第一章金融工程學(xué)導(dǎo)論周洛華

金融工程學(xué)（第三版）

周洛華

上海財(cái)經(jīng)出版社

《金融工程學(xué)》許承明，王玉寶，同金嬋主編；中山大學(xué)出版社?！督鹑诠こ獭?；王光偉主編；東南大學(xué)出版社?！督鹑诠こ虒W(xué)（修訂版）》；洛倫茨·格利茨著，唐旭等譯；經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社。2參考書籍教學(xué)目標(biāo)《金融工程學(xué)》主要論述衍生金融工具和風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避技術(shù)，以及它們的研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)與應(yīng)用。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握當(dāng)前金融工程學(xué)方面的基礎(chǔ)理論，熟悉目前國際金融市場(chǎng)上金融工具尤其是衍生金融工具、風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)和工具組合技術(shù)的應(yīng)用。34第一章金融工程學(xué)導(dǎo)論第二章金融市場(chǎng)第三章資產(chǎn)定價(jià)第四章金融工具第五章債券第六章期權(quán)第七章對(duì)沖交易第八章金融戰(zhàn)略目錄5第一章

金融工程學(xué)導(dǎo)論6金融學(xué)就是有關(guān)價(jià)值的正確決定什么是金融工程學(xué)？誰需要研究金融工程學(xué)？金融工程學(xué)解決什么問題？金融工程學(xué)和其他學(xué)科的關(guān)系如何？金融工程學(xué)導(dǎo)論

7第一節(jié)金融學(xué)解決什么問題

關(guān)于金融學(xué)定義：是以融通貨幣和貨幣資金的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)為研究對(duì)象，具體研究個(gè)人、機(jī)構(gòu)、政府如何獲取、支出以及管理資金以及其他金融資產(chǎn)的學(xué)科

。研究?jī)?nèi)容：貨幣的發(fā)行與回籠，存款的吸收與付出，貸款的發(fā)放與回收，金銀、外匯的買賣，有價(jià)證券的發(fā)行與轉(zhuǎn)讓，保險(xiǎn)、信托、國內(nèi)、國際的貨幣結(jié)算等。金融機(jī)構(gòu)：銀行、信托投資公司、保險(xiǎn)公司、證券公司，還有信用合作社、財(cái)務(wù)公司、投資信托公司、金融租賃公司以及證券、金銀、外匯交易所等。8關(guān)于金融學(xué)兩個(gè)方向：宏觀層面的金融市場(chǎng)運(yùn)行理論和微觀層面的公司投資理論。微觀金融學(xué)：主要研究金融資產(chǎn)定價(jià)和公司金融（理財(cái)）的問題。含公司金融、投資學(xué)和證券市場(chǎng)微觀結(jié)構(gòu)三個(gè)大的方向。宏觀金融學(xué)：研究在一個(gè)以貨幣為媒介的交換經(jīng)濟(jì)中如何獲得高就業(yè)，低通貨膨脹，國際收支平衡和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。涵蓋有關(guān)貨幣、銀行、國際收支、金融體系穩(wěn)定性、金融危機(jī)等內(nèi)容。9關(guān)于金融學(xué)研究分支：

金融市場(chǎng)學(xué)、公司金融學(xué)、金融工程學(xué)、

金融經(jīng)濟(jì)學(xué)、投資學(xué)、貨幣銀行學(xué)、

國際金融學(xué)、

財(cái)政學(xué)、保險(xiǎn)學(xué)、

數(shù)理金融學(xué)、

金融計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)。1011傳統(tǒng)金融學(xué)

——宏觀的金融市場(chǎng)運(yùn)行理論在研究金融市場(chǎng)的宏觀領(lǐng)域，主要從研究中央銀行的利率政策和貨幣政策入手，了解各種金融機(jī)構(gòu)在金融市場(chǎng)中的地位和作用。凱恩斯(JohnM.Keynes)有關(guān)利率，就業(yè)和通

貨膨脹的開創(chuàng)性理論。弗里德曼(MiltonFriedman)的貨幣主義學(xué)說。米勒(MertonH.Miller)和莫迪里亞尼(FrancoModigliani)的有效金融市場(chǎng)理論。12傳統(tǒng)金融學(xué)

