金融工程學(xué)：第1章 金融工程導(dǎo)論

1、第1章 金融工程導(dǎo)論1.1金融工程的產(chǎn)生和發(fā)展1.1.1金融工程的發(fā)展歷史16世紀(jì)歐洲出現(xiàn)的“郁金香熱”。17世紀(jì)初阿姆斯特丹銀行利用工程化思想最早發(fā)行銀行券。1848年美國芝加哥商品交易所成立并開始交易商品期貨。20世紀(jì)80年代，金融自由化和金融創(chuàng)新發(fā)展，金融工程開始大顯身手。90年代，金融工程向商業(yè)銀行和保險(xiǎn)業(yè)全面滲透90年代后期，信用衍生品市場產(chǎn)生。1.1.2金融工程發(fā)展的促進(jìn)因素1.經(jīng)濟(jì)因素1）經(jīng)濟(jì)環(huán)境急劇變化導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的不確定性增加。其一，20世紀(jì)70年代布雷頓森林體系崩潰導(dǎo)致匯率波動(dòng)增大，各種風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。其二，20世紀(jì)70年代兩次石油價(jià)格沖擊，導(dǎo)致全球通貨膨脹加劇

2、，導(dǎo)致市場浮動(dòng)利率盛行。其三，逃避金融管制引致的金融創(chuàng)新。 2）經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平提高促進(jìn)社會(huì)財(cái)富的增長，引致經(jīng)濟(jì)生活中廣泛的理財(cái)需求推動(dòng)了個(gè)性化金融服務(wù)和金融產(chǎn)品的創(chuàng)新。2.技術(shù)因素主要是指相關(guān)技術(shù)性科學(xué)發(fā)展對金融工程的推動(dòng)作用。1）數(shù)理分析技術(shù) 主要包括數(shù)學(xué)方法和統(tǒng)計(jì)計(jì)量學(xué)方法，這些方法應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)研究領(lǐng)域，不但促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)學(xué)的科學(xué)化進(jìn)程，反過來，社會(huì)科學(xué)的復(fù)雜性特征也促進(jìn)了這些學(xué)科自身的發(fā)展。2）計(jì)算機(jī)信息技術(shù) 計(jì)算機(jī)硬件和軟件、遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳送技術(shù)和存儲設(shè)備的顯著改進(jìn)，使實(shí)施大型的金融技術(shù)成為可能。3）數(shù)值計(jì)算和仿真技術(shù) 估價(jià)方法的重點(diǎn)從嚴(yán)格的封閉式的模型轉(zhuǎn)移到不那么高深而計(jì)算量很大的方法，并由于

3、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的支持使這種方法得以廣泛的應(yīng)用。 數(shù)值計(jì)算和仿真技術(shù)有代數(shù)格模型、有限差分和統(tǒng)計(jì)模擬等。3人才因素 冷戰(zhàn)結(jié)束之后，大量的物理、數(shù)學(xué)人才轉(zhuǎn)向了金融領(lǐng)域。美國十幾年來招募了大量的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家和工程師從事金融工程的研究, 這些人才被統(tǒng)稱為“火箭科學(xué)家”(rocket scientists),這個(gè)現(xiàn)象被西方廣泛報(bào)導(dǎo)為“火箭科學(xué)家向華爾街的大規(guī)模轉(zhuǎn)移”。 現(xiàn)在許多投資銀行、商業(yè)銀行、金融機(jī)構(gòu)雇用具備金融學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多方面的專業(yè)知識的金融工程師,從事金融產(chǎn)品的開發(fā)和研究。 金融工程師：具備經(jīng)濟(jì)、管理學(xué)、法律、數(shù)學(xué)以及金融財(cái)務(wù)知識，能夠開發(fā)、設(shè)計(jì)、組合新的金融工具和

