金融工程学完整教学课件.ppt

1、金融工程学完整教学课件金融工程学完整教学课件 2 参考书： 叶永刚叶永刚. .金融工程学金融工程学. .东北财经大学出版东北财经大学出版 郑振龙郑振龙. .金融工程金融工程. .高等教育出版社高等教育出版社. . 吴冲锋吴冲锋. .金融工程学金融工程学. .高等教育出版社高等教育出版社 罗伦兹罗伦兹. .格利茨格利茨. .唐旭译唐旭译. .金融工程学金融工程学. .经济科学出版社经济科学出版社 John John C.HullC.Hull. . 期权、期货和其他衍生产品（英文版）期权、期货和其他衍生产品（英文版）. .清华大学出版社清华大学出版社 约翰约翰马歇尔马歇尔维普尔著维普尔著. . 宋

2、逢明等译宋逢明等译 金融工程金融工程 华夏出版社华夏出版社 金融工程案例金融工程案例(Cases in Financial (Cases in Financial Engineering:AppliedEngineering:Applied Studies of Studies of Financial innovation) Scott P. Financial innovation) Scott P. Mason,stal:PrenticeMason,stal:Prentice Hall 1995 Hall 1995 吴吴 可可. .金融工程学多媒体讲义金融工程学多媒体讲义. .华中科技大

3、学华中科技大学 2007.92007.9 3 Who？ 4 金融市场变化状况金融市场变化状况 5 6 Why？ 7 8 9 10 11 What？ 12 第一章第一章 金融工程学导论金融工程学导论 第一节第一节 金融工程概述金融工程概述 一、金融工程概念一、金融工程概念 1 1金融及其风险控制金融及其风险控制 金融，即货币融通。任何金融问题都涉及两个方面： 支付利息支付利息 借 贷 提供资金提供资金 利息的大小决定了借入和贷出的量的大小，利息占借入 或贷出的比例，即为利率，即银行存贷利率。 13 r ry y r0 P PB B 货币供给货币供给 r rm m 货币需求 货币需求 即有 r r

4、m m （），），r ry y （） 其中ry 为银行存贷利率。 利率的变动性，给借款人和贷款人带来了收益的不确定性，即 所谓利率风险。借款人担心利率上升，贷款人担心利率下跌。 卖空卖空有价证券，流入资金 - 借入借入 买空买空有价证券，流出资金 - 贷出贷出 14 4 预期利率上升预期利率上升，则先借入 预期预期有价证券价格下跌（预期利率上升预期利率上升），则先卖出； 预期利率下跌预期利率下跌，则先贷出 预期预期有价证券价格将上升（预期利率下跌预期利率下跌），则先买进。 故 借入等价于卖空，贷出等价于买空借入等价于卖空，贷出等价于买空 这种由于利率升跌所导致的投资者收益的不确定性，即为资本投

5、 资风险。 基本金融工具如股票、债券的功效重在投资回报，而无多风险防 范之功能，风险的规避只能建立在投资组合策略上。如: 15 期限不同的债券组合投资（短、中、长）期限不同的债券组合投资（短、中、长） 不同风险债券组合投资（国家、金融、公司）不同风险债券组合投资（国家、金融、公司） 不同投资品种投资工具的组合投资（股票、债券）不同投资品种投资工具的组合投资（股票、债券） 而而这些组合策略对风险的规避程度是有限的，且效果的实现 是不可测的。以后人们开发出新型的、多样化的金融工具，并运 用组合分解组合分解技术，对风险“量体裁衣量体裁衣”，制作出个性化个性化的风险 规避方案。 16 2.2.工程学概

6、念工程学概念 所谓“工程”，是利用已有的知识解决面临的问题，通过一整 套计划制定、需求分析、方案比较与选优、实施步骤等程序为项目 的完成提供并采取最可靠的和最经济的方式方法。如大桥工程，高 速公路工程。 工程学，是将自然科学的原理运用到物质生产领域中去而形成 的学科。因此，将那些需要综合利用多学科旨在进行研究、设计和 开发，具有一个较复杂的现代金融活动用金融工程来定义是合适的。 17 距离近，但地 质条件差 距离较近但地 质条件不好 距离远，但地 质条件好 18 3.3.金融工程与金融工程学金融工程与金融工程学 金融即借贷问题，融资问题，买空卖空问题，所以金融工程的直接 理解即是用工程的方法解

