第1章 金融工程概述
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第1章 金融工程概论
让我们通过数字来看，两年前我也曾经提及过： 在过去的20世纪中，道琼斯工业指数从66点上升至 11497点。这个成果似乎很大，年复合增长率为 5.3%。一个投资道琼斯工业指数的投资者，在不同 的时期收益会不同，但最后的几年却只有2%的年复 合增长率，那是一个多么好的世纪啊。
35
但再看看我们这个世纪。几乎没有投 资者再能获得5.3%的增长率了。道琼 斯工业指数最近降到了13000点之下 ，如果想以5.3%的增长率发展，那么 在2099年它需要达到200万点，我们 刚刚步入这个世纪八年，这意味着我 们未来还有198.8万点的路需要走。虽 说什么都有可能，但真的有人相信这 样的事能发生吗?
创新1：
1938年推出半政府机构—联邦住房按揭贷款协会 (Fannie Mae)，它专门买那些银行想转手的按揭贷 款. 银行需要资金时，就把放出去的按揭贷款合同卖 给Fannie Mae。
这些15年、30年期限的按揭贷款就被变成“活钱” 了，具有了充分的流动性，大大减轻银行为放贷所要 承担的流动性风险，也增加银行放贷的倾向性。
总体效果是，银行的风险小了，社会能得到的住房按 揭贷款资金多了，所要支付的贷款利息也低了。
2020年6月29日
金融工程
6
【案例2】住房抵押贷款证券化
创新2：
Fannie Mae资金供应也不是无限的，不可能无 限地从银行买下按揭贷款。为了进一步增加按 揭贷款资金的供应量，也为了分摊Fannie Mae 风险，1970年成立另一个半政府机构 Ginnie Mae，专门将从美国各地买来的各种住 房按揭贷款打成包，然后将贷款包分成股份， 以可交易证券的形式向资本市场投资者出售。
2020年6月29日
金融工程
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【案例2】住房抵押贷款证券化
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但再看看我们这个世纪。几乎没有投 资者再能获得5.3%的增长率了。道琼 斯工业指数最近降到了13000点之下 ，如果想以5.3%的增长率发展，那么 在2099年它需要达到200万点，我们 刚刚步入这个世纪八年，这意味着我 们未来还有198.8万点的路需要走。虽 说什么都有可能，但真的有人相信这 样的事能发生吗?
创新1：
1938年推出半政府机构—联邦住房按揭贷款协会 (Fannie Mae)，它专门买那些银行想转手的按揭贷 款. 银行需要资金时，就把放出去的按揭贷款合同卖 给Fannie Mae。
这些15年、30年期限的按揭贷款就被变成“活钱” 了，具有了充分的流动性，大大减轻银行为放贷所要 承担的流动性风险，也增加银行放贷的倾向性。
总体效果是，银行的风险小了，社会能得到的住房按 揭贷款资金多了，所要支付的贷款利息也低了。
2020年6月29日
金融工程
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【案例2】住房抵押贷款证券化
创新2：
Fannie Mae资金供应也不是无限的，不可能无 限地从银行买下按揭贷款。为了进一步增加按 揭贷款资金的供应量，也为了分摊Fannie Mae 风险，1970年成立另一个半政府机构 Ginnie Mae，专门将从美国各地买来的各种住 房按揭贷款打成包，然后将贷款包分成股份， 以可交易证券的形式向资本市场投资者出售。
2020年6月29日
金融工程
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【案例2】住房抵押贷款证券化
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
《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
第一章-金融工程概述
第一章 金融工程概述
第一节 金融工程的界定 一、工程
《简明大不列颠百科全书》[1]中给工程下了这样的 定义：工程是“应用科学知识使自然资源为人类服务的 一种专门 技术”。
