融衍生产品概述
远期合约
每半年（m=2）
每季度（m=4） 每月（m=12） 每周（m=52） 每天（m=365） 连续复利
110.25
110.38 110.47 110.51 110.52 110.52
预备知识
连续复利
作业题
1. 请列示中国金融市场上现有的金融衍 生产品。 2. 请阐述套期保值、投机和套利三者的 关系。 3. P24的习题。
预备知识
连续复利
利率是出让货币资金在一定时期内的使 用权而给货币所有者的报酬。利率是影 响衍生产品价格的一个重要因素，其具 有不同的表示方法。常用的有年度复利 ，一年计m次复利和连续复利等。
预备知识
连续复利
预备知识
连续复利
预备知识
连续复利
复利频率 每一年（m=1） 100元在一年末的终值 110
金融衍生产品概述
远期合约
定义：远期合约是指双方约定在未来的某一确 定时间，按确定的价格买卖一定数量的某种标 的金融资产的合约。 主要术语：
• • • • • 多头（Long positions）/空头（Short positions） 标的资产（the Underlying） 交割价格（the Delivery Price） 到期日（the Maturity Date） 支付（Payoff）/利润（Profit）
金融工程的基本分析方法
积木分析法
看涨期权多头=资产多头+看跌期权多头 看涨期权空头=资产空头+看跌期权空头 看跌期权多头=资产空头+看涨期权多头 看跌期权空头=资产多头+看涨期权空头
预备知识
衍生证券定价的基本假设
假设一：市场不存在摩擦 假设二：市场参与者不承担对手风险 假设三：市场是完全竞争的 假设四：市场参与者厌恶风险，希望财 富越多越好 假设五：市场不存在无风险套利机会
max(60%R, 2%) = max(60%R − 2%, 0) + 2%=60%max(R-3.3%,0)+2%
金融工程概述
案例B
美国大通银行的指数存单II
存款利息%
2% 3.3%
S&P一年内升值%
金融工程概述
理解金融工程
为各种金融问题提供创造性的解决方案 ：金融工程的根本目的 设计、定价与风险管理：金融工程的三 代金融学、工程方法与信息技术：金 融工程的主要技术手段
金融衍生产品概述
互换
定义：当事人按照商定条件，在约定的 时间内，交换一系列现金流的合约。 主要类别：利率互换和货币互换
金融衍生产品概述
期权
定义：期权是指赋予其购买者在规定期 限内按双方约定的价格（简称执行价格 ，Exercise Price或Striking Price）购 买或出售一定数量标的资产的权利的合 约。 分类（期权购买者权利性质）
积木分析法
金融工程中六块基本的积木
=
+ +
=
金融工程的基本分析方法
积木分析法
在上图中，共有六种图形。我们可以将这六种图形，看做金 融工程中所运用的六块“积木”。这里的每一块积木，都可 以看做一种金融工具。金融积木分析就是要对各种金融工具 进行分解或组装。 我们首先看横线上面的部分。左边的图形表示某种资产的多 头交易。右边的图形表示某种资产的看涨期权多头和看跌期 权空头。这一部分的图示表明，当人们将某种资产的看涨期 权多头与其看跌期权空头组合在一起时，可以形成该种资产 的多头交易。即资产多头=看涨期权多头+看跌期权空头。 我们再看横线下面的部分。左边的图形表示某种资产的空头 交易。右边的图形表示某种资产的看跌期权多头和看涨期权 空头。这一部分的图示表明，当人们将某种资产的看涨期权 空头和看跌期权多头组合在一起时，可以形成该种资产的空 头交易。即资产空头=看涨期权空头+看跌期权多头。
金融工程的发展历史与背景
金融工程发展的历史背景
日益动荡的全球经济环境 鼓励金融创新的制度环境 金融理论和技术的发展 信息技术进步的影响 市场追求效率的结果
金融工程的基本分析方法
衍生证券市场上的三类参与者
金融衍生产品概述
远期合约
案例： 2009年8月28日银行间USD/CNY远期报价
Bid Offer
Spot 1-month forward 3-month forward 6-month forward 12-month forward
6.8307 6.8362 6.8432 6.8527 6.8567
案例A
法国Rhone-Poulenc公司的员工持股计 划I