7、决金融借贷问题，包括解决借贷中所产生的价格、 收益以及风险管理问题。 美国美国金融工程学专家劳伦斯劳伦斯. .格里茨格里茨博士从管理和规避风险出发，认 为：“金融工程是应用（不断创新的）金融工具，将现在的金融结构进行 重组以获得人们所希望的结果（这一结果是为了能够更好地管理金融风 险）。”劳劳伦斯.格里茨博士认为：金融工程学是“金融”与“工程”的 创造性结合，前者前者包括金融工具元素（基本金融工具和衍生金融工具基本金融工具和衍生金融工具） 和现代金融理论元素（如资产定价理论、资产负债理论、利率与汇率定资产定价理论、资产负债理论、利率与汇率定 价理论、期权定价理论、套期保值理论价理论、期权定价理

8、论、套期保值理论等等），后者后者则涵盖了数理分析、数理分析、 信息技术、计算机技术、工程技术特别是系统工程信息技术、计算机技术、工程技术特别是系统工程等的综合运用。 19 定义：定义：金融工程是新型金融产品（包括金融工具和金融服务）和新金融工程是新型金融产品（包括金融工具和金融服务）和新 型金融技术的设计、开发与实施。是将金融理论方法与现代工程技术方法型金融技术的设计、开发与实施。是将金融理论方法与现代工程技术方法 （数学建模、数值计算、网络图解、仿真模拟）等有机结合，研制创新新（数学建模、数值计算、网络图解、仿真模拟）等有机结合，研制创新新 型复合金融工具、交易机制，为客户提供个性化风险防范

9、的最佳解决方案，型复合金融工具、交易机制，为客户提供个性化风险防范的最佳解决方案， 创造性地解决金融问题。创造性地解决金融问题。 相相应地，金融工程学是关于金融创新产品或金融产品组合及其程序的 设计、开发和运用，并对解决金融问题的创造性方法进行程式化的学科。 这一金融工具创新、风险控制过程即所谓金融工程。 简言之，全融工程包括创新型全融工具与全融手段的设计、开发与实简言之，全融工程包括创新型全融工具与全融手段的设计、开发与实 施，以及对金融问题给予创造性的解决。施，以及对金融问题给予创造性的解决。 20 二、金融工程工具和金融手段二、金融工程工具和金融手段 金融工程工具分为两类：一类是理论工具

10、；一类是实体工具。 2.实体工具实体工具 现货工具现货工具 衍生工具衍生工具 远期工具远期工具 期货工具期货工具 期权工具期权工具 互换工具互换工具 证券估值理论证券估值理论 投资组合基本原理投资组合基本原理 资本资产定价理论资本资产定价理论 套期保值理论套期保值理论 套利定价理论套利定价理论 1.理论工具理论工具 21 3.市场与金融工具市场与金融工具 在商品市场、货币市场、外汇市场、债券市场、权益市场等，都可 以综合或交叉运用分属于每一种市场的现货工具与衍生工具来进行投资、 套利或保值等。 4.金融工具组合分解特性金融工具组合分解特性 无论是在哪一种市场上都可以运用金融工程组合分解方法，对

11、现货 工具和衍生工具即：债券、股票、利率期货、外汇期货、股票指数期货、 期权、互换，混合证券进行组合分解，以求为投资者提供个性化的外汇风 险管理、利率风险管理、股权风险管理方案等。 22 三、三、 金融工程的金融工程的“创新创新”、研究范围及应用过程、研究范围及应用过程 . .金融工程创新金融工程创新 金融工程的创新含义，它们具有三种含义： 原始创新原始创新：是金融领域中思想的跃进，其创造性最高，如创造出第一 份期权合约、第一份互换合约； 延展创新延展创新：是指对已有的观念做出新的理解和应用，如将期货交易推 广到以前未能涉及的领域，产生出了金融期货金融期货； 组合创新组合创新：是指对已有的金融

12、产品和手段进行重新分解和组合，从而 创造出新的金融工具，如远期互换、期货期权、互换期权和许许多多层出不 穷的复合金融工具等等。 23 2.2.金融工程学的研究范围金融工程学的研究范围 创新新型金融工具创新新型金融工具 这是目前金融工程学研究的主要领域，从互换、期权、远期利率协议， 到指数期货、利率上限下限、证券存托凭证等皆属此列； 创新金融服务方式和手段创新金融服务方式和手段 包括金融市场套利机会的发掘和利用、交易清算系统的创新等，目的 是为了发掘盈利机会、提高金融服务效率，降低交易成本； 设计开发风险管理方案设计开发风险管理方案 包括各类风险管理技术的开发与运用、现金管理策略的创新、公司融