4、交易手段，創(chuàng)造性地提出解決金融財(cái)務(wù)問題的方案，從事復(fù)雜的金融財(cái)務(wù)管理活動(dòng)的高素質(zhì)、復(fù)合型人才。金融工程師可以分為三類：一、產(chǎn)品人員（deal makers）：根據(jù)客戶的需要,從現(xiàn)有的金融產(chǎn)品庫中挑選適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品并進(jìn)行合成。二、創(chuàng)新人員（innovators）：同產(chǎn)品人員一道,在現(xiàn)有金融產(chǎn)品無法實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的情況下,設(shè)計(jì)和創(chuàng)造出新的金融產(chǎn)品或金融交易方式以滿足客戶的要求。三、漏洞活動(dòng)人員（loop hole outlaws）：利用會(huì)計(jì)準(zhǔn)則、稅則和金融規(guī)章的任何一個(gè)漏洞以達(dá)到盈利的目的。4理論因素 馬科維茨的資產(chǎn)組合選擇理論、莫迪格里阿尼米勒的M-M定理，并稱為“華爾街的第一次革命”。 經(jīng)濟(jì)學(xué)中的完

5、全競爭市場發(fā)展出來的“無套利”原則為資本市場定價(jià)提供了理論基礎(chǔ)。 資本資產(chǎn)定價(jià)模型（CAPM）和套利定價(jià)模型（APT）的發(fā)表，標(biāo)志著分析型的現(xiàn)代金融和財(cái)務(wù)理論開始走向成熟。 1973年，Black-Scholes定價(jià)公式為金融工具的定價(jià)提供了第一件有用的武器，促成了“華爾街的第二次革命”。 20世紀(jì)八十年代達(dá)萊爾達(dá)菲（Darrell Duffie）等人在不完全資產(chǎn)市場一般均衡理論方面的經(jīng)濟(jì)學(xué)研究，為金融創(chuàng)新和金融工程的發(fā)展提供了重要的理論支持金融工程學(xué)科與金融學(xué)的關(guān)系 現(xiàn)代金融學(xué)等同于金融工程學(xué)，依據(jù)有二： 一是前面的分析表明，金融工程是金融學(xué)發(fā)展到工程化階段的產(chǎn)物，現(xiàn)階段的金融學(xué)就表現(xiàn)為金融

6、工程，兩者是同一回事； 二是從金融工程的學(xué)科內(nèi)容上看，例如利率期限結(jié)構(gòu)、現(xiàn)金流價(jià)值估計(jì)、或有負(fù)債的價(jià)值估計(jì)、資產(chǎn)組合理論、資本資產(chǎn)定價(jià)理論、國際金融、信用風(fēng)險(xiǎn)評估、衍生金融工具和證券、遠(yuǎn)期、期貨、互換和期權(quán)、混合證券、套利、宏觀和微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)理論，這些內(nèi)容恰好也同時(shí)就是現(xiàn)代金融學(xué)的內(nèi)容。1.2金融工程的概念和特點(diǎn)1.2.1對金融工程的定義 美國金融學(xué)家約翰.芬納特(John.finnarty) ：金融工程包括創(chuàng)新金融工具與金融手段的設(shè)計(jì)、開發(fā)與實(shí)施，以及對金融問題給予創(chuàng)造性的解決。 美國羅徹斯特西蒙管理學(xué)院教授克里弗得.史密斯(Clifford.w.smith)和大通曼哈頓銀行經(jīng)理查爾斯.史密森

7、(charles.w.smithson) ：金融工程創(chuàng)造的是導(dǎo)致非標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)金流的金融合約，它主要是指用基礎(chǔ)的資本市場工具組合而成新工具的工程。 1994年英國金融學(xué)家洛倫茲.格利茨（Lawrance Galitz) ：金融工程是應(yīng)用金融工具，將現(xiàn)有的金融結(jié)構(gòu)進(jìn)行重組以獲得人們希望的結(jié)果。 國際金融工程師協(xié)會(huì):金融工程是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(主要有數(shù)學(xué)建模、數(shù)值計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)圖解、仿真模擬等) 設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施新型的金融產(chǎn)品, 創(chuàng)造性地解決各種金融問題的活動(dòng)。1.2.2 金融工程的特點(diǎn)1、實(shí)用性的特點(diǎn)。金融學(xué)已經(jīng)從抽象的理論中走出來，開始面向客戶、面向市場。2、最優(yōu)化的