——微觀的公司投資理論赫爾(JohnHull)，豪根(RobertA.Haugen)，迪克西特(AvinashK.Dixit)以及平代克(RobertS.Pindyck)等學(xué)者關(guān)于金融工具定價(jià)的模型。布萊利(RichardA.Brealey)和麥爾斯(StewartC.Myers)的公司理財(cái)學(xué)。

13金融學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域科學(xué)藝術(shù)主觀客觀對(duì)沖交易(熱門職業(yè))無風(fēng)險(xiǎn)套利（稀有機(jī)遇）投資銀行（熱門職業(yè)）價(jià)值投資（孤獨(dú)寂寞）價(jià)值投資定義：基于詳盡的分析，本金的安全和滿意回報(bào)有保證的操作。理念：股票價(jià)格圍繞“內(nèi)在價(jià)值”上下波動(dòng)，而內(nèi)在價(jià)值可以用一定方法測(cè)定；股票價(jià)格長(zhǎng)期來看有向“內(nèi)在價(jià)值”回歸的趨勢(shì)；當(dāng)股票價(jià)格低于內(nèi)在價(jià)值時(shí)，就出現(xiàn)了投資機(jī)會(huì)。方法：財(cái)務(wù)報(bào)表和安全邊際為核心的定量分析；重視企業(yè)業(yè)務(wù)類型和管理能力的定性分析。14無風(fēng)險(xiǎn)套利在兩個(gè)不同的市場(chǎng)中，以有利的價(jià)格同時(shí)買進(jìn)或賣出同種或本質(zhì)相同的證券的行為?；蛘咴谀撤N實(shí)物資產(chǎn)或金融資產(chǎn)（在同一市場(chǎng)或不同市場(chǎng)）擁有兩個(gè)價(jià)格的情況下，以較低的價(jià)格買進(jìn)，較高的價(jià)格賣出，從而獲取無風(fēng)險(xiǎn)收益。15投資銀行從事證券發(fā)行、承銷、交易、企業(yè)重組、兼并與收購、投資分析、風(fēng)險(xiǎn)投資、項(xiàng)目融資等業(yè)務(wù)的非銀行金融機(jī)構(gòu)。如美國的高盛、摩根斯坦利。16對(duì)沖交易對(duì)沖交易即同時(shí)進(jìn)行兩筆行情相關(guān)、方向相反、數(shù)量相當(dāng)、盈虧相抵的交易。1718第二節(jié)

金融工程學(xué)的發(fā)展

19金融工程學(xué)的發(fā)展脈絡(luò)20世紀(jì)30年代，伯樂(AdolfA.Berle)和米恩斯(GardinerC.Means)指出股份制公司的實(shí)質(zhì)是將風(fēng)險(xiǎn)

分解給每個(gè)投資人。1952年，馬可維茨(HarryM.Markowitz)提出了證券組

合思想。1964年，夏普(WilliamF.Sharpe)、林特納(JohnLintner)和特里納(JackTreynor)等的開創(chuàng)性的論文為資

產(chǎn)定價(jià)模型奠定了基礎(chǔ)。1958年，米勒(MertonH.Miller)和莫迪里亞尼(FrancoModigliani)建立了有效金融市場(chǎng)理論。1973年，布萊克(FischerBlack)和舒爾茨(MyronScholes)在政治經(jīng)濟(jì)學(xué)期刊上發(fā)表了有關(guān)期權(quán)定價(jià)理

論的文章。1976年，考科斯(JohnC.Cox)和羅思(S.A.Ross)進(jìn)一步提出了“復(fù)制期權(quán)”的理論，從而將金融期權(quán)定推

