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金融工程学中央财经大学金融工程系李磊宁第一章绪论第一节什么是金融工程学金融工程是利用金融工具对现有的金融结构进行重组，使之具有更为理想合意的特征。金融工程学是关于金融创新工具以及程序的设计、开发和运用并对解决金融问题的创造性方法进行程序化的科学。第一章绪论金融工程的实施步骤（ScotMason&Merton）1）诊断：识别金融问题的实质与根源。2）分析：根据现有金融理论和金融技术，找出问题的最佳解决方案。3）生产：创造一种新的金融工具，建立一种新的金融服务。4）定价：确定新的金融工具或服务的价格。5）销售：将金融工程产品销售给客户。第一章绪论金融工程学的三要素１不确定性：发生影响金融结构的不可预见事件的可能性。２信息：人们具有的关于某一事件的发生、影响和后果的知识。３能力：获得能够克服不确定性的资源以及相关的分析能力。第一章绪论第二节金融工程与风险管理风险是指经济结果可能出现的任何变化。金融工程可以提供两种广义的处理风险的方法：一是用确定性取代不确定性；二是排除风险的同时，保留有利的经济结果。第一章绪论案例1-1：我国一家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远期汇率（比如1USD：8.27RMB）把美元卖出，换成人民币。这样，无论半年后的美元实际汇率如何，该企业的财务状况都不会受到影响。用确定性代替不确定性：远期保值前后的财务状况对比（以1：8.27为合意的汇率）保值前保值后场景一：人民币升值为1：8.22每1美圆损失人民币0.05元合意场景二：人民币贬值为1：8.32每1美圆意外多得人民币0.05元合意第一章绪论案例1-1(续)假如例中的企业没有卖出远期美元，而是购买了一个权利，该权利使得企业半年后有权（但不是必须）按照1：8.27的价格卖出美元。作为获取这个权利的代价，企业需要支付权利出售者每美元0.02元人民币的费用。保留不确定性中的有利部分：期权保值前后的财务状况对比（合意汇率区间为：8.25-8.30，美圆越贵越好）保值前保值后场景一：人民币升值为1：8.22每1美圆损失人民币0.05元企业行使权利按1：8.27把美元卖出，扣除0.02元人民币期权费后，可以按照1：8.25的汇率确定收益；场景二：人民币贬值为1：8.32每1美圆意外多得人民币0.05元企业可以放弃权利，按照该价格接受美元，在扣除了0.02元人民币的期权费后，可以按照1：8.30的价格确定收益。第一章绪论第三节金融工程工具金融工程的主要工具是各类金融衍生品，特点是其价值随基础金融产品的价值变化而变化。远期、期货、互换和期权是四大类金融工程工具。第一章绪论远期合约---指交易双方同意将来某一确定的日期，按照事先规定的价格买入或卖出既定数量资产的协议。买入资产方是多头，卖出资产方是空头。事先规定的价格是交割价格。如果到期日实际价格高于交割价格，多头获利；反之，空头获利。第一章绪论期货—标准化的远期合约。目前期货市场标的物很多，举凡黄豆、棉花、小麦、铜，以及一些金融工具如债券、汇率、股票指数等等不一而足。由以上标的物可知，期货分为商品期货和金融期货。第一章绪论期货与现货和远期合约相比的重要特征是流动性与财务杠杆作用。期货合约与远期合约的关系类似于钞票与支票的关系：钞票可以流通，而支票只能转让。第一章绪论远期期货1合约内容可协商，场外交易2存在违约风险3设计合约成本高昂4到期之前很难买卖1合约内容标准化，场内交易2没有违约风险3设计合约成本低廉4到期之前可以方便地买卖第一章绪论期权：一种可交易的标准化合约，它赋予期权的所有者在规定的时间以规定的价格买卖规定的资产的权利（但不是义务）。期权既是一种投资工具，也可以看作是一种理财的方法和技巧。期权思想在投资评估中有广泛的应用。第一章绪论案例1-2：您在某电器商场看中了某一个款式的电脑售价5000元。因担心将来价格上涨或缺货，您便与经销商谈好了一周后按照5000元的价格购买电脑。但随之你又后悔，担心将来电脑价格下跌时遭受损失。你可以与经销商达成这样的协议：只要一周后你想买进，即使电脑价格上涨，经销商也要按照5000元的价格卖出给你；如果一周后电脑价格下跌，你可以不买预定的这台电脑。为达成该协议，你必须支付经销商200元的费用，作为协议赋予你的买或者不买这个选择权的代价。第一章绪论案例1-2（续）：在以后我们将要介绍的期权中，5000元就是“履约价格”，200元的费用叫做“权利金”，一周就是期权的“有效期”。电脑就是标的物。你是“期权的买方”，有了买进商品的权利（但不是义务）；叫作“买进了看涨期权”。经销商是期权的卖方，在本例中“出售了看涨期权”。第一章绪论互换---是双方约定对将来某一时段内的现金流进行交换的协议。两种基本的互换类型是利率互换和货币互换。