財務工程講義(共28頁)

1、PAGE PAGE 29FINANCIAL ENGINEERING 財務(ciw)工程I. Overview of Financial Engineering 財務工程(gngchng)概述1. 財務工程是一個(y )系統(tǒng)公司理財 金融市場學 投資學國際金融 固定收益證券 貨幣銀行學 衍生金融工具 財務/金融工程 金融經(jīng)濟學2. 教材及參考書：1.金融工程宋逢明等譯，清華大學出版社出版2.金融工程唐旭等譯，經(jīng)濟科學出版社 1998年8月 3. John F. Marshall, Vipul K. Bansal FINANCIAL ENGINEERING A Complete Guide to

2、Financial Innovation by New York Institute of Finance, 1992 4. Lawrwncw C. Galitz FINANCIAL ENGINEERING Tools and Techniques to Manage Financial Risk by arrangement with Pitman Publishing Company, London, 1995 5.金融工程原理無套利均衡分析宋逢明著，清華大學出版社1999年10月3. 課程目標： 財務工程是從企業(yè)的角度考慮怎樣使用金融(jnrng)工程師開發(fā)的產(chǎn)品為企業(yè)財務管理服務。該課

3、程介紹了金融產(chǎn)品交易的市場，解釋了每種產(chǎn)品是怎樣定價和套期保值的。采用例證和數(shù)據(jù)分析表明金融設(shè)計師所推薦的“戰(zhàn)術(shù)(zhnsh)”和技術(shù)以及其結(jié)果。通過(tnggu)學習該課程可以獲得以下知識： * 有關(guān)金融工具，如FRAs，金融期貨，期權(quán)，貨幣和利率互換等； * 最新金融產(chǎn)品； * 金融工程技術(shù)怎樣用于貨幣、利率、權(quán)益和商品的風險管理； * 實施風險管理計劃的各種工具。本課程注重分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，積極參與課堂討論非常重要。因此，在學習該課程中，還將分小組進行案例分析，各小組成員的參與程度與小組成績呈正相關(guān)。小組案例分析評分標準：分析報告格式規(guī)范；分析內(nèi)容合理及邏輯性強；陳述報告簡潔

4、、明了；回答問題注意技巧；小組成員參與度高；小組成員積極提問題。4、教學內(nèi)容主要安排： 1）財務工程簡介 2）風險(fngxin)和收益分析 3）公司(n s)財務主管的看法 4）財務工程中基本產(chǎn)品(chnpn)的開發(fā) 遠期利率協(xié)議 互換 期權(quán) 5）財務工程技術(shù)的應用 6）管理利率風險 利率期貨的運用 7）管理外匯風8）股權(quán)風險管理4、成績評定 案例分析（課堂參與） 30期末考試 70 總成績 100%1.An Introduction to Financial Engineering 財務工程簡介1)財務工程與金融工程的關(guān)系運用財務工程提高供貨能力運用財務工程增強股東信心運用財務工程分散投資

5、風險2)什么(shn me)是財務工程（金融(jnrng)工程）？廣義(gungy)的定義： Financial engineering involves the design, the development, and the implementation of innovative financial instruments and processes, and the formulation of creative solutions to problems in finance.財務/金融工程包括創(chuàng)新金融工具與金融過程的設(shè)計、開發(fā)與實施，以及對金融問題給予創(chuàng)造性地解決。狹義的定義： F

6、inancial engineering is the use of financial instrument to restructure an existing financial profile into one having more desirable properties.財務/金融工程是應用金融工具，將現(xiàn)在的金融結(jié)構(gòu)進行重組已獲得人們所希望的結(jié)果 “創(chuàng)造”和“創(chuàng)新”是關(guān)鍵 創(chuàng)新就是對他的客戶的特定財務問題找出較好解決方法的系統(tǒng)過程。這一過程體現(xiàn)如下： 診斷、分析、產(chǎn)品、定價以及量身定做。 常用的模型：承銷（Underwriting） 合成(hchng)（Synthesizing）