廣到企業(yè)的投資決策中。20來自實(shí)踐的推動(dòng)因素金融交易工具的創(chuàng)新。豐富的交易工具，過去是定制的交易工具，現(xiàn)在往往已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)化的工具。金融市場(chǎng)的發(fā)育成熟。直接面向投資人的服務(wù)和規(guī)范。生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)的發(fā)展需要。大規(guī)模的生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)承受了更多的風(fēng)險(xiǎn)。來自投資人和企業(yè)界的需求仍然在推動(dòng)金融工程學(xué)的發(fā)展。21農(nóng)場(chǎng)主的困惑之一如何克服農(nóng)產(chǎn)品的價(jià)格波動(dòng)？究竟是從金融市場(chǎng)購買一份遠(yuǎn)期合同還是購買一份賣方期權(quán)，或者是投資銀行家手中購買一個(gè)有利于其生產(chǎn)的天氣指數(shù)？在秋冬季節(jié)購買小麥化肥可以獲得比較大的折扣，但是他還沒有決定明年春季播種什么品種的作物。他是否應(yīng)該現(xiàn)在就購買小麥化肥？最近幾年，該地區(qū)降雨量很不規(guī)律，他正在考慮是否要投資修建一個(gè)蓄水池還是改種其他耐旱作物。他現(xiàn)在需要一位

金融工程師來幫助他了

22第三節(jié)金融工程學(xué)的基本框架

金融工程學(xué)的學(xué)科定義之一金融工程學(xué)是關(guān)于金融創(chuàng)新工具以及程序的設(shè)計(jì)、開發(fā)和運(yùn)用并對(duì)解決金融問題的創(chuàng)造性方法進(jìn)行程序化的科學(xué)。綜合運(yùn)用金融學(xué)、工程方法、信息技術(shù)等的新興交叉性學(xué)科。2324金融工程學(xué)的學(xué)科定義之二梅森(ScottMason)和莫頓(RobertMerton)認(rèn)為：金融工程是實(shí)現(xiàn)金融創(chuàng)新的手段，是金融服務(wù)公司用以解決客戶特殊金融問題的一種系統(tǒng)方法。他們將金融工程分為5個(gè)步驟：診斷(Diagnosis)：識(shí)別金融問題的實(shí)質(zhì)和根源。分析(Analysis)：根據(jù)現(xiàn)有的金融市場(chǎng)體制，金融技術(shù)和金融理論找出解決這個(gè)問題的最佳方法。生產(chǎn)(Generate)：創(chuàng)造出一種新的金融工具，也可以建立一種新型的金融服務(wù)，或者是兩者的結(jié)合。定價(jià)(Valuation)：通過各種方法決定這種新型金融工具或者服務(wù)的內(nèi)在價(jià)值，并以高于這個(gè)的價(jià)值的價(jià)格銷售給客戶。修正(Customize):針對(duì)客戶的特殊需求，對(duì)基本工具和產(chǎn)品進(jìn)修正，使之更適合單個(gè)客戶的需求。從上面的定義來看，梅森和莫頓認(rèn)為：金融工程學(xué)主要是投資銀行為其客戶提供服務(wù)的方法。核心問題只有一個(gè)：創(chuàng)造價(jià)值25金融工程的要素：不確定性

在未來一段時(shí)間范圍內(nèi)，發(fā)生任何當(dāng)前市場(chǎng)所不能預(yù)見事件的可能性。許多金融工程學(xué)的著作中，有關(guān)不確定性的描述都是圍繞著時(shí)間序列的分析而展開的。這里特別要強(qiáng)調(diào)的是：市場(chǎng)所不能預(yù)期的事件。任何有關(guān)可以預(yù)見事件的信息都已經(jīng)被充分表達(dá)在有效金融市場(chǎng)上了，以至于金融市場(chǎng)上僅剩下當(dāng)前所有信息都不能預(yù)測(cè)的不確定性事件。26農(nóng)場(chǎng)主的困惑之二每年的降雨量都不相同。明年該地區(qū)的降雨量仍是未知數(shù)。對(duì)他而言，明年的降雨量就是具有不確定性的事件。這種不確定性給農(nóng)場(chǎng)主造成的直接麻煩是：他無法決定明年應(yīng)該種植什么作物。因此，明年降雨量的不確定性越高，農(nóng)場(chǎng)主就越難預(yù)測(cè)未來，他的問題就越麻煩，也就更愿意支付更高的代價(jià)來克服這種不確定性。