8、特點(diǎn)。要在現(xiàn)有的約束條件下找到解決實(shí)際問題最優(yōu)的解決辦法。3、定量化的特點(diǎn)。金融工程在制造產(chǎn)品、提供服務(wù)以及解決實(shí)際問題的過程中，對資產(chǎn)的定價(jià)、對風(fēng)險(xiǎn)和收益的衡量、對金融工具的創(chuàng)造以及組合分解都需要準(zhǔn)確地定量分析。4、綜合化的特點(diǎn)。金融工程除了運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)理知識為其主要工具外，還引入了尖端的信息技術(shù)、自動(dòng)化及系統(tǒng)工程、仿真技術(shù)、人工神經(jīng)元等前沿技術(shù)，也用到與系統(tǒng)科學(xué)和決策科學(xué)有關(guān)的知識。5、創(chuàng)造性的特點(diǎn)。金融工程在實(shí)現(xiàn)達(dá)到最優(yōu)化目的的過程中時(shí)時(shí)處處體現(xiàn)出了創(chuàng)造性的特點(diǎn)。1.3 金融工程的知識結(jié)構(gòu)1.3.1 金融學(xué)的發(fā)展馬科維茨的資產(chǎn)組合選擇理論資本資產(chǎn)定價(jià)模型（CAPM）和套利定價(jià)模型（APT）

9、Black-Scholes定價(jià)公式無套利(NoArbitrage)與風(fēng)險(xiǎn)中性概率（Risk-neutral probability)行為金融學(xué)最新前沿：投資回報(bào)的寬尾分布(fat-tail)，市場價(jià)格的長期記憶性(long-term memory)，分形價(jià)格(fractals)模型1.3.2信息技術(shù)對金融工程的支撐作用第一，信息技術(shù)包括計(jì)算機(jī)的大規(guī)模運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理能力、遠(yuǎn)程通訊技術(shù)、高速微處理器、個(gè)人電腦、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、先進(jìn)的數(shù)據(jù)輸入技術(shù)等計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備應(yīng)用于金融領(lǐng)域，對金融工程的發(fā)展起到最顯著的推動(dòng)作用，引起了金融領(lǐng)域一系列深刻的變革。第二，通訊技術(shù)的發(fā)展使信息在全球范圍內(nèi)的迅速傳播成為現(xiàn)實(shí)，使

10、世界金融市場通過信息連成一體。第三，各種大規(guī)模的計(jì)算和分析軟件包為金融工程提供了開發(fā)和實(shí)施各種新型金融產(chǎn)品、解決金融和財(cái)務(wù)問題的有效手段。第四，計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)和仿真技術(shù)用于各種新型期權(quán)產(chǎn)品的交易。自動(dòng)化和人工智能技術(shù)在金融工程中也有一定的應(yīng)用1.3.3工程方法在金融學(xué)中的廣泛應(yīng)用 工程化的方法和技術(shù)廣泛應(yīng)用于金融工程是其顯著特點(diǎn)，這些工程方法包括數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)和決策學(xué)等方法；技術(shù)手段主要有數(shù)學(xué)建模、數(shù)值計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)圖解、仿真模擬等。 這些工程技術(shù)方法是圍繞著金融產(chǎn)品的創(chuàng)造和實(shí)現(xiàn)展開的，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施是一切工程活動(dòng)的基本內(nèi)容。1.3.4 金融工程的基本結(jié)構(gòu)1）概念性的工具：使金融工

11、程成為一門正式學(xué)科的那些思想和概念。包括估值理論、證券組合理論、套期保值理論、資本資產(chǎn)定價(jià)理論、套利定價(jià)理論、期權(quán)期貨定價(jià)理論、風(fēng)險(xiǎn)管理理論、會(huì)計(jì)關(guān)系、稅收待遇等。2）實(shí)體性工具：被拼湊起來實(shí)現(xiàn)某一特定目的的金融工具和金融手段。第一類是基礎(chǔ)證券。第二是衍生工具。第三類是混合工具，是基礎(chǔ)證券與衍生證券的結(jié)合。3）金融策略：金融工程中利用概念性工具和實(shí)體性工具來解決金融實(shí)際問題的一些方法和技術(shù)。包括資產(chǎn)負(fù)債管理，套期保值以及相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)管理，套利，投機(jī)，避稅策略,流動(dòng)性管理,利用合成和剝離來升值等。1.3.5金融工程研究的對象1、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)與創(chuàng)新。 根據(jù)市場需要和客戶的特殊偏好，開發(fā)新的金融產(chǎn)