7、 課堂案例討論(toln)分析1：金融工具的創(chuàng)新問題的提出(t ch)：如何使得客戶的收益保持不變？即問題轉(zhuǎn)化為：如果客戶能擁有X公司1000股、價值為每股$100的股票，若兩年后最低價值為$100,000（確保其頭寸價值，股票價格不變），則可以解決客戶的問題。 金融工程師即要推出這樣一種產(chǎn)品：確保收益證券。該產(chǎn)品具有這種支付性能，2年后到期時，股票價格最大或每股等于$100。假設(shè)：X公司未來股票價格 $100 $90 或 $1152年底 $70 $110 $90 $1401. 承銷方法：設(shè)計：創(chuàng)造出一種單位信托（或稱“X信托”）組合=1,000股X股票+ 面值(min zh)為$100,00

8、0的2年期美國國庫券該信托(xntu)包含兩類債務證券： A類：2年底(nind)，若X公司股票高于$100，債權(quán)人則可以收到X公司1,000股股票的全部價值；若公司股票價格低于$100，則可收到$100,000。在此期間，A類證券持有者可收到A公司支付的所有股利，并具有投票權(quán)。B類：是“剩余索償”證券，收到的是信托在清償了A類證券債務后的剩余資產(chǎn)。 這樣，X信托可以通過出售A類證券滿足客戶的需要，見下表： 2年后可能支付的情況：X公司股票價格A類確保收益證券B類剩余索償證券X信托$ 7090110140$ 100,000100,000110,000140,000$ 70,000 90,000

9、100,000100,000$ 170,000190,000210,000240,000因此，一旦建立了這種信托，金融中介就可以出售A類證券來實現(xiàn)客戶的目標。成本：$190,700(股票價值+國庫券價值（以5%貼現(xiàn)的價值為$90,700)推銷：這種方法適用于具有買方需求（買方驅(qū)動）的承銷活動。2.“合成(hchng)”或“動態(tài)(dngti)交易”（Dynamic-trading） 基本(jbn)思想：創(chuàng)建一種精致的投資組合，即最初投資等于不用再注入資本又能保證此策略充分實施的最小數(shù)額，這里即為：X股票+國庫券；如果X股票價格上升，出售國庫券來購買更多的股票；如果X股票價格下跌，則股票頭寸下降，

10、其差額由國庫券來代替。（每年根據(jù)股票價格的變化進行調(diào)整，使其總價值不能低于$100,000。動態(tài)交易過程： 0年 $ 70,400 買X公司股票704股，每股$100 35,915 以5%進行短期現(xiàn)金投資（涉及復制理論，后面介紹） $106,315 總投資額 1年后若X股票價格是$90：賣出454股股票，價格$90賣出前的價值 賣出后的價值$ 63,360 704股 HYPERLINK mailto:X股票$90 X股票$90 $ 22,500 250股X股票$90 37,711 現(xiàn)金和利息 78,571 HYPERLINK mailto:現(xiàn)金投資5% 現(xiàn)金投資5%$101,071 $101,

11、071若X股票價格$115：買進96股股票，價格$115購買前的價值 購買后的價值$ 80,960 HYPERLINK mailto:704股X股票$115 704股X股票$115 $ 92,000 HYPERLINK mailto:800股X股票$115 800股X股票$115 37,711 現(xiàn)金和利息 26,671 HYPERLINK mailto:現(xiàn)金投資5% 現(xiàn)金投資5%$118,671 $118,671 如果1年后X股票價格是$90，并且 2年后若股票價格是$70:$ 17,500 HYPERLINK mailto:250股X股票$90 250股X股票$90 82,500 現(xiàn)金(xi

12、njn)和利息$100,000 投資組合(zh)的價值（$100/股）若股票價格是$110:$ 27,500 HYPERLINK mailto:250股X股票(gpio)$90 250股X股票$110 82,500 現(xiàn)金和利息$110,000 投資組合價值（$110/股）如果1年后X股票價格是$115，并且 2年后若股票價格是$90:$ 72,000 HYPERLINK mailto:800股$90 800股$90 28,000 現(xiàn)金和利息$100,000 投資組合價值（$100/股）若股票價格是$140:$112,000 HYPERLINK mailto:800股$90 800股$140 2

