第1章 金融工程概论
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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。
第一章和第二章：金融工程概论现货工具及其配置
四、金融工程与无套利分析法
金融资产定价普遍使用无套利分析或称为套 利分析法
1.套利 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。
2.无套利分析法
是指分析在没有套利机会存在时的金融资产 价格。这种价格又叫做无套利价格。 远期外汇市场汇率定价依据利率平价 了结无套利价格意味着知道了套利价格 所有偏离无套利价格的价格都是可以套利的 价格。无套利分析法亦即套利分析法
第一章
金融工程学概论
一、金融工程基本概念：
金融工程是要创造性地运用各种金融工具 和策略来解决金融财务问题。 二、金融工程的特点 1.金融工程的创造性 金融创新代来金融工程的发展 2.金融工程的应用性
3.金融工程的目的性
金融创新原始动力是为了规避风险，
逃避管制
三、金融工程与金融工具 金融工程是要创造性地运用金融工具，来 解决金融财务问题。 金融工具分为两类： 1.理论工具 所有关于金融资产定价的理论，都是金融 工程理论工具 2.实体工具 分为现货工具和衍生工具。衍生工具又分 为远期工具、期货工具、期权工具、互换 工具。 金融工具按市场结构分为： 商品市场工具、货币市场工具、外汇市场 工具、债券市场工具和股票市场工具。
货币市场 美元利率 马克利率 GBP Interest Rate USD Interest Rate 20% 10% 6% 2% 即期 一年远期 Spot IY FX
外汇市场 1美元=2马克 1美元=2马克 1GBP=2USD 1GBP=2USD
五、金融工程与积木分析法 积木分析法又称模块分析法，是指将各种 金融工具进行分解或组合，以解决金融 财务问题。 金融积木分析就是要对各种金融工具进行分解或组装 多头交易；空头交易；看涨期权；看跌期权；看涨多 头期权；看跌空头期权。
第1章 金融工程概述 金融工程课件
合约赋予企业半年后可以按照1：8.27的价格卖出美元的权利，但 企业没有义务必须卖出。作为获取这个权利的代价，企业需要支
付期权卖方每美元0.02元人民币。 当美元贬值为1：8.22时，…… 当美元升值到1：8.32时， ……
风险的分散
分散投资的思想在传统的投资理论中已明确提出，典型口号是 “不要把所有的鸡蛋放在一个篮子里”，以免倾巢覆卵。尽 管这个说法有合理成分，但它依然是基于一种经验判断。人 们虽然认识到分散投资的必要性，却不知道如何分散投资。
❖ 1952年，哈里•马柯维茨发表了著名的论文“证券组合分析”，为 衡量证券的收益和风险提供了基本思路。
❖ 1958年，莫迪利安尼（F.Modigliani）默顿•米勒(ler)在《美 国经济评论》上发表论文“资本成本、公司财务与投资理论”，提 出了现代企业金融资本结构理论的基石——MM定理（ModiglianiMiller Theorem）,这一理论构成现代金融理论的重要支柱之一。
❖ 金融产品创新的例子：
❖ 浮动利率债券和浮动利率贷款：其合同利率能够随着市场利率的变动
（主要是随着通货膨胀率的变动）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（协议购买方）希望防范利率未来上升的风险，
而另一方（协议出售方）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。
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。 其次，计算机和现代通讯技术的应用，创造了全球性金融市场， 促进了各类金融机构开展金融工程活动。 第三，信息技术的发展还通过影响其他环境因素或与其他因素共 同作用，对金融工程的发展产生了深远的影响。
付期权卖方每美元0.02元人民币。 当美元贬值为1：8.22时，…… 当美元升值到1：8.32时， ……
风险的分散
分散投资的思想在传统的投资理论中已明确提出，典型口号是 “不要把所有的鸡蛋放在一个篮子里”，以免倾巢覆卵。尽 管这个说法有合理成分，但它依然是基于一种经验判断。人 们虽然认识到分散投资的必要性，却不知道如何分散投资。
❖ 1952年，哈里•马柯维茨发表了著名的论文“证券组合分析”，为 衡量证券的收益和风险提供了基本思路。
❖ 1958年，莫迪利安尼（F.Modigliani）默顿•米勒(ler)在《美 国经济评论》上发表论文“资本成本、公司财务与投资理论”，提 出了现代企业金融资本结构理论的基石——MM定理（ModiglianiMiller Theorem）,这一理论构成现代金融理论的重要支柱之一。