[1] 中国大百科全书出版社，1985年，第3卷，第413页。
二、金融工程
• 历史上不同的金融学家给出的关于金融 工程的不同定义；
⒉ 创新性金融过程的设计和开发。 ⒊ 针对企业整体金融问题的创造性解决方略。
（二）史密斯和史密森的定义
美国罗彻斯特大学西蒙管理学院教授克里·史 密斯和大通曼哈顿银行的经理查尔斯·史密森的观 点颇具有代表性。
他们指出: 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。
（二）创造性解决方案
[例1-2] 设一个国内投资者（假设的情形）非常关心海外证券市场、 外汇市场和衍生金融工具市场的起伏波动，很希望能够 亲自到国际金融市场上去一显身手。然而，在中国外汇管理 制度和严格的金融管制条件下，这一希望成为现实的可能性 几乎为零。与此同时，在中国迅猛发展的经济中，尚处不成 熟阶段的证券市场显然包含着足以令海外投资者羡慕不已的 投资回报。限于金融监管，海外投资者无法直接进入A股市场， 以分享中国股市成长过程中的收益。投资者需要应用现 代金融工具，寻找解决问题的办法。
狭义的金融创新，可从三个层次上理解：
⒈ 对整个金融市场而言，金融创新是指对金融工具 和交易方式所做的一些创新性改变；
⒉ 对金融监管机构而言，金融创新是指它允许金融机 构办理过去未曾核准的新型金融业务；
⒊ 对金融机构而言，金融创新是指它以重新设计，或 通过改良、组合等方式推出了过去未曾提供的金融工具 与金融服务。
第三，开发: 按照上述最佳方案，开发出新的金融 产品。根据金融资产的定价理论和公司的开发成本，计 算产品的价格。
第一节 金融工程的界定 一、工程
《简明大不列颠百科全书》[1]中给工程下了这样的 定义：工程是“应用科学知识使自然资源为人类服务的 一种专门 技术”。
[1] 中国大百科全书出版社，1985年，第3卷，第413页。
二、金融工程
• 历史上不同的金融学家给出的关于金融 工程的不同定义；
⒉ 创新性金融过程的设计和开发。 ⒊ 针对企业整体金融问题的创造性解决方略。
（二）史密斯和史密森的定义
美国罗彻斯特大学西蒙管理学院教授克里·史 密斯和大通曼哈顿银行的经理查尔斯·史密森的观 点颇具有代表性。
他们指出: 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。
（二）创造性解决方案
[例1-2] 设一个国内投资者（假设的情形）非常关心海外证券市场、 外汇市场和衍生金融工具市场的起伏波动，很希望能够 亲自到国际金融市场上去一显身手。然而，在中国外汇管理 制度和严格的金融管制条件下，这一希望成为现实的可能性 几乎为零。与此同时，在中国迅猛发展的经济中，尚处不成 熟阶段的证券市场显然包含着足以令海外投资者羡慕不已的 投资回报。限于金融监管，海外投资者无法直接进入A股市场， 以分享中国股市成长过程中的收益。投资者需要应用现 代金融工具，寻找解决问题的办法。
狭义的金融创新，可从三个层次上理解：
⒈ 对整个金融市场而言，金融创新是指对金融工具 和交易方式所做的一些创新性改变；
⒉ 对金融监管机构而言，金融创新是指它允许金融机 构办理过去未曾核准的新型金融业务；
⒊ 对金融机构而言，金融创新是指它以重新设计，或 通过改良、组合等方式推出了过去未曾提供的金融工具 与金融服务。
第三，开发: 按照上述最佳方案，开发出新的金融 产品。根据金融资产的定价理论和公司的开发成本，计 算产品的价格。
金融工程简介
第一节金融工程概述一、金融工程的根本概念金融工程〔Financial Engineering〕是20世纪80年代中后期在西方兴旺国家兴起的一门新兴学科。
1998年，美国金融学家费纳蒂〔Finnerty〕首次给出了金融工程的正式定义：金融工程包括新型金融工具与金融工序、开发与实施，并为金融问题提供创造性的解决方法。
该定义不仅强调了对金融工具的运用，而且还强调了金融工具的重要性。
金融工具重要包括各种原生金融工具和各种衍生金融工具。
原生金融工具有外汇、货币、债券和股票交易，而衍生工具有远期、期货、期权和互换交易等。
金融工序主要指运用金融工具和其他手段实现既定目标的程序和策略，不仅包括金融工具的创新，而且还包括金融工具运用的创新。
一般来说，金融工程的概念有狭义和广义之分。