13、8,000 現(xiàn)金和利息$140,000 投資組合價值（$140/股） 成本：$106,3153)財務工程與財務分析“分析”被定義為研究事物本質(zhì)、以確定其基本特征及相互關(guān)系的過程或方法。而“工程”則是使一種新的金融工具、一種新的金融手段成型，或者對某個金融問題給予創(chuàng)造性解決的過程。課堂討論2：財務分析與財務工程的職能一家公司近一段時間的現(xiàn)金流量很不穩(wěn)定，公司希望了解：1)現(xiàn)金流量不穩(wěn)定的根源；2）如何消除這種不穩(wěn)定的因素。討論：分析家做什么？工程師做什么？2. The Growth of Financial Engineering 財務(ciw)工程的發(fā)展 1）現(xiàn)代(xindi)金融/財務理論的

14、誕生a、現(xiàn)代財務/金融(jnrng)理論的開創(chuàng)者馬柯維茨 （Harry Markowitz）貢獻：證券組合理論 在非確定性的基礎(chǔ)上，探討證券收益與風險以及投資決策問題提出利用收益率的訪查來度量證券投資的風險借助馮伊諾曼(John Von Neuman)的期望先用理論，為證券組合提供收益率與風險的度量利用運籌學中的最優(yōu)化方法，研究是投資者的期望效用最大化的證券組合1990年獲諾貝爾經(jīng)濟學獎（同時獲得者還有夏普，米勒） b、現(xiàn)代金融理論的奠基人托賓 （James Tobin） 貢獻：非確定條件下的各種資產(chǎn)選擇理論金融與實物資產(chǎn)的全局均衡理論 確定性資產(chǎn) 證券資產(chǎn)資產(chǎn) 動產(chǎn) 非確定性資產(chǎn) 非證券資產(chǎn)

15、 不動產(chǎn)關(guān)于金融市場與實物市場之間的傳導(chundo)機制理論金融市場變化對消費者、廠商(chngshng)，進而對生產(chǎn)、就業(yè)以及一般價格水平的影響是現(xiàn)代金融(jnrng)領(lǐng)域里獲得諾貝爾經(jīng)濟學獎的第一人 2) 現(xiàn)代金融/財務理論的發(fā)展a、莫迪格萊尼的儲蓄生命周期理論 貢獻：與英年早逝的理查德布倫伯格（Richard Brumberg）合作，于1963年左右提出了關(guān)于消費函數(shù)理論中的生命周期理論與米勒合作，于1958年提出了非確定性條件下決定公司及資本成本的市場價值的MM理論1985年莫迪格萊尼被授予諾貝爾經(jīng)濟學獎b、米勒- 莫迪格萊尼的公司資本成本定理 貢獻：與莫迪格萊尼提出資本結(jié)構(gòu)理論和

16、股利政策理論 1990年獲諾貝爾經(jīng)濟學獎c、馬柯維茨的后繼者夏普（William F. Sharpe） 貢獻：資本資產(chǎn)定價模型CAPM 1990年獲諾貝爾經(jīng)濟學獎d、現(xiàn)代金融/財務理論的先行者線索 1900年，法國(f u)數(shù)學家路易斯巴歇爾提出了股票價格可能遵從(zncng)隨機游動的假定 1938年，馬卡雷提出(t ch)久期和免疫 1944年，紐曼和摩根斯頓提出期望效用理論來描述投資者的風險偏好，為馬科維茨的證券組合理論奠定了基礎(chǔ)1958年，莫迪利亞尼和米勒共同創(chuàng)建了關(guān)于公司資本成本的雙M定理，告訴了大家在一個完全的市場中融資方式是與公司價值無關(guān)的。1959年，美國海軍實驗室的物理學家奧