• 1993年1月，当该公司部分私有化时，法国 政府给予员工10%的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，还额 外给予15%的折扣。尽管如此，只有不到 20%的员工参与购买，分配给员工的配额也 只认购了75%。1993年底，该公司在全面私 有化时发现难以进一步推进员工持股。
金融工程概述
案例A
法国Rhone-Poulenc公司的员工持股计 划II
• 美国信孚银行的金融工程方案：员工持股者 在未来的4.5年内获得25%的最低收益保证 加上2/3的股票超额收益；作为交换，在此 期间持股者不可出售股票，但拥有投票权， 4.5年后可自由处置股票。具体收益为： 25% + 2/3× max (R4.5 − 25%, 0)
金融工程概述
案例A
法国Rhone-Poulenc公司的员工持股计 划III 员工持股者
每股收益 25%
25%
公司股票4.5年内升值%
金融工程概述
案例B
美国大通银行的指数存单I
• 1987年3月18日，美国大通银行发行了世界上 首个保本指数存单。该存单与S&P500指数未 来一年的表现挂钩，存款者可以在三档结构中 选择：0%-75%、2%-60%和4%-40%。
金融工程概述
理解金融工程（续）
前所未有的创新与加速度发展：金融工 程的作用
• 变幻无穷的新产品：市场更加完全；促进合 理定价；降低市场交易成本、提高市场效率 • 更具准确性、时效性和灵活性的低成本风险 管理 • 风险放大与市场波动
如何理解衍生工具与次贷危机的关系？
金融工程的发展历史与背景
金融工程的发展历史
金融工程的基本分析方法
积木分析法
积木分析法也叫模块分析法，指将各种 金融工具进行分解和组合，以解决金融 财务问题。“积木”是一种比喻的说法 ，就像儿童拿着不同的积木或者用不同 的摆法创造出神奇的“建筑物”一样， 金融工程师运用他的“金融积木箱”中 的积木（各种金融工具），来解决现实 问题。
金融工程的基本分析方法
金融工程的基本分析方法
风险中性定价法
在对衍生证券进行定价时，我们可以作出一个 有助于大大简化工作的简单假设：所有投资者 对于标的资产所蕴涵的价格风险的态度都是中 性的。 在此条件下，所有与标的资产风险相同的证券 的预期收益率都等于无风险利率，因为风险中 性的投资者并不需要额外的收益来吸引他们承 担风险。同样，在风险中性条件下，所有与标 的资产风险相同的现金流都应该使用无风险利 率进行贴现求得现值。这就是风险中性定价原 理。
金融工程的基本分析方法
风险中性定价法（续）
风险中性定价在本质上与无套利具有内 在一致性。 风险中性假定仅仅是一个纯技术假定， 但通过这种假定获得的结论不仅适用于 投资者风险中性情况，也适用于投资者 厌恶风险的所有情况。
金融工程的基本分析方法
状态价格定价法
状态价格：在特定的状态发生时回报为1，否 则回报为0的资产在当前的价格。 如果未来时刻有N种状态，而这N种状态的价 格我们都知道，那么我们只要知道某种资产在 未来各种状态下的回报状况和市场无风险利率 水平，我们就可以对该资产进行定价，这就是 状态价格定价技术。 状态价格定价法与无套利定价原理、风险中性 定价原理同样具有内在一致性。
远期多头支付/利润
利润
到期日标的 资产价格, ST
金融衍生产品概述
远期合约
远期空头支付/利润
利润
到期日标的 资产价格, ST
金融衍生产品概述
期货合约
期货合约与远期合约非常类似 区别：期货在交易所交易，而远期为 OTC产品
• 集中交易/分散交易 • 标准化合约/量身定制 • 交易机制不同
金融工程的基本分析方法
无套利定价法
案例II
1000元 100元 国债A 0 1 2 国债B 0 80元 100元 1 1000元
800元
国债C 0
620元
2
***显然，市场存在套利机会。
金融工程的基本分析方法
无套利定价法
案例III
• 策略一：目前卖出1份国债A，收到800元；买入1份国债B（ 80元）和1份国债C（620元），共需花费700元。未来用国债 B和C的现金流偿还国债A的现金流，在1时刻和2时刻A和B、 C组合的现金流正好相抵。0时刻获利100元。现在获利，未来 不亏。 • 策略二：目前卖出7份国债A，收到5600元；买入8份国债B（ 80元）和8份国债C（620元），共需花费5600元。0时刻A和 B、C组合的现金流正好相抵。1和2时刻用国债B和C的现金流 偿还国债A的现金流，1时刻获利100元，2时刻获利1000元。 现在不亏，未来获利。 • 结论：如果国债B、C的价格保持不变，则均衡状态下，A的价 格必须降为700元。我们把700元称作国债A的无套利均衡价格 。