第一章绪论第四节金融产品的交易特点案例１－３：“天下有道，却走马以播；天下无道，戎马生于郊”——《道德经》不确定性：战争与和平。信息：和平时期马的价格下跌，农民得以用马来耕地播种；战争临近时马的价格上涨。能力：通过观察牲口市场马的价格变化可以预测和平与战争，从而决定投资的方向。第一章绪论案例1-4：（16世纪的欧洲）…远处的一些铺鲸船只被海怪撞沉或咬断，而近处船只上的人们正在兴高采烈地分割战利品。…--夏洛特•卢特金斯《投机的历史》金融衍生品：鲸鱼的远期合约不确定性：海洋气候变化无常，未来鲸鱼的尺寸大小不定。信息：海洋气候与未来鲸鱼供应量的关系。能力：通过海洋气候的变化，预测鲸鱼供应量的大小，从而决定投资的方向。金融产品的交易特点普通商品（比如马）金融商品（比如马的期货合约）主要成本制造时间供应量需求的影响因素需求量定价方法功能原材料、资本、劳动力必要的劳动时间有限与人的生活、生产需求相关短期内有限，且变化幅度不大供需均衡法则消费智力劳动常常是瞬间产生有时可以达到无穷大与人的信心与预期相关短期变化大，瞬间可以达到无穷大，也可以变成零。无套利定价法则投资或投机第一章绪论金融产品的头寸－－交易者根据对某一金融产品的价格走势的判断而形成的买入或卖出的立场。交易者看涨某项资产时会买入该资产，形成多头头寸；交易者看跌某项资产时会卖出该资产，形成空头头寸。所以金融学中的投资是矢量，既有大小，又有方向。第一章绪论金融产品的价格运动－－金融商品的价格走势由多头、空头和旁观者三方决定。而普通商品的价格走势则由需求方和供给方两方决定。全国期货市场历年交易情况统计（1993年—2004年）050000100000150000200000年 度总成交额010000200003000040000500006000070000总成交量成交额（亿元）5521.9931601.410056584119.261170.736967.22234316082.33014539490.2108389.146935成交量（万手）890.6912110.763612.134256.815876.310445.67363.915461.0712046.413943.327986.430569.8199319941995199619971998199920002001200220032004第一章绪论第五节金融工程工具的作用A管理风险B发现价格第一章绪论A.管理风险：所谓管理风险就是重新布置风险-收益特征，使之达到合意的过程。资金供应方资本市场银行资金使用方金融中介的传统观念资金供应方资金使用方银行交易商投资机构金融公司保险资本市场风险市场金融中介的现代观念第一章绪论案例1-3：中国是亚洲最大的燃料油进口国，目前3500万吨的燃料油消费量中进口油已占50%。燃料油市场的价格波动很大，价格每日波动最高可超过5%，月波动曾高达40%。在如此动荡的市场中，进口商、中间商及用户由于缺乏避险工具，常常面临着巨大的市场价格风险。燃料油市场燃料油生产者燃料油消费者银行1900固定市场价格1950固定市场价格燃料油燃料油市场价格市场价格案例1-3：假想的燃料油互换合约示意图第一章绪论B.发现价格：所谓“价格发现”一方面意味着期货市场发现了现货市场的远期价格，另一方面也意味着，期货价格的揭示反过来也影响着当前价格的形成与高低。第一章绪论案例1-4：假设小麦一年后的期货价格是1500元/吨，市场无风险利率为5%，持有成本是30元/吨，根据持有成本理论和无风险套利规则（不考虑其他因素），则小麦当前的合理价格大约应该为（1500-30）/（1+5%）=1400（元/吨）。第一章绪论案例1-4（续）如果现货价格低于该价格，说明现货被低估，则交易者可以做空期货的同时通过借贷以当前价格购买现货，并持有一年到期后交割，可以获得无风险利润。这样以来，小麦现货市场的价格必然上涨；反过来，如果当前的小麦现货价格高于1400元，交易者卖空现货（如果允许卖空）的同时做多期货，则同样可以获取无风险收益。这样以来，现货市场价格必然下跌，回到其合理的价格水平。第一章绪论总结：金融工程学是通过创造或者运用金融工具，有效组织金融要素，从而创造新价值的科学。不确定性信息能力金融工具的选择和组合金融工程价值金融工程学的基本框架教材《简明金融工程教程》翟卫东、于研主编，经济科学出版社，2002《金融工程》陈工孟等主编，清华大学出版社，2005《中级金融工程学》周洛华，上海财经大学出版社，2005《金融工程》郑振龙主编，高等教育出版社，2003参考书《金融工程学》（英）洛伦兹•格利茨，唐旭（翻译），经济科学出版社，1998《管理金融风险—衍生产品、金融工程和价值最大化管理》（美）查尔斯•W•史密森，应惟伟、王闻、田萌等译，中国人民大学出版社，2000《实物期权》（美）马莎•阿姆拉姆，张维等译，机械工业出版社，2001《解读期权》（英）罗伯特•汤普金斯，陈宋生等译，经济管理出版社，2004