12、品并為之創(chuàng)造市場。2、風(fēng)險(xiǎn)管理。 現(xiàn)在金融工程人才與客戶公司合作，在識別風(fēng)險(xiǎn)、衡量風(fēng)險(xiǎn)和確定公司管理層想要獲得的結(jié)果后，運(yùn)用金融工程方法技術(shù)，提出風(fēng)險(xiǎn)管理的策略。 3、資產(chǎn)定價(jià)。 市場參與者通過資產(chǎn)定價(jià)，尋找套利機(jī)會(huì)，進(jìn)行套利，獲取收益。1.4 金融工程應(yīng)用領(lǐng)域1.4.1公司財(cái)務(wù) 金融工程人才可以根據(jù)公司融資性質(zhì)或融資成本的要求去選擇一種特殊的工具，或者創(chuàng)造一種具有一系列特殊性質(zhì)的工具，或者將多種證券組合起來綜合運(yùn)用，以確保大規(guī)模經(jīng)營活動(dòng)所需要的資金。1.4.2個(gè)人理財(cái) 金融工程能夠根據(jù)家庭個(gè)人的風(fēng)險(xiǎn)收益偏好進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā),做到“量體裁衣”，最好地滿足客戶的需求。 1.4.3證券及衍生產(chǎn)品

13、的交易 金融工程人才尤其擅長于開發(fā)具有套利性質(zhì)或準(zhǔn)套利性質(zhì)的交易策略。這些套利策略可能涉及到不同的地點(diǎn)、時(shí)間、金融工具、風(fēng)險(xiǎn)、法律法規(guī)，或者稅率方面的套利機(jī)會(huì)，如國際上的復(fù)合期權(quán)、零息票債券、以按揭貸款為擔(dān)保的債券等。1.4.4投資與貨幣管理 金融工程開發(fā)出許多新的投資工具，如“高收益”的共同基金、貨幣市場共同基金、SWEEP系統(tǒng)、以及回購協(xié)議市場等，這些工具在運(yùn)用中都取得了很好的管理效果。 1.5金融工程的局限性1.5.1不能消除風(fēng)險(xiǎn) 金融工程方法能夠根據(jù)客戶的需求，通過分解組合改變某個(gè)客戶的風(fēng)險(xiǎn)/收益狀況，但是它并不能消除風(fēng)險(xiǎn)，也不能在風(fēng)險(xiǎn)不變的情況下無限制地增加收益。1.5.2金融工程是

14、一柄“雙刃劍” 金融工程一方面為市場提供了豐富多彩的產(chǎn)品選擇，提供了眾多的對沖風(fēng)險(xiǎn)的手段，但另一方面，衍生金融工具虛擬程度的不斷加深，杠桿效應(yīng)的一再放大，使風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生聚合作用，一旦風(fēng)險(xiǎn)暴發(fā)，將對相關(guān)經(jīng)濟(jì)主體產(chǎn)生毀滅性打擊。1.5.3假設(shè)條件存在問題理想化 金融工程的基本理論都是在一些假設(shè)條件下得出的，這些假設(shè)條件描述的理想的均衡市場、理性人假設(shè)等都有兩個(gè)缺陷：一是過于理想化，二是過于簡單。與現(xiàn)實(shí)存在的實(shí)際情況存在偏差。1.5.4過于依賴數(shù)學(xué)工具 數(shù)學(xué)工具的特點(diǎn)在于準(zhǔn)確地量化研究對象，推崇邏輯聯(lián)系。但是在金融活動(dòng)中有的東西是無法量化的，也不一定具有嚴(yán)格的邏輯演進(jìn)關(guān)系。這就使得金融工程的運(yùn)用可能與現(xiàn)實(shí)產(chǎn)生偏離。金融信息