17、斯本（MF，M。Osborne）在對股票價格數(shù)據(jù)進行模擬時，發(fā)現(xiàn)了股票價格服從的是對數(shù)正態(tài)分布，糾正了大家關(guān)于股票價格服從正態(tài)分布的認識 Osbome，MFM（1959，“Brownian Motion in the Stock Market”，Operational Research， Vol7， March-April， pp145173.。1960年代，夏普 （William F，Sharpe）（1964年）、林特爾 （John Linter）（L965）以及摩斯因 （Jan Mossin）（1966）建立并完善了著名的資本資產(chǎn)定價模型CAPM，該模型向人們揭示了證券投 3) 金融(jn

18、rng)/財務工程學的開拓者a、火箭科學向金融(jnrng)科學轉(zhuǎn)移的先鋒布萊克b、布萊克的合作者斯科爾斯c、期權(quán)(q qun)理論的“淘金者”默頓 4) 當前金融/財務理論的發(fā)展 a The Environmental Factors駕校一點通365網(wǎng) HYPERLINK /guizhou/ /guizhou/ 貴州駕校一點通i.Tax Asymmetries 課堂討論3： 稅收不對稱的影響？(1) 支付利息 A B討論：考慮稅收對不同公司的影響？(2) 如果A公司的邊際稅率為40%，公司可按10%的成本借入資金，假如A借入1000萬美元用來購買B公司股利為8%的優(yōu)先股。討論：A公司這樣做是

19、否可行？(3) 假如B享受政府給予的稅收優(yōu)惠，稅率為12%，討論：i）A公司會以10%的利率向B公司借錢，并且(bngqi)購買B公司股利為8%的優(yōu)先股嗎？ii) 此例怎樣(znyng)體現(xiàn)風險的？ii. Technological Advancesiii. Regulatory Change and Increased Competition b. Intrafirm Factors 流動性的需要、風險的厭惡程度、代理成本、熟悉定量化技術(shù)和管理能力、以及會計(kui j)方面的好處。II. Analysis of Risk and Return 風險與收益分析 1. Measuring Re

20、turn 收益的度量1)Utility討論：a. 效用對研究風險和收益的意義？ 總效用(xioyng) A B1016 C 2500 5000 7500 美元(miyun)（財產(chǎn)）財產(chǎn)(cichn)與效用之間的關(guān)系對三條曲線A,B,C, 我們感興趣的是哪條？為什么？結(jié)論？課堂討論4：如何使用效用理論評價投資政府債券是無風險證券，這種證券能提供5%的收益率。因此，購買5000美元國債、持有一年的投資者，一年后的結(jié)果是5250美元，利潤是250美元。假定相同投資者好有一個可供選擇的投資機會，即用5000美元投資于有風險的石油鉆井業(yè)務。如果鉆井成功，投資者在年末將有7500美元；如果失敗，投資者可變

21、現(xiàn)現(xiàn)有物品，彌補得到2500美元。而發(fā)現(xiàn)石油有60%的可能性，發(fā)現(xiàn)枯井則有40%的可能性。如果投資者只有5000美元可用于投資，那么更為明智的選擇是去購買無風險的政府債券還是投資于冒風險的鉆井業(yè)務呢？2) Profit versus Rates繼續(xù)前面(qin mian)討論4：利潤(lrn)與收益率的區(qū)別？在衡量風險(fngxin)時哪個更好？使用收益率是應注意的問題：* 以年度為基礎(chǔ)；* 用百分比表示的收益率就是一年的持有期報酬率（HPY-holding period yield）* 有效持有期報酬率(the effective holding period yield)其中相對收益率為*

22、 考慮連續(xù)復利持有期限報酬率HPYc考慮收益率與IRR的關(guān)系：3) Rates of ReturnBefore and After Taxes例1：有兩種債券均以面值銷售，一種是公司債券，息票率為12%，另一種是市政債券，息票率為10.5%，為討論方面，假設(shè)兩種債券有相同(xin tn)的到期日和同樣的信用等級， 討論(toln)：a. 如果(rgu)不考慮稅收，應投資于哪種債券？ b. 如果考慮稅收，稅收對兩個不同的投資者持有這兩種債券的收益如何影響？假設(shè)：第一位投資者處于30%的邊際稅收等級第二位投資者處于10%的邊際稅收等級 稅前收益 稅后收益 投資者1 投資者2 （T=30%） (T=