狭义的金融工程主要指利用先进的数学及通讯工具，在各种现有根本金融产品的根底上，进行不同形式的组合分解，以设计出符合客户需要并具有特定风险和收益的新的金融产品。
而广义的工程手段那么是指一切利用工程化手段来解决金融问题的技术开发。
他不仅包括金融产品设计，还包括金融产品定价、交易策略世界、金融风险管理等各个方面。
无论是广义还是狭义的概念，作为一门新兴的学科，金融工程可以被认为是将工程思维引入金融领域，综合的使用各种工程技术〔主要有数学建模、数值计算、网络图解和仿真技术等〕设计、开发和实施新型的金融工具盒金融工序，创造性的解决各种金融问题。
它是一门将金融学、统计学、计算机技术相结合的交叉学科。
【例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。
按照政府的设想，在出售股权的同时，R-P化工公司应将一局部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。
但是，R-P公司的员工却对这一职工持股方案反映非常冷淡。
在政府与公司决定对员工提供10%的价格折扣之后，仍仅有20%左右的员工购置本公司的股票。
第1章-金融工程概述.ppt
全球经济环境的变化为金融工程的产生提供了外部环境。
1.1.2 金融创新的影响
金融自由化的纵深发展成为金融创 新活动的直接导火索。
根据熊彼特的“创新理论”，
在19世纪80年代的金融创新 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， 举例如下：
金融创新的突 出表现是金融 产品的创新。
浮动利率债券和浮动利率贷款：合同利率能够随着市场利率的变
动而定期调整，以便使合同能够真实地反映借贷市场的资金供求状况；
远期利率协议：一方希望防范利率未来上升的风险，而另一方则希
望化解未来利率下降的风险。于是双方签定协议，对一定金额的货币在 未来某一时刻的利率进行约定。期满时，根据约定利率和期满时的市场 实际利率之间的差额进行结算。如果期满时的市场利率高于约定利率， 表明市场利率上升了，卖方向买方支付利差，反之，买方向卖方支付利 差。远期利率协议的意义是为利率变动受损的一方提供现金补偿。
• max(60%R; 2%) = max(60%R -3.3%; 0) + 2%
案例B 美国大通银行的指数存单II
1.1.3 信息技术进步的影响
信息技术的进步为金融工程的发展提供了技术上的支持、 物质条件、研究手段和新的发展空间。
首先，运用计算机软件开发出的各种计算和分析软件包， 为金融工程提供了开发和实施各种新型金融产品、解决财务金 融问题的有效手段。
风险作为遭受损失的可能性，是指经济结果的任何变化，其本质 在于经济结果的不确定性。 金融学把风险管理的重点放在各类价格风险上。 金融工程提供两种选择思路进行风险管理：转移风险和分散风险。
1. 转移风险
例1．一家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的汇率（比如1美元：8.27人民币） 把美元卖出，换成人民币。这样，无论半年后的美元实际汇率如 何，该企业的财务状况都不会受到影响。如果半年后美元贬值 （比如1：8.22）,则该企业通过买卖远期外汇避免了0.05元人民 币的损失。假如半年后美元升值（比如1：8.32），该公司少收了 每美元0.05元人民币的利润。
1.1.2 金融创新的影响
金融自由化的纵深发展成为金融创 新活动的直接导火索。
根据熊彼特的“创新理论”，
在19世纪80年代的金融创新 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， 举例如下：
金融创新的突 出表现是金融 产品的创新。
浮动利率债券和浮动利率贷款：合同利率能够随着市场利率的变
动而定期调整，以便使合同能够真实地反映借贷市场的资金供求状况；
远期利率协议：一方希望防范利率未来上升的风险，而另一方则希
望化解未来利率下降的风险。于是双方签定协议，对一定金额的货币在 未来某一时刻的利率进行约定。期满时，根据约定利率和期满时的市场 实际利率之间的差额进行结算。如果期满时的市场利率高于约定利率， 表明市场利率上升了，卖方向买方支付利差，反之，买方向卖方支付利 差。远期利率协议的意义是为利率变动受损的一方提供现金补偿。