27金融工程的要素：信息信息(Information)是指在金融市場(chǎng)上，人們具有關(guān)于某一事件的發(fā)生、影響和后果的知識(shí)。即：某一事件的發(fā)生及其結(jié)果是人們預(yù)

先可以部分或者全部了解的。金融工程學(xué)的兩個(gè)要素是相互對(duì)立的，信息越多的地方，不確定性就越少，這個(gè)事件就

越接近于我們所認(rèn)識(shí)的“必然事件”?？朔淮_定性有兩個(gè)辦法，第一種就是：更

多信息。

28農(nóng)場(chǎng)主的困惑之三農(nóng)場(chǎng)主找來了過去幾十年時(shí)間里面的降雨量的歷史數(shù)據(jù)和最新的氣象衛(wèi)星資料，并因此分析出該地區(qū)降雨的規(guī)律，那么，他就有可能預(yù)測(cè)出該地區(qū)明年的降雨量。盡管這種預(yù)測(cè)本身仍然寄托于一定的程度的假設(shè)。無論是歷史數(shù)據(jù)還是衛(wèi)星云圖，只要農(nóng)場(chǎng)主掌握的有關(guān)天氣的信息越多，他就越能夠預(yù)測(cè)出明年該地區(qū)的降雨量，從而有效地克服不確定性的事件。

29金融工程的要素：能力能力(Resource)是指獲得某種能夠克服不確定性的資源，或者是獲得更多信息并加以準(zhǔn)確

分析的能力。這其中包括兩個(gè)因素：一是要在現(xiàn)有的金融市場(chǎng)的條件下，獲得更多的

信息或者克服更多的不確定性。二是比現(xiàn)有的市場(chǎng)更廉價(jià)地獲得相同的信息或者

承擔(dān)相同的不確定性。克服不確定性的第二種方法：更多能力。30農(nóng)場(chǎng)主的困惑之四對(duì)于面臨明年不確定的降雨量的農(nóng)場(chǎng)主來說，他可以現(xiàn)在就從保險(xiǎn)公司那里購買一份明年最低降雨量的保險(xiǎn)合同。這樣農(nóng)場(chǎng)主的問題似乎解決了，但是，對(duì)于保險(xiǎn)公司來說：怎么才能確定該農(nóng)場(chǎng)主應(yīng)該支付的投保價(jià)格呢？或者該農(nóng)場(chǎng)主可以采用大棚種植技術(shù)，這樣無論降雨量多少，他的作物收成都不會(huì)受影響，他可以在大棚里面種植任何品種的作物。這是農(nóng)場(chǎng)主發(fā)展出來克服天氣不確定性的一種能力。這個(gè)大棚保護(hù)了他的作物不受天氣變化的影響，其效果也就類似我們講的保險(xiǎn)合同。31金融三要素全部有關(guān)金融的問題，都是圍繞著不確定性信息和能力這三個(gè)要素而展開。這樣一來，我們就把金融工程學(xué)的外延拓展到了所有那些需要解決有關(guān)于“時(shí)間”、“信息”、“不確定性”、“能力”和“代價(jià)”問題的領(lǐng)域。我們得以用金融工程學(xué)的方法和手段來幫助他們解決

問題。無論是修建蔬菜大棚還是發(fā)射氣象衛(wèi)星，這些問題全都統(tǒng)一到金融工程學(xué)的平臺(tái)上，只要是具備著三個(gè)基本要素的問題，都可以在

