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第1章金融工程概述

发布时间:

金融工程学 (Financial Engineering)
主讲:曹玲玲

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评分标准
?课堂出勤与测验: 30% ?考试:70%

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主要参考书目
? 《金融工程学 》吴冲锋等主编,高等教育 出版社, 2005年7月 ? 《金融工程学》[英]洛伦兹· 格利茨唐旭 译经济科学出版社,1998.8 ? 《金融工程研究》 吴冲锋、王海成、吴文 锋著 上海交通大学出版社,2000.2 ? 《期权 、期货和衍生证券》约翰· 赫尔著张 陶伟译华夏出版社,1997 ? 《金融工程》约翰 . 马歇尔. 维普尔著 宋逢 明等译清华大学出版社,1998
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课程安排
第一部分 序言与金融工程概述 无套利定价原理 金融产品创新原理 风险管理原理 第二部分 金融衍生产品:远期、期货、 互换和期权及其应用
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第1章 金融工程概述
1.1 绪 论 1.2 金融工程的概念

1.3 金融工程产品市场
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1.1 绪 论
?

What? Who? How?
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? ?
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What?
?尽量让你少输钱或不输钱—市场 风险的规避和管理 ?帮助你寻求市场漏洞或者对手的 漏洞而赚钱—发现套利机会

?通过金融创新—直接创造价值
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例1 利用商品期货(一种衍生产品 ) 规避风险的例子
? 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,6个月后交割的期货合 约目前价格为63730元/吨,而且最*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。
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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?

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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铜期货合约 ( 10000 吨),如果市场价格6个月到 期时,我们在买入相同的期货合约还 对冲。 ? 这就是经典的套期保值的方法。

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例2 利用商品期货套利的例子
? 假设往年猪肉市场价格为12元/斤, 农民养猪的成本为7元/斤。因市场 难以预测,农民怕猪肉跌价,而罐 头商则担心猪肉涨价。 问题:作为期货套利者可以怎样 操作呢?
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套利策略:
1、与农民签订合同:三个月后以8.5元/斤价 格向农民收购1000万斤猪肉; 2、与罐头商签订合同:三个月后以11元/斤 价格向其提供1000万斤猪肉。 好处:农民不担心猪肉跌至亏本,罐头商 也不担心猪肉涨价导致成本增加。不管怎 样,套利者均可获利。
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例3 阿莱商品公司IPO问题
? 阿莱商品公司( Arley Merchandise Corporation)进行600万股的股票首次公 开发行时,遇到问题: 1、老股东和管理层认为每股应该值 8美元, 但是市场认为每股只值 6美元,怎么办? 2、德莱克塞尔投资银行的建议 ?

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德莱克塞尔投资银行方案
设计了可回售股票(即阿莱商品公司的 普通股与一份看跌期权同时出售)。 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 在满两年时,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。
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Who
? 根据世界互换和衍生品协会 ( International Swaps and Derivatives Association )调查 (2009 年)的统计,世界 500 强公司中有超过 94%的公司使用衍生品来管理它 们的风险。 其中 500 强中有 83 %的公司用于管理利率风险, 88%的公司用于管理汇率风险, 4 %的公司用于 管理商品价格风险,29%用于管理股权证券风险。 500 强中 153 家美国公司的 92%,64家日本公司 的 100%, 39 家法国公司的 100%,34家英国公 司的100%, 37家德国公司的 97%使用衍生品来 管理风险。
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500 强公司使用衍生品管理风险的比例(风险源角度)
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500 强公司使用衍生品管理风险的比例(地域角度)
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商业银行越来越多用金融衍生产品规避风险
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How?

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1.2 金融工程的概念
1.2.1 金融产品的独特性

1.2.2 金融工程产生和发展背景
1.2.3 金融工程的概念 1.2.4 金融工程的应用范围
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1.2.1 金融产品的独特性
(一)金融产品供给和需求的特殊性

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(二)金融产品定价的特殊性
金融工程的核心问题---- 定价问题
A、固定收益----现金流贴现方法 B、股票等一般金融产品----风险收益均衡模 型 C、远期、期货和期权等衍生品----无套利定 价方法

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(三)金融产品获长期稳定收益困难
例4:唐朝1元钱,如今为多少?
唐朝的 1 元历经一千多年,按年利率 5% 计 算,至今本息可达天文数字:

1.05
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1300

? 3.52 ?10

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例5:
Standard & Poor指数*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*下有非负的* 均收益。
----约12年。对于个股来说,则需要更长时 间。
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如果无风险收益为年度 6%, Standard & Poor500指数*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*下有比6%无风 险收益更高的*均收益。 -----约72年
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(四)风险度量差异大
? 风险 : 度量标准差异大,不同的人有不同的 标准,风险度量很难有统一的标准。 ? 例如,在金融交易中,买卖双方对风险的 态度差异很大,甚至截然不同 ? 拥有不同财富的人对风险态度也不同 ? 同一个人在不同的时间风险态度也不同

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例6 彩票中的风险
1000万张彩票分成10组,每组一个大奖:

第1组 第2组 第10组

两种方法:A:在两组中各抽一张 B:在一组中抽两张
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A:在两组中各抽一张 同时得两个大奖的概率 : 10?6 *10?6 得一个大奖的概率 : 10?6 *10?6 *2*(10?6 ? 1) B:在一组中抽两张 两张大奖的概率(不可能):0 得一个大奖的概率: 2*10?6 获益的数学期望:A=B,但许多博彩者认为要博 就博大奖,计算得大奖的概率:B>A,但概率都几 *于零,博彩者认为可不予区别 如果设定效用:A>B 两个状态如何?
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1.2.2 金融工程产生和发展背景
1.产生背景:20世纪80年代末和90年代初在 金融创新的基础上发展起来的一门新兴交 叉性的学科。
2.金融工程产生和发展的因素可分为两大类: 外部环境因素和金融机构内部因素。 主要体现在四个方面:

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1.市场需求变化 2.科学技术发展提供技术支持 3.金融监管制度的变革 4. 金融理论发展提供理论支持

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金融理论推动
? 1896年,美国经济学家欧文?费雪提出了关 于资产的当前价值等于其未来现金流贴现 值之和的思想----净现值法。 ? 1934年,美国投资理论家本杰明?格兰罕姆 (Benjiamin Graham)的《证券分析》一 书,开创了证券分析史的新纪元。 ? 1938年,弗里德里克?麦考莱(Frederick Macaulay)提出“久期”的概念和“利率 免疫”的思想。这两个概念目前在资产/负 债管理中得到了广泛的应用。
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? 1944年,Neumann 和 Morgenstern的效用理论描 述了投资者风险态度,开始人们更广泛描述收益 与风险的方法。 ? 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。在此之前,投资者对金融问题(包括投 资风险)的认识几乎是定性的, Markowitz的理 论使得人们对金融问题的认识开始了从定性到定 量的转变。 ? 1958年,莫迪利安尼(F.Modigliani)和默顿?米 勒(M.H.Miller) 提出了现代企业金融资本结构理 论的基石——MM定理,表明在一个完全市场, 融资方式与公司的价值无关。
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? 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。 ? 20世纪70年代,美国经济学家罗伯特?默顿 (Robert Merton)在金融学的研究中总结 和发展了一系列理论,为金融的工程化发 展奠定了坚实的数学基础,取得了一系列 突破性的成果。

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? 1973年,费雪?布莱克(Fisher Black)和麦 隆?舒尔斯(Myron Scholes)成功推导出期 权定价的一般模型,为期权在金融工程领 域内的广泛应用铺*道路,成为在金融工 程研究领域最具有革命性的里程碑式的成 果。 ? 20世纪80年代,达莱尔?达菲(Darrell Duffie)等人在不完全资本市场一般均衡理 论方面的经济学研究为金融工程的发展提 供了重要的理论支持,将现代金融工程的 意义从微观的角度推到宏观的高度。
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? 1977 Richard Roll, Robert Geske Geske, Robert, Whaley 美式期权定价解析法 ? 1978 William Margrabe 互换期权定价 ? 1979 Cox Ross, Rubinstein 二项式定价 ? Richard Rendleman Rendleman, Brit Bartter , 利率期 权定价 ? 1983 Mark Garman & Steven Kolkhagen 欧式外 汇期权定价 ? 1986 Thomas Ho, Sang Bin Lee 期限可变的模 型 利率 & 结构均可变 ? 1987 John Hull, Alan White, Louis Scott, James Wigging 研究波动率本身是一个随机过程 ? 1990 Fisher Black 波动率为时变模型
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金融理论应用的几个发展阶段
? 60 年代以前 描述性金融阶段 ? 60 年代~ 80 年代 分析性金融阶段 Markowitz 证券组合理论、 CAPM 、空间上分散风险(线性) ? 80 年代以后 金融工程阶段 主要代表性理论为期权 B-S的 定价时间上解决套期保值问题 (非线性)等
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1.2.3 金融工程的概念
芬尼迪(1988 )
----最早提出金融工程学概念的学者