13、资结构的创造、企业兼并收购方案的设计、资产证券化的实施等。 24 3.3.金融工程实施步骤金融工程实施步骤 诊断诊断：找出问题的性质和根源。 分析分析：分析创新实现的政策法规、技术和理论基础，并设计产品创 新的逻辑思路和备选方案（单一、系统、结构、体制、制度等创新） 。 构造构造：按照设计方案组合新产品 定价定价：确定产品的合理（理论）价格。 个性化个性化：进一步将这种产品进行修改，以满足某个（些）客户的特 定需要。 25 4.4.金融工程应用举例金融工程应用举例 案例分析案例分析 ：金融工程的风险控制策略有两类： 用确定性来代替风险。用确定性来代替风险。 替换掉与己不利的风险，而将对己有利的

14、风险留下。替换掉与己不利的风险，而将对己有利的风险留下。 远期、远期利率合约、期货和互换都是能为面临金融风险的人 提供某种程度的确定性的金融工具。 有一家美国公司，在 个月内将支付一笔德国马克，它 可以固定的价格现在购买一笔未来 个月内交割的德国马克，这笔远 期交易就将可能的货币风险避免了。不论在 个月内汇率如何变化， 该公司已经以已知的固定价格购买了德国马克，从而不会受到 个月 后的市场汇率高低的影响。 26 图图1 1-1-1 -1-1 利用远期进行货币避险利用远期进行货币避险 画出了 个月美元德国马克的实际汇率与即实际汇率与即 期汇率期汇率，用以比较该公司面临的风险。 27 上述金融工程

15、的第一个选择用确定性代替了风险，但是在消除 不利于己的风险的同时，也消除了可能存在的与己有利的利益。这 就需要寻找一种工具，只将不利的风险消除，而保留与己有利的“ 风险”。幸运的是，金融工程所提供的方法使投资者有可能达到上 述目的。 列出了一个完美的避险方法，它不仅使我们在德国马 克变强，超过1美元1.50德国马克时能获得远期交易中的好处， 而且在德国马克走弱时不采取避险措施也能获得全部的好处。 28 图图 1 1-1-2 -1-2 完美的避险完美的避险 29 不幸的是，这样的避险在现实生活中是不可能出现的，原因在 于没有一家银行愿意持有相反的头寸，该头寸只能给银行带来损失 而不能带来收益!

16、然而，尽管不能获得这个完美的避险方式，金 融工程也提供了与之非常相近的一种避险方式。 与上述以1美元 = 1.50德国马克的固定汇率购买德国马克远期 不同的是，该期权赋予财 务人员在未来三个月内以 1 1美元美元 = 1 = 15050 德国马克德国马克的权利，而且 权力并不代表义务。 30 如果德国马克在 3 个月内比 1 美元 = 1.50 德国马克走强， 公司的财务人员将行使这份期权，以1美元 = 1.50德国马克购买德 国马克，这与远期交易是一样的。 另一方面， 若德国马克比1美元 = 1.50德国马克走弱，他就 可以按市场利率购进德国马克，而让期权到期作废， 一文不值。 这当然要付出

17、期权费的代价。 用这种方法，财务人员就可同时获得上述两种好处不仅获 得了所希望的固定汇率，而且当市场变得于己有利时还可以灵活对 待自己的义务。 图1-1-3列出了在第二种选择下的风险情况。 31 图图 1 1-1-3-1-3 协定执行协定执行 32 例例2 2 1981年时，世界银行需要一笔联邦德国马克和瑞士法郎。 当时在国际资本市场上发行美元债券的成本低于发行联邦德国马克 和瑞士法郎债券。 美国著名的投资银行所罗门兄弟公司首创世界上第一宗货币 互换： 世界银行发行美元债券，用美元支付IBM公司已发行的联邦德 国马克和瑞士法郎债券的到期时的全部本金和利息；相应地IBM则 同意用联邦德国马克和瑞

18、士法郎来抵付世界银行所发行的美元债券。 33 通通过美元与原西德马克和瑞士法郎的互换，世行与IBM 都得 到了好处：世界银行成功地发行了美元债券，以比较低的成本筹集 了2.9亿美元的西德马克和瑞士法郎（美元债券利率低于直接在当 地发行马克债券和法郎债券的利率）；IBM公司则不仅因美元的坚 挺而得到汇兑收益，同时还因所确定较低的发债成本而获益。 34 世行世行IBM 投资者投资者投资者投资者 发行债券利息本金 世行美元支付世行美元支付IBM所需的所需的 马克法郎债券利息本金马克法郎债券利息本金 IBM用马克、法郎偿付用马克、法郎偿付 世行发行的美元债券世行发行的美元债券 筹资本金 美美 元元 债