6.8308 6.8373 6.8453 6.8558 6.8648
金融衍生产品概述
远期合约
案例（续）：
• 2009年8月28日，A公司进入一份6个月的远 期合约多头； • 约定2010年2月28日，支付685.58万人民币 ，获得100万美元。 • 可能的结果如何？
金融衍生产品概述
远期合约
每半年（m=2）
每季度（m=4） 每月（m=12） 每周（m=52） 每天（m=365） 连续复利
110.25
110.38 110.47 110.51 110.52 110.52
预备知识
连续复利
作业题
1. 请列示中国金融市场上现有的金融衍 生产品。 2. 请阐述套期保值、投机和套利三者的 关系。 3. P24的习题。
预备知识
连续复利
利率是出让货币资金在一定时期内的使 用权而给货币所有者的报酬。利率是影 响衍生产品价格的一个重要因素，其具 有不同的表示方法。常用的有年度复利 ，一年计m次复利和连续复利等。
预备知识
连续复利
预备知识
连续复利
预备知识
连续复利
复利频率 每一年（m=1） 100元在一年末的终值 110
金融衍生产品概述
远期合约
定义：远期合约是指双方约定在未来的某一确 定时间，按确定的价格买卖一定数量的某种标 的金融资产的合约。 主要术语：
• • • • • 多头（Long positions）/空头（Short positions） 标的资产（the Underlying） 交割价格（the Delivery Price） 到期日（the Maturity Date） 支付（Payoff）/利润（Profit）
金融工程的基本分析方法
积木分析法
看涨期权多头=资产多头+看跌期权多头 看涨期权空头=资产空头+看跌期权空头 看跌期权多头=资产空头+看涨期权多头 看跌期权空头=资产多头+看涨期权空头
预备知识
衍生证券定价的基本假设
假设一：市场不存在摩擦 假设二：市场参与者不承担对手风险 假设三：市场是完全竞争的 假设四：市场参与者厌恶风险，希望财 富越多越好 假设五：市场不存在无风险套利机会
max(60%R, 2%) = max(60%R − 2%, 0) + 2%=60%max(R-3.3%,0)+2%
金融工程概述
案例B
美国大通银行的指数存单II
存款利息%
2% 3.3%
S&P一年内升值%
金融工程概述
理解金融工程
为各种金融问题提供创造性的解决方案 ：金融工程的根本目的 设计、定价与风险管理：金融工程的三 代金融学、工程方法与信息技术：金 融工程的主要技术手段
金融衍生产品概述
互换
定义：当事人按照商定条件，在约定的 时间内，交换一系列现金流的合约。 主要类别：利率互换和货币互换
金融衍生产品概述
期权
定义：期权是指赋予其购买者在规定期 限内按双方约定的价格（简称执行价格 ，Exercise Price或Striking Price）购 买或出售一定数量标的资产的权利的合 约。 分类（期权购买者权利性质）
积木分析法
金融工程中六块基本的积木
=
+ +
=
金融工程的基本分析方法
积木分析法
在上图中，共有六种图形。我们可以将这六种图形，看做金 融工程中所运用的六块“积木”。这里的每一块积木，都可 以看做一种金融工具。金融积木分析就是要对各种金融工具 进行分解或组装。 我们首先看横线上面的部分。左边的图形表示某种资产的多 头交易。右边的图形表示某种资产的看涨期权多头和看跌期 权空头。这一部分的图示表明，当人们将某种资产的看涨期 权多头与其看跌期权空头组合在一起时，可以形成该种资产 的多头交易。即资产多头=看涨期权多头+看跌期权空头。 我们再看横线下面的部分。左边的图形表示某种资产的空头 交易。右边的图形表示某种资产的看跌期权多头和看涨期权 空头。这一部分的图示表明，当人们将某种资产的看涨期权 空头和看跌期权多头组合在一起时，可以形成该种资产的空 头交易。即资产空头=看涨期权空头+看跌期权多头。