• max(60%R; 2%) = max(60%R -3.3%; 0) + 2%
案例B 美国大通银行的指数存单II
1.1.3 信息技术进步的影响
信息技术的进步为金融工程的发展提供了技术上的支持、 物质条件、研究手段和新的发展空间。
首先，运用计算机软件开发出的各种计算和分析软件包， 为金融工程提供了开发和实施各种新型金融产品、解决财务金 融问题的有效手段。
风险作为遭受损失的可能性，是指经济结果的任何变化，其本质 在于经济结果的不确定性。 金融学把风险管理的重点放在各类价格风险上。 金融工程提供两种选择思路进行风险管理：转移风险和分散风险。
1. 转移风险
例1．一家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的汇率（比如1美元：8.27人民币） 把美元卖出，换成人民币。这样，无论半年后的美元实际汇率如 何，该企业的财务状况都不会受到影响。如果半年后美元贬值 （比如1：8.22）,则该企业通过买卖远期外汇避免了0.05元人民 币的损失。假如半年后美元升值（比如1：8.32），该公司少收了 每美元0.05元人民币的利润。
金融工程概述
第一章 金融工程概述学习指南1. 主要内容 金融工程是一门融现代金融学、工程方法与信息技术于一体的新兴交叉性学科。
无套利定价与风险中性定价是金融工程具有标志性的分析方法。
尽管历史不长，但金融工程的发展在把金融科学的研究推进到一个新阶段的同时，对金融产业乃至整个经济领域都产生了极其深远的影响。
本章主要对金融工程的定义，发展历史以及基本方法进行了介绍2. 学习目标掌握金融工程的定义、根本目的和主要内容；熟悉金融工程产生和发展的背景、金融产品定价的基本分析方法和运用的工具；了解金融工程的主要技术手段、金融工程与风险管理之间的关系3. 本章重点（1）金融工程的定义及主要内容（2） 掌握金融工程的定价原理（绝对定价法和相对定价法，无套利定价原理，风险中性定价法，状态价格定价法）（3） 衍生证券定价的假设4. 本章难点（1） 用积木分析法给金融工程定价（2） 三种定价方法的内在一致性5. 知识结构图6. 学习安排建议本章是整个课程的概论，介绍了有关金融工程的定义、发展历史和背景、基本原理等内容，是今后本课程学习的基础，希望同学们能多花一些时间理解和学习，为后续的学习打好基础。
● 预习教材第一章内容；● 观看视频讲解；● 阅读文字教材；● 完成学习活动和练习，并检查是否掌握相关知识点，否则重新学习相关内容。
● 了解感兴趣的拓展资源。
第二章 远期与期货概述学习指南1. 主要内容 远期是最基本、最古老的衍生产品。
期货则是远期的标准化。
在这一章里，我们将了解远期和期货的基础知识，包括定义、主要类型和市场制度等，最后将讨论两者的异同点2. 学习目标掌握远期、期货合约的定义、主要种类；熟悉远期和期货的区别；了解远期和期货的产生和发展、交易机制3. 本章重点(1) 远期、期货的定义和操作(2) 远期、期货的区别4. 本章难点远期和期货的产生和发展、交易机制5. 知识结构图6. 学习安排建议本章主要对远期和期货的基础知识进行介绍，是之后进行定价、套期保值等操作的基础，建议安排1课时的时间进行学习。
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 ）
叶永刚第1章 金融工程概论
如果我们假定利率不变，那么，在外汇
市场上，美元即期汇率与远期汇率之间的差 价应为贴水10%，即美元的远期汇率比即期 汇率低10%。只有在这种情况下，市场上才 没有套利机会存在。 以上便是远期价格的无套利分析法。远 期价格是这样，即期价格、期货和期权等金 融资产的价格也是这样。
1.4 金融工程与积木分析法 从应用的角度来看，金融工程主要运用 积木分析法，也叫模块分析法，指的是将各 种金融工具进行分解或组合，以解决金融财 务问题。积木分析法见图1—1。
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1.3 金融工程与无套利分析法
金融工程与金融资产的定价密切相关。金融 资产定价中普遍使用无套利分析或者叫做套利分 析法。 套利是一种在没有成本和风险的情况下能够 获取利润的交易活动。无套利分析法就是要分析 在没有套利机会存在时的金融资产价格。 人们把 这种价格叫做无套利价格。 我们以远期外汇市场为例。假定外汇市场和 货币市场的行情如表1—2所示。