23、10%) 公司債券 12.00% 8.40% 10.80%市政債券 10.50% 10.50% 10.50%課堂討論5： 你有何建議？某人支付單一稅率，其稅率為25%，他面臨每年將其毛利中的2000美元投資于收益率為8%的普通儲蓄賬戶，或投資于收益率同樣為8%的個人退休金賬戶(Individual Retirement AccountsIRA)，在IRA賬戶的存款在個人把錢提出來之前是延遲納稅的。為了簡化起見，假設(shè)這個人在21歲至65歲期間，每年在他生日那天向自己的退休計劃進行一年一次的儲蓄，到65歲生日那天又將錢全部取走。對于以上兩種形式的儲蓄，稅法規(guī)定，普通儲蓄賬戶用稅后收益儲蓄，儲蓄終了

24、時不再納稅；而對于IRA則延遲納稅，即儲蓄時不納稅，最終取錢才納稅。你對此有何建議？4) Investment Horizons The investment horizon is defined as the period of time until the planned liquidation of a position and the use of the proceeds.投資注資期定義為：有計劃地將頭寸(tucn)變現(xiàn)和將凈值使用的一段時間。 2Measuring Risk 風險(fngxin)的度量Risk is ANY variation in an outcome1)Fina

25、ncial Engineering and Risk 課堂案例分析(fnx)討論6：用確定性來代替風險或替換與己不利的風險，而將對己有利的風險留下有一家美國(mi u)，3個月后將面臨支付一筆德國馬克。 Effective DM/$ Rate 1.70 opportunity costs through hedge 1.60 stronger DM 1.50 1.40 weaker DM 1.30 savings through hedge 1.20 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 Spot DM/$ in three months Unhedged Hedged

26、Hedging Currency Risk Using a Forward Deal Effective DM/$ Rate 1.70 1.60 stronger DM 1.50 1.40 weaker DM 1.30 savings through hedge 1.20 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 Spot DM/$ in three months Unhedged Hedged The Perfect Hedge Effective DM/$ Rate 1.70 opportunity costs through hedge 1.60 stronger DM

27、 1.50 1.40 weaker DM 1.30 savings through hedge 1.201.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 Spot DM/$ in three months Unhedged Hedged Hedging Currency Risk Using a currency Option2) The Riskless Asset3) The Role of Leverage 計算持有期報酬率的通用(tngyng)方法： r(T) = DLR(T) 1- C 其中(qzhng)：R(T):相對(xingdu)收益率W(t+1)/W(t)L: 杠桿

28、(gnggn)乘數(shù)（是使用杠桿后與單純進行現(xiàn)貨投資相比收益被放大的倍數(shù)） D：虛變量（多頭為+1，空頭為-1） C: 以全部投資的百分比形式表示的持有某種頭寸的成本（當借款購買證券而生成的杠桿時，持有成本為正，用期貨合約生成的杠桿時，其值為負）例：某種股票當前售價為20美元，而某投資者用50%的借款購買了它。借款來自經(jīng)紀人，須付年息10%。假設(shè)6個月后，投資者以23.50美元的價格將股票出售，計算持有期報酬率。 3. Measuring Risk: Advanced Topics 1) Measuring Exposure to Price Risk 2) Managing Riski.Ins

29、urance例：火災保險討論：為什么保險可作為一種風險管理的方法？提示：從投保企業(yè)看保險從保險公司看保險是否所有風險都可投保？ PFR = IFE/ N 其中：PFR: per firm risk IFE: individual firms exposure N: 被保的同類(tngli)企業(yè)的數(shù)量ii. Asset/Liability Managementa.GICguaranteed investment contractsGIC保證付給其所有者即保單持有人一項固定的未來收入現(xiàn)金流，從而形成(xngchng)養(yǎng)老基金的負債；出售保險單的所 W(t):單個現(xiàn)金流量的現(xiàn)值/總現(xiàn)金流量的現(xiàn)值 t