金融工程的框架內(nèi)，用金融手段加以解決。32金融工程的手段

——發(fā)現(xiàn)價(jià)值利用金融市場(chǎng)上的信息的不充分的問題，在金融市場(chǎng)上簡(jiǎn)單地尋找套利(Arbitrage)機(jī)會(huì)。套利是指人們利用在金融市場(chǎng)上暫時(shí)存在的不合理的價(jià)格關(guān)系，通過同時(shí)買進(jìn)或者賣出相同的或者是相關(guān)的金融工具，而賺取其中的價(jià)格差異的交易行為。不合理的價(jià)格關(guān)系包括多種不同情況，其主要有以下三種：(1)同種金融工具在不同金融市場(chǎng)之間存在不合理的價(jià)格差異。(2)同一金融工具在不同時(shí)間段內(nèi)的不合理價(jià)格差異。(3)相關(guān)的金融工具在同一時(shí)間段內(nèi)存在不合理的價(jià)格差異。33農(nóng)場(chǎng)主參加套利再來關(guān)心一下我們的農(nóng)場(chǎng)主：假設(shè)他從大連商品交易所的報(bào)價(jià)中看到3個(gè)月后交割的遠(yuǎn)期大豆價(jià)格上漲了，而鄭州商品交易所上的玉米價(jià)格沒有變化；并且他從其他消息來源判斷出大豆價(jià)格上漲是因?yàn)閲鴥?nèi)食用油需求增加，他就此預(yù)測(cè)同樣可以被用作食用油原料的玉米價(jià)格必然也會(huì)上漲一定的幅度。因此，他就可以賣出自家種植的大豆，并用這些錢從其他農(nóng)場(chǎng)主那里買入現(xiàn)貨的玉米，等到玉米價(jià)格上漲時(shí)，拋出獲利。完成一次典型的

套利投資。

34金融工程的手段

——為其他人創(chuàng)造價(jià)值提供保障另外一種金融工程學(xué)的手段表現(xiàn)為：向客戶提供克服不確定性的保障。不確定性事件并非都對(duì)我們不利，未來有可能出現(xiàn)對(duì)我們非常有利的情況，也有可能是我們無法預(yù)見的災(zāi)難。我們所需要做的就是盡可能地克服對(duì)我們不利的不確定性，同時(shí)充分利用那些對(duì)我們有利的不確定性。35農(nóng)場(chǎng)主的困惑之五對(duì)于農(nóng)場(chǎng)主來說，他最不愿意看到的情況是一旦他決定種植玉米之后，玉米價(jià)格一路下跌，從而造成他的損失。如果向農(nóng)場(chǎng)主提供一項(xiàng)權(quán)利：按照一個(gè)預(yù)先確定的保護(hù)價(jià)從農(nóng)場(chǎng)主手中收購玉米。如果在收獲玉米時(shí)，市場(chǎng)價(jià)格低于這個(gè)保護(hù)價(jià)，那么，農(nóng)場(chǎng)主可以按照保護(hù)價(jià)出售。如果到時(shí)候，市場(chǎng)價(jià)高于保護(hù)價(jià)，農(nóng)場(chǎng)主可以去市場(chǎng)高價(jià)出售。這項(xiàng)權(quán)利的產(chǎn)生，給農(nóng)場(chǎng)主創(chuàng)造出新的價(jià)值：他可以享用玉米市場(chǎng)上對(duì)他有利的不確定性而不必?fù)?dān)心其負(fù)面的影響了。我們所要做的就是確定這項(xiàng)權(quán)利的價(jià)格。

36金融工程的手段

——?jiǎng)?chuàng)造價(jià)值在上述兩種手段的基礎(chǔ)上，金融工程學(xué)還發(fā)展了新的直接創(chuàng)造價(jià)值的方法。這就是，利用一些創(chuàng)造性的手段(“金融”和“非金融”的手段)來更有效地提供市

場(chǎng)所不能提供的金融價(jià)值。如果是金融性的手段，則屬于“套利范

疇，此處主要是指一些非金融性的投資。37農(nóng)場(chǎng)主的困惑之六對(duì)于承擔(dān)農(nóng)場(chǎng)主的風(fēng)險(xiǎn)的一方來說，他最簡(jiǎn)單的辦法是去金融市場(chǎng)買下一個(gè)遠(yuǎn)期合同，允許他在未來一段時(shí)間內(nèi)，按照他和農(nóng)場(chǎng)主簽訂的協(xié)議價(jià)格向市場(chǎng)出售玉米。但是這樣的做法，本身并不創(chuàng)造價(jià)值。假設(shè)農(nóng)場(chǎng)主擁有一套裝置，能夠?qū)⒂衩准庸まD(zhuǎn)化成酒精和飼料，而酒精和飼料價(jià)格波動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)低于玉米價(jià)格波動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。那么你就成功地把玉米的價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)分解到了酒精價(jià)格和飼料價(jià)格上去了。因?yàn)閷?duì)你來說，玉米價(jià)格的風(fēng)險(xiǎn)并沒有那么大。