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1.5 本书的结构
从整体上看，本书可以划分为互相联系 的三个有机组成部分。第一部分为金融工程 概论，第二部分为金融工具及其配置，第三 部分为金融工具的综合运用。
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表 1-2
货币市场
美无利率 马克利率 20% 即期
外汇市场
1 美元=2 马克 10% 一年远期 1 美元=2 马克
在表1—2所示的行情假定上，市场上势必发生套 利行为。套利者会借入马克，换成美元，同时，作远 期交易，对马克卖出美元。 套利者借入2马克，利率为10%，到期须偿还2.2马 克的本息。在即期市场上，套利者用2马克换成1美元， 以20%的美元年利率，将美元存放一年、到期可获取 1.2美元的本息。套利者在即期买入1美元的同时，远 期卖出1.2美元。到期时，套利者将1.2美元的本息按 远期汇率换成2.4马克，偿还2.2马克的马克本息后， 获利0.2马克。这种套利活动的进行，势必会使马克的 利率上升，美元的率下降，美元即期汇率上升，美元 远期汇率下跌。
第一章金融工程概述
金融工程应用前景广阔
➢ 中国资本市场将进入全新的发展阶段
居民将逐渐增加对金融资产配置的比例 金融体系中直接融资的比例将逐渐提高 资本市场将会在经济转型升级中承担重要角色
➢ 金融衍生品市场快速发展
2015年2月9日，上证50期权合约挂牌交易 2013年9月6日，5年期国债期货合约挂牌交易 2013年11月，中金所推出沪深300股指期权仿
21
1.1 为什么学习金融工程：金融创新创造价值
➢ 在这两年内投资者无权行使该权利，只有在满两年时，即1986年11 月，投资者才能行使期权。这样，投资者在这两年的投资至多损失时 间成本。
➢ 1984年11月15日，阿莱公司的股票在美国股票交易所AMSE 上市。 当天股价跌至7.625美元。在新股的适应期内，阿莱的股票迅速下挫 至每股6美元——这正是德莱克塞尔投资银行的预测值。其后的一年 半内，该股票始终在票始终在6美元左右徘徊。
1.1 为什么学习金融工程：风险的管理工具 ➢ 我国衍生品管理风险的失败案例
中航油（新加坡） 国储铜
➢ 衍生产品在我国风险管理中的应用前景
股指期货 商品期货 期权 国债期货
18
1.1 为什么学习金融工程：套利工具
➢ 套利：获取无风险TF市值< ETF净值 ETF溢价：ETF市值> ETF净值
真交易 2010年4月16日，沪深300股指期货挂牌交易
3
1.1 为什么学习金融工程
一、风险的管理工具
例：人民币汇率（每100外币兑换）
日期
美元
欧元
日元
2007.12.28
730.46
1066.13
6.4318
2008.6.30
685.40
1079.57
➢ 中国资本市场将进入全新的发展阶段
居民将逐渐增加对金融资产配置的比例 金融体系中直接融资的比例将逐渐提高 资本市场将会在经济转型升级中承担重要角色
➢ 金融衍生品市场快速发展
2015年2月9日，上证50期权合约挂牌交易 2013年9月6日，5年期国债期货合约挂牌交易 2013年11月，中金所推出沪深300股指期权仿
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1.1 为什么学习金融工程：金融创新创造价值
➢ 在这两年内投资者无权行使该权利，只有在满两年时，即1986年11 月，投资者才能行使期权。这样，投资者在这两年的投资至多损失时 间成本。
➢ 1984年11月15日，阿莱公司的股票在美国股票交易所AMSE 上市。 当天股价跌至7.625美元。在新股的适应期内，阿莱的股票迅速下挫 至每股6美元——这正是德莱克塞尔投资银行的预测值。其后的一年 半内，该股票始终在票始终在6美元左右徘徊。
1.1 为什么学习金融工程：风险的管理工具 ➢ 我国衍生品管理风险的失败案例
中航油（新加坡） 国储铜
➢ 衍生产品在我国风险管理中的应用前景
股指期货 商品期货 期权 国债期货
18
1.1 为什么学习金融工程：套利工具
➢ 套利：获取无风险TF市值< ETF净值 ETF溢价：ETF市值> ETF净值