“金融工程将工程思维引入金融领域, 综合地采用各种方法和科学方法设计、 开发与实施新型的金融产品,创造性 的解决各种金融问题。”
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(马歇尔)(1992 )
? 对芬尼迪的概念作出了准确的概括,讲定 义中的金融产品定义为广义的,不仅包括 金融工具还包括金融服务。

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洛伦兹· 格立茨(1995)
? 金融工程即是“运用金融工具重新构造现 有的金融状况,使之具有所期望的特性(即 收益/风险组合特性)”。

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综述金融工程概念
将工程思维引入金融领域,综合地采用各 种工程技术方法和科学方法(数学模型、 数值计算、网络图解、仿真模型等)设计、 开发和实施新型的金融产品,创新性地解 决各种金融问题。
----宋逢明

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1.2.4 金融工程的应用范围
(Finnerty,1988)
? 新型金融产品和工具的开发 ? 新型金融手段的开发

? 创造性地解决金融问题

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Marshall,1992年从实务角度概括为:
? 公司理财方面

? 金融工具及交易策略 ? 投资与货币管理方面 ? 风险管理技术与手段
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1.3 金融工程的产品市场
1.3.1 金融衍生品 金融衍生产品是指依附于基础资产 (underlying asset)而衍生出来的金 融产品,包括远期、期货、期权和互 换等基本衍生产品,以及由这些衍生 产品复合而成的各种衍生产品,如期 货期权、互换期权等等。
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(1) 远期合约(Forward Contract)
1. 定义:是指交易双方同意在将来某一确定的日 期,按事先规定的价格买入或出售某种资产的 一种协议。 2. 多头(long position):买入资产 空头(short position ):出售资产 交割价格(delivery price ):事先规定的价格 到期日( Maturity ):合约中规定的日期 3. 交易内容:农产品、国库券、外汇,以及利率 等。
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(2) 期货合约(Future Contract)
1. 定义:期货合约是买卖双方之间签定的一种标 准化协议,协议规定在将来某个确定的日期按 规定的价格买卖某种资产的一种协议。 2. 特点: 1)可交易性 2)流动性 3)杠杆性 4)具有一整套防范违约的机制 3. 分类:商品期货和金融期货(利率、汇率、指数 类)
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(3) 期权(Option)
1.定义:期权是一种可转让的标准化合约,它赋予 期权的持有者在规定的有效期内以规定的价格买 入或出售一定数量的某种资产的权利。

执行价格:strike price
2.期权品种按内容分为:股票期权、债券期权、外 汇期权、股票指数期权以及期货期权等。

3.期权按形式分类:看涨(Call)期权和看跌(Put) 期权。

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(4) 互换(Swap)
1. 定义:互换是有关的双方或三方约定对将 来某一段时期内的现金流进行交换的一种 协议。
2. 两种最基本的互换类型:利率互换和货币 互换。 3. 互换促进者:互换经纪人或交易商。
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1.3.2 我国金融衍生产品的发展状况
?我国的期货市场(1990)发展不规范, 2003年只有3家期货交易所,约200家 期货经纪公司. ?我国没有金融期货品种(国债期货 “3.27”事件,1995). ?截至2003年5月,我国的远期,互换和期 权等金融衍生产品仍处于未发展阶段.

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?2005年5月份开始推出股改计划 ?2005年6月15日推出银行间债券市场债券 远期交易 ?2005年8月22日推出宝钢认购权证(看涨 期权) ?2006年8月28日,CME推出人民币对美元、 人民币对欧元以及人民币对日元的期货和 期权 ?2006年9月8日,成立了中国金融期货交易 所
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?2007年11月1日,批准推出远期利率协 议 ?2008年1月,推出了*鹌诨 ?2010年4月16日,推出了股指期货

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