❖ 金融产品创新的例子：
❖ 浮动利率债券和浮动利率贷款：其合同利率能够随着市场利率的变动
（主要是随着通货膨胀率的变动）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（协议购买方）希望防范利率未来上升的风险，
而另一方（协议出售方）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。
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。 其次，计算机和现代通讯技术的应用，创造了全球性金融市场， 促进了各类金融机构开展金融工程活动。 第三，信息技术的发展还通过影响其他环境因素或与其他因素共 同作用，对金融工程的发展产生了深远的影响。
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。
金融工程概述(ppt 35页)
•
1、
功的路 。20.10.1220.10.12Monday, October 12, 2020
成功源于不懈的努力，人生最大的敌人是自己怯懦
•
2、
。0 2:39:03 02:39:0 302:391 0/12/2 020 2:39:03 AM
每天只看目标，别老想障碍
•
3、
。20.1 0.1202: 39:030 2:39Oct-2012-Oct-20
期权合约
• 期权合约的持有者在将来某一时间，以某一固 定的价格买/卖一项标的资产的权利。
• 期权合约持有者没有义务必须执行这一权利， 这是与一远期合约和期货合约的关键区别。
• 但期权合约持有者必须先支付一笔不可返还的 费用，来购买这项特权。即期权价格和期权金 。
• Option Contracts， strike price，Call，Put， Hedging， European/US option， Settlement price
(3)、马歇尔 为了解决金融问题而进行的金融技术的开发和
运用，以及通过辨识与利用金融机会而创造价值的 活动。
第一节 金融工程的基本概念
• 1.2 金融工程的主要内容 • 芬尼迪
1、新型金融产品和工具的开发 2、新型金融手段的开发 3、创新地解决各种问题 • 马歇尔 1、公司理财方面 2、金融工具及其交易策略 3、投资和货币管理方面 4、风险管理技术和手段
• 1958年，莫迪利安尼（F.Modigliani）默顿 •米勒(ler) 提出了现代企业金融资本 结构理论的基石——MM定理。
• 20世纪60年代，资本资产定价模型（简称 CAPM），这一理论与同时期的套利定价模 型（APT）标志着现代金融理论走向成熟。
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-金融工程概论课件
2020年11月21日
第1章-金1融0工程概论
第1章-金融工程概论
1979-2007.11.02日元走势JPY/USD
第1章-金融工程概论
11
2007.10.29-2008.08.29 JPY/USD
•
第1章-金融工程概论
12
2008.2-2010.3.18 美元兑日元日线
第1章-金融工程概论
第1章-金融工程概论
18
2007.1-2008.4.25 USD/GBP
第1章-金融工程概论
19
2007.10-2009.9.15 GBP/USD
第1章-金融工程概论
20
1979-2008.11.12 USD/AUD
第1章-金融工程概论
21
2008.11-2009.9.15 AUD/USD
第1章-金融工程概论
们可通过期权来管理该风险。
持有具有相25同协议价格、相同
期限的一份看涨期权和一份看 跌期权构成0组合。 82.47
117.53
ST
50 -25
60
70
80
90 100-1171.503 120 130 140 150
-50
2020年11月21日
第1章-金融工程概论
9
1.1 金融工程的概念
• 解决金融问题：金融工程的根本目的 • 管理金融风险 • 实现收益最大化 • 增加产品的流动性
13
11月03日分钟
第1章-金融工程概论
14
1999-2007.11月 USD/EUR
•
第1章-金融工程概论
15
2006.7-2008.11.12 USD/EUR
•
第一章：金融工程概论(金融工程-科院 董纪昌)
17
第一章 金融工程概论