真交易 2010年4月16日，沪深300股指期货挂牌交易
3
1.1 为什么学习金融工程
一、风险的管理工具
例：人民币汇率（每100外币兑换）
日期
美元
欧元
日元
2007.12.28
730.46
1066.13
6.4318
2008.6.30
685.40
1079.57
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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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。
对于林清泉的这一定义，我们可以从以下三个方面加以理解。 （1）金融工程以一系列的现代金融理论作为基础 金融工程师和研究金融理论的学者不同，前者的职责是在 后者所提供的金融理论的基础上解决实际问题。金融工程师 所做的所有工作都是以一系列的现代金融理论作为基础的。 当然，金融工程师的工作，又为研究理论的学者提供了检验 理论正确性的帮助，并为促进其进一步发展提供了理论依据。 （2）金融工程是在特定环境为解决特殊问题满足特殊需要 而出现的 从这个意义上说，它是按客户需求，开发、研制出的非标 准的金融产品和解决方案。当然，这种非标准的金融产品和 解决方案如果正好也满足了市场上大多数人的需求，那么它 就会慢慢地演变成一种标准产品。 （3）金融工程的结果是产生创造性的金融产品和创造性的 解决方案 目前国内频繁讨论的金融创新和金融衍生产品都是金融工 程这一创新过程的产品，而这些产品在反复使用并加以标准 化、之后，又成为今后金融工程创新过程中的重要工具。
套利：举例2
假定某时，美国金融市场上六个月期存贷款利率分别为 5%、5.5%，而英国同期存贷款利率分别为2.5%、3%，外 汇行市如下：即期汇率：￡1=＄1.4220—1.4260，六个月远 期汇率为：￡1=＄1.4240—1.4300，若无自有资金，能否套 利？用计算说明。 假设借入资金￡100,000（资金数额可任意假定）兑换为美 元存满六个月： ＄142,200×（1＋5%×6/12）=＄145,755 卖出美元期汇：＄145,755/1.4300 = ￡101,926.57 而借款成本：￡100,000×（1＋3%×6/12）= ￡101,500 获益：￡101,926.57－￡101,500 = ￡426.57 结论：能套利
第二节 什么是金融工程
1、金融工程的概念
金融工程作为一门独立的学科毕竟时间不长，因此学术界 和实业界对于金融工程的定义、性质、涵盖范围和研究内 容等的认识也不尽相同，下面介绍几种较有代表性的观点：
（1）约翰•芬纳蒂（John Finnerty）的定义
最早提出金融工程学科概念的学者之一 John Finnerty 1988 认为： 金融工程包括创新性金融工具和金融过程的设计、开发和 运用以及对企业整体金融问题的创造性解决方略
产品创新
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，同时其股权所 代表的表决权不受影响，并且可以获得未来股票 价格上涨所带来的资本利得的2/3（另外1/3则作 为对R-P化工公司提供的最低回报率的补偿）。作 为交换，在此期间持股者不可出售股票，4.5 年 后可自由处置股票。具体收益为：
第二节 什么是金融工程
解读：国际金融工程师学会常务理事 John F. Marshall（1992）认为这一表述对金融工程的研究 范围作出了准确的概括，并进一步指出定义中的 “新型和创造性”有三个层次的涵义：
一是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、第一个互换合约等； 二是指对已有观念做出新的理解和应用 如将期货交易推广到以前未能涉及的领域，发展出众多 的期权及互换的变种等； 三是指对已有的金融产品和手段进行分解和组合 目前层出不穷的新颖金融工具的创造，大多建立在这种 组合分解的基础上，如远期互换、期货期权、互换期权 等。
产品创新
例2：阿莱商品公司IPO问题 阿莱商品公司（ AMC）进行600万股的股票 首次公开发行时，遇到问题：
老股东和管理层认为每股应该值8美元 而市场认为每股只值6美元 怎么办？德莱克塞尔投资银行 ?