30、 : 現(xiàn)金流量的序次數(shù)(csh) m : 每年發(fā)生現(xiàn)金流量的次數(shù) 修正后的久期值為： D D* = 1 + y/m y : 此債務工具的收益率 組合久期等于各個單項資產(chǎn)的久期的加權(quán)平均數(shù)課堂案例分析討論7：運駕駛員試題網(wǎng) HYPERLINK 駕駛員考試用免疫策略管理養(yǎng)老基金風險假定一家養(yǎng)老基金出售一種新的保險單，這種保險單承諾在今后15年內(nèi)基金將每年支付100美元。若貼現(xiàn)率為10%，修正后的久期為： 久期修正值的計算 時期(shq) 現(xiàn)金流 現(xiàn)金流的現(xiàn)值 權(quán)重(qun zhn) 乘積(chngj) 1 100 90.909 0.120 0.120 2 100 82.645 0.109 0.21

31、7 3 100 75.131 0.099 0.296 . . . . . 15 100 23.939 0.031 0.472 總數(shù) 760.608 1.00 6.279 D = 修正久期值 = 6.279/(1+10%/1)= 5.708基金如何把出售保險單所得的760.61美元進行投資、每年至少獲得10%的收益，以保證在未來每一時點投資的資產(chǎn)價值至少和負債的價值相等？假設(shè)基金由兩種可投資的金融工具：30年期的長期國庫券，年利率為12%，按面值出售；D1=8.0806個月的短期國庫券，年利率為8%，按面值出售。D2=0.481投資的基本思想：收益率的波動會導致基金的資產(chǎn)和負債價值發(fā)生變化，為使

32、免疫策略完全起作用，資產(chǎn)組合的價值變動必須精確地和負債組合的價值變動匹配。這就意味著將兩種國庫券按某種比例加權(quán)組合，使得組合后的久期精確地等于負債久期值。若W1和W2分別為長期國債和短期(dun q)國債的權(quán)重； D1和D2分別(fnbi)為長期國債和短期國債的久期； DL為負債(f zhi)的總久期，則 W1D1+W2D2 =DL W1 + W2 =1 將D1=8.080, D2= 0.481代入W18.080 + W20.481= 5.708W1 + W2 =1 計算得：W1=68.79% W2=31.21% 結(jié)論：？ 免疫方法存在的問題？課堂案例分析討論8：資產(chǎn)/負債管理在外匯風險管理中

33、的作用 一家銀行為世界范圍的公司提供貸款，貸款通常用借款人所在國貨幣發(fā)放（記入資產(chǎn)）。.，該銀行通過在美國借入美元來為他提供貸款籌措資金（記入負債）。該銀行存在的風險是什么？某營業(yè)日結(jié)束時銀行記錄這一天業(yè)務的資產(chǎn)負債表如下： Global Banks Balance Sheet (one day activity) ( all values in millions ) Assets Liabilities Loans(sterling) 2.50 Demand deposits (dollars) 3.51Loans(lira) 1480.00 CDs(dollars) 11.48Loans(

34、dollars) 12.40 Other time deposits(dollars)2.70 Total liabilities 17.69 exchange rate: USD/GBP = 1.6550 USD/ITL = 0.0007785 USD/USD = 1.0000 采用(ciyng)資產(chǎn)負債管理后： Global Banks Balance Sheet (by currency) (one day activity) ( all values in millions ) Assets Liabilities Loans(sterling) 2.50 Sterling Deman

35、d deposits 1.30Total GBP assets 2.50 Time deposits 1.20 Total GBP liability 2.50Loans(lira) 1480.00 Lira Demand deposits 330.00 Total ITL asstes1480.00 Time deposits 1150.00 Total ITL liabilities 1480.00 Loans(dollars) 12.40 Dollar Demand deposits 3.56 Total USD assets 12.40 Time deposits 8.84 Total USD liabilities 12.40 通過這種方式是否完全消除(xioch)了匯率風險？ iii. Hedging 套期保值(bo zh)需要考慮以下三個問題： (