金融工程师在近年来的企业购并热潮中，开发出的垃 圾债券和过渡性融资工具与手段被用于企业接管与杠杆收 购；在跨期套利交易中创新的程序化交易策略、在跨工具 交易中开发出的合成工具、合成期权、零息债券和附抵押 债券；在金融投资和货币管理中创新的高收益共同基金、 货币市场基金、闲置余额投资帐户和回购市场业务；在金 融风险管理中设计开发的互换、期货、利率盖帽、利率底 限、远期利率协议等新型风险管理工具和技术。 金融工程师把资产负债管理技术、久期技术、缺口管 理、风险测度与套期保值等作为创新活动风险管理的常用 技术。
7
第一章 金融工程概论
六、金融工程知识体系
金融工程技术源于金融创新活动，它主要是金融创新技 术的发展和创造性运用，它由理论、工具和工艺方法构成知 识体系。
理论体系 ：不仅包括金融理论与经济学理论，而且还包括
数学、统计学、法学、会计学、工程学与计算机技术等
金融工具：不仅包括基本金融工具：货币、外汇、债券与股
11
第一章 金融工程概论
（3）金融市场全球一体化
金融市场全球一体化是金融市场的发展超出国界和时区 限制 银行业的国际一体化表现在更多的本国银行到国外设立 分支机构，同时，又有更多的境外银行到国内设立分支 机构 证券市场的全球一体化表现在国内投资者或借款人可以 在国内与国外证券市场上买卖外国与本国政府的债务、 公司债券和股票，也可以申请发行
19
第一章 金融工程概论
（9）金融业ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ竞争加剧
放松管制不仅使金融业内部业务交叉，而且使金融业 与其它行业间的金融业务也相互交叉，从而导致金融业务 竞争日趋加剧的局面。竞争的手段主要是通过开发各种新 型的金融工具，争取潜在客户，以巩固和提高竞争优势地 位，实现利益最大化。由于金融工具具有容易被竞争对手 模仿的特点，导致一个新型金融工具推出后数天，竞争对 手便会通过模仿和改制，附加上一些新的更具吸引力的特 性创造出新的产品，这大大提高了创新的频率和竞争的力 度。同时金融业的竞争，又推动着金融工具的不断创新。
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
金融工程学 全套课件
3.金融工程实施步骤 ① 诊断：找出问题的性质和根源。 ② 分析：提出解决问题的逻辑思路和备选方案。 ③ 构造：按照设计方案组合新产品 ④ 个性化：进行工具组合配置，满足个性化需求。 ⑤ 定价：确定产品的合理（理论）价格。
4.金融工程应用举例
案例分析 ：金融工程的风险控制策略有两类： ①用确定性来代替风险。 ②替换掉与己不利的风险，而将对己有利的风险留下。 远期、远期利率合约、期货和互换都是能为面临金融风险的人 提供某种程度的确定性的金融工具。 例1 有一家美国公司，在 3 个月内将支付一笔德国马克，它 可以固定的价格现在购买一笔未来3个月内交割的德国马克，这笔远 期交易就将可能的货币风险避免了。不论在3个月内汇率如何变化， 该公司已经以已知的固定价格购买了德国马克，从而不会受到3个月 后的市场汇率高低的影响。
ry
r0
PB
货币供给 即有 rm
rm
货币需求
↗（↘），ry ↗（↘）
其中ry 为银行存贷利率。
利率的变动性，给借款人和贷款人带来了收益的不确定性，即 所谓利率风险。借款人担心利率上升，贷款人担心利率下跌。
卖空有价证券，流入资金 ------- 借入 买空有价证券，流出资金 ------- 贷出
借入者预期利率上升，则先借入 卖空者预期有价证券价格下跌（预期利率上升），则先卖出； 贷出者预期利率下跌，则先贷出 买空者预期有价证券价格将上升（预期利率下跌），则先买进。 故 借入等价于卖空，贷出等价于买空 这种由于利率升跌所导致的投资者收益的不确定性，即为资本投 资风险。 基本金融工具如股票、债券的功效重在投资回报，而无多风险防 范之功能，风险的规避只能建立在投资组合策略上。如:
这一金融工具创新、风险控制过程即所谓金融工程。
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
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
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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117.53
ST
议-2价5 5格0 、6相0 同70期限80的90 100-1171.503 120 130 140 150
一份看涨期权和一份
看-5跌0 期权构成组合。
2020年6月29日
金融工程
9
1.1 金融工程的概念
解决金融问题：金融工程的根本目的 管理金融风险 实现收益最大化 增加产品的流动性
约72 年
33
例2
唐朝的一元历经一千多年,按年利率5％ 计算，至今本息可达天文数字：