解决方案：可售回股票
德莱克塞尔投资银行在帮助阿莱商品公司进行600 万股的股票首次公开出售时，设计了可售回股票。 即阿莱商品公司的普通股与一份看跌权同时出售。 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2年后，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。
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。芬纳蒂指出，这一类金融工程均涉及企业不同类型的股东及 不同性质的债权人之间金融风险和收益的重新配置。例如，杠杆收购 （leveraged buyout）就是使目标公司（被收购公司）的股东大获其利， 但也可能导致债权人的风险大大增加。
当时，阿莱商品公司之所以愿意提供这 样 的承诺，是因为老股东不愿意以每股低于 8 美元的价格出售普通股，但德莱克塞尔投 资银行却认为，按当时的市场情况，阿莱 的股票仅能以每股6美元左右的价格出售。 为了满足阿莱的要求，德莱克塞尔投资银 行便设计了可售回股票。结果，阿莱的股 票顺利的以每股8美元的价格销售一空。
产品创新
例1：法国R-P化工公司私有化
1993年，法国政府在对R-P化工公司实施私有化时遇到了困 难。政府设想，公司在出售股权的同时，将一部分股权出 售给公司的员工，以保护公司员工的利益，同时也使他们 保持工作的积极性。但是，R-P公司员工却对职工持股计划 反应冷淡。在政府与公司决定对员工提供10%的价格折扣之 后，只有20%的员工购买了公司股票。 这样少的员工持股使公司深表忧虑，而政府和公司又不愿 意提供更多的折扣，也就是以更大的成本来吸引员工购股。 怎么办呢？ 公司求助著名的信孚银行
第二节 什么是金融工程
国内一些学者的定义： 宋逢明——金融工程是将工程思维引入金融领域，综合的 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、开发和实施新型的金融产品， 创造性的解决各种金融问题。 周洛华——金融工程学是帮助人们在繁杂的金融市场中找 到解决金融问题的方法论，其目的只有一个：创造价值。 他认为，金融工程学有三个基本要素：不确定性、信息和 能力。 林清泉——金融工程是以一系列的现代金融理论作为基础， 运用一定的金融技术来研究和解决特殊问题，从而满足金 融市场上特定的风险规避和效率提高的需求，其结果是产 生具有创新性的金融产品和创造性的解决方案。
第一章
第一节
金融工程概述
为什么要学习金融工程 什么是金融工程
本 章 主 要 内 容
第二节
第三节
第四节
金融工程的产生与发展
本课程的教学安排
第一节 为什么要学习金融工程
规避风险
---- 减少损失 发现市场缺陷 ---- 寻找套利机会 产品创新 ---- 创造新价值
规避风险： 举例
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，而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。 （假定６个月后交割的期货合约目前价格 为63730元／吨）
金融工程
第一章 金融工程概述
第一章
金融工程概述
引 言
金融工程是在20世纪80年代末90年代初，在金 融创新的基础上发展起来的一门新兴学科。作 为一门前沿学科，它融合了金融学、经济学、 投资学的相关理论，同时又吸收了数学、运筹 学等学科的精髓，是一门以现代金融理论 为支撑、以实物操作为导向、结合工程技术和 信息加工处理的交叉性学科。 1991年美国“国际金融工程师学会”（IAFE） 的 成立标志着金融工程被正式确立为一门独立的 学科。
第二节 什么是金融工程
（2）梅森和莫顿的定义 金融工程是实现金融创新的手段，是金融服务业用以满足客户特殊 金融需求的一种系统方法。 他们将金融工程分为5个步骤：