38不確定性(Uncertainty)能力(Resource)信息(Information)金融工程(FinancialEngineering)價(jià)值(Value)金融工具的選擇和組合(FinancialVehicles)金融工程學(xué)的基本框架39金融工程學(xué)的基本框架金融工程的適用范疇。創(chuàng)造性金融工程的來源。創(chuàng)造價(jià)值的三種基本途徑。更多信息更少不確定性更多能力要素的組合。40第四節(jié)

金融工程學(xué)的應(yīng)用范疇

41投資人的應(yīng)用金融工程對(duì)一些交易比較成熟的金融資產(chǎn)進(jìn)行理論定價(jià)，如果市場(chǎng)上出現(xiàn)了某金融資產(chǎn)的市場(chǎng)價(jià)格低于或高于理論價(jià)格時(shí)，投資人就可以買入或賣出這項(xiàng)資產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)直接從市場(chǎng)上套利的機(jī)會(huì)。特別需要指出的是，這種金融工程的套利行為，其本身也在幫助金融市場(chǎng)逐步完善。如果一個(gè)市場(chǎng)本身充滿了套利機(jī)會(huì)，那么，這個(gè)市場(chǎng)是不完善的。而隨著套利活動(dòng)的增加，原有的套利機(jī)會(huì)的代價(jià)必然升高，導(dǎo)致套利機(jī)會(huì)的消失。這樣，金融工程師們就需要在金融市場(chǎng)上重新尋找新的套利機(jī)會(huì)。案例阿里巴巴股票：一是在阿里巴巴完成IPO以后再從二級(jí)市場(chǎng)購買，二是“合成”阿里巴巴的股票早獲取盈利。

首先，軟銀和雅虎是阿里巴巴的兩大股東，分別持股34.4%和22.6%。軟銀和雅虎的估值中，本身應(yīng)當(dāng)暗含了其持有的阿里巴巴股權(quán)。因此，買入軟銀與雅虎的股票，實(shí)際上也是買入了阿里巴巴的股票。但問題是，軟銀與雅虎不僅持有阿里巴巴股權(quán)，同時(shí)也持有各類其它權(quán)益資產(chǎn)，因此，需要通過剝離這些資產(chǎn)的估值來對(duì)軟銀和雅虎的股票進(jìn)行“提純”?！疤峒儭钡姆椒ㄊ?，做空一定比例的，由軟銀所持有的其他公司股票，如KDDI等，由此形成的組合，即持有軟銀與雅虎的股票而做空其持有非阿里巴巴部分權(quán)益，可以視作是人工“合成”的阿里巴巴股票。4243企業(yè)界的應(yīng)用金融工程在企業(yè)界的應(yīng)用就更加廣泛，而隨著金融工程學(xué)本身的發(fā)展，這種“取自于金融市場(chǎng)，用之于企業(yè)”的金融工程實(shí)踐也就越來越活躍。究其原因，主要是因?yàn)槠胀ㄍ顿Y人和企業(yè)之間有一個(gè)重大的差異：能力。對(duì)于一個(gè)普通投資人和企業(yè)來說，他們面對(duì)的“不確定性”和“信息”是一樣的，但們

的“能力”則完全不同。阿里巴巴上市2014年9月19日，阿里巴巴在紐交所上市，股票代碼為BABA。IPO發(fā)行價(jià)為68美元，此次上市將募集資金217.6億美元，最高募集資金250.2億美元。開盤價(jià)92.7美元，較發(fā)行價(jià)大漲36.3%，市值2383.3億美元。超越Facebook成為僅次于谷歌的第二大互聯(lián)網(wǎng)公司。44阿里巴巴上市B2B私有化：2007年，阿里巴巴的B2B業(yè)務(wù)在香港上市，116億港元的IPO。2012年初，阿里巴巴集團(tuán)已向其董事會(huì)提出私有化要約，每股的收購價(jià)格為