1.051300 3.52 *1027
这表明要获得长期稳定收益很困难
34
例3. 股神巴菲特2008年致股东信： 别对股市期望太高
2007年我们的净资本增长为123亿美元，在过去的 43年里，我们的股票价格从19美元增长到了78008 美元，年复合增长率为21.1%。
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。
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。
30
DOW JONES指数走势
31
例1：Standard & Poor500指数 平均每年收益为10%，年度标准差 为17%（月度为5%），则需要有 多少年长才能达到以97.7%的置信 度水平下有非负的平均收益。
约12年。对于个股来说，则需要更长时间。
32
如果无风险收益为年度6%，Standard & Poor500指数平均每年收益为10%， 年度标准差为17%（月度为5%），则 需要有多少年长才能达到以97.7%的置 信度水平下有比6%无风险收益更高的 平均收益。
2020年6月29日
金融工程
10
1979-2007.11.02日元走势JPY/USD
11
2007.10.29-2008.08.29 JPY/USD
12
2008.2-2010.3.18 美元兑日元日线
13
11月03日分钟
14
1999-2007.11月 USD/EUR
15
2006.7-2008.11.12 USD/EUR
传统的模式：
1938年之前，美国的住房按揭贷款、消费信贷市场跟我 们类似，商业银行等金融机构，基本都是自己吸收存款资 金、自己放贷、自己收账，当然也自己承担坏账风险，放 贷者和风险承担者是同一家银行。银行对放贷行为自然不 会随意，会对借款方的还贷能力严格审查，只要其内部激 励机制合理，一般情况下,坏账概率一般会很低。
16
2006.6-2009.9.15 日线图
17
1984-2007.11月 USD/GBP
18
2007.1-2008.4.25 USD/GBP
19
2007.10-2009.9.15 GBP/USD
20
1979-2008.11.12 USD/AUD
21
2008.11-2009.9.15 AUD/USD
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。
2020年6月29日
金融工程
8
【产价案格例St变r3a】dd动le利策风略用总险利衍润生的组工成随具股价管的理变化标的资 利润
若10现0 在我们知道某一
Call利润
信7息5 ，会对上市公司 的股票价格产生较大
Put利润 总利润
影5响0 ，但不能确定该
消息对股票价格的影
响2方5 向。这时我们可
通险。过0 期持权有来具管有8理相2.该同47风协
22
国际原油1947-2007年价格
23
1998.07.01-2008.08.29 NYMEX
24
2007.03-2008.11.12 NYMEX
25
2008.5-2009.9.15 NYMEX
26
中国航油股份有限公司 于2004年亏 5.5亿美元
27
28
S & P 500指数
29
Nasdaq指数的走势
这样做不足：
银行愿意提供的按揭贷款资金会很有限，因为如果提供的 按揭贷款期限是15年、30年，这种贷款对银行来讲流动 性太差。
面对这种流动性风险，金融机构的贷款供应量非常有限， 意味许多家庭贷不到钱, 买不起房子, 对美国社会非常不 利。
2020年6月29日
金融工程
5
【案例2】住房抵押贷款证券化
本章主要内容
金融工程产生和发展的 背景
金融产品定价
2020年6月29日
金融工程
2
1 什么是金融工程？
2020年6月29日
金融工程
3
【案例1】美国大通银行的指数存单
1987年美国股市飙升 ，大量资金流出银行 ，为了吸引客户存款 ，防止大量资金流出 银行，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
4%～40%
2%～60%
0～75%
用R表示S&P500指数收益率，则 2%～60%，选择该档利率水平的 存款者，最终可获得的利率为：
60 max (R-3.3%)+2%
2020年6月29日
金融工程
4
【案例2】住房抵程
7
【案例2】住房抵押贷款证券化
这种按揭贷款证券（简称MBS）好处很 多，其中较为重要的好处是：
进一步增加住房按揭贷款的流动性、使按揭贷 款资金的供应量增加；
按揭贷款风险不再只由银行和Fannie Mae等承 担，而是通过证券化分摊到成千上万个资本市 场投资者的手中，分摊到全球各地的投资者手 中。