19、债 券券 马马 克克 法法 郎郎 债债 券券 35 例例3 3将附息债券转换为零息债券将附息债券转换为零息债券 中长期的付息债券，比如付息票国债，对投资者来说，表面 上看来有固定的利息收入，可以得到复利的好处，是一种不错的 金融资产。但实际上由于两方面的原因投资者得不到相关的利益： 一是信息不对称和交易成本太高，投资者往往不能按时取出利息 立即用于再投资，二是由于利息变动的不确定性，使投资者的再 投资产生利率风险。而将付息债券转换为零息债券这种金融工程 较好地解决了上述问题。 36 全全球最大的投资银行美国的美林公司（Merrill Lynch）于 1982年推出名为“TIGR”（Treasu

20、ry Investment Growth Receipts）的金融产品，用来替代付息国债，就属于这种金融工 程的首创。其具体做法是： （1）美林美林公司将美国财政部发行的付息票国债的每期票息和 到期时的现金收入进行重组，转换为数种不同期限只有一次现金 流的证券即零息债券； （2）美林美林公司与一家保管银行就重组转换成的零息债券签订 不可撤销的信托协议； （3）由该保管银行发行这种零息债券，经美林公司承销出售 给投资者。 37 上述零息债券是金融工程中一种基础性的创新。 对于发行人来说对于发行人来说，在到期日之前无需支付利息，能获得最大的 现金流好处；同时，因为将固定的较长期的付息债券拆开重组为

21、不 同期限的债券，可以节约融资成本（期限短付息少，期限长付息 多）。 对投资者来说对投资者来说，在到期日有一笔利息可观的连本带息的现金收 入，节约了再投资成本并避免了再投资风险；正因为到期日才收到 现金利息，因而能得到税收延迟和减免的好处。 38 金融创新应用之一 发达国家证券市场金融创新案例发达国家证券市场金融创新案例 39 案例案例1 1：国有股权退出：国有股权退出 法国政府对一个化工公司实施国有股权退出改革时遇到困难。按照政府的构想，法国政府对一个化工公司实施国有股权退出改革时遇到困难。按照政府的构想， 在出售公司股份的同时，应将一部分股权出售给公司员工，以保持他们工作的积极在出售公司股

22、份的同时，应将一部分股权出售给公司员工，以保持他们工作的积极 性。但员工对这一持股计划非常冷淡，在政府决定对员工提供性。但员工对这一持股计划非常冷淡，在政府决定对员工提供10%10%的折扣后，仍仅的折扣后，仍仅 有有20% 20% 的员工愿意购买公司的股票。这无疑使该化工公司的管理层对员工未来的的员工愿意购买公司的股票。这无疑使该化工公司的管理层对员工未来的 努力程度和人力资源状况深表忧虑，而他们又不愿提供更多的折扣、承担更大的成努力程度和人力资源状况深表忧虑，而他们又不愿提供更多的折扣、承担更大的成 本来吸引员工购股。是否有更好的方案来解决这个两难问题？本来吸引员工购股。是否有更好的方案来解

23、决这个两难问题？ 40 银行家信托公司的建议：银行家信托公司的建议： 由化工公司出面保证员工持有的股票能在由化工公司出面保证员工持有的股票能在4 4年年内获得内获得年年内获得内获得25%25%的收益率，的收益率， 其股权所代表的表决权不受影响其股权所代表的表决权不受影响 员工可以获得未来股票二级市场上价格上涨所带来的资本利得的员工可以获得未来股票二级市场上价格上涨所带来的资本利得的2/32/3，另外，另外 1/31/3作为该化工公司所提供保证收益率的补偿作为该化工公司所提供保证收益率的补偿 一石多鸟的结果：一石多鸟的结果： 员工：不影响股票表决权，还可以获得最低收益保证。员工：不影响股票表决权

24、，还可以获得最低收益保证。 公司：只要较低收益就解决了公司的激励问题和信息问题公司：只要较低收益就解决了公司的激励问题和信息问题 如二级市场价格上涨，公司可以获得员工持股部分如二级市场价格上涨，公司可以获得员工持股部分1/31/3的溢价。的溢价。 如二级市场境况不好，则不需要承担价格下降的风险。如二级市场境况不好，则不需要承担价格下降的风险。 41 信孚银行方案信孚银行方案 信孚银行负责向员工安排购股资金信孚银行负责向员工安排购股资金 银行按银行按 银行按银行按1 1：9 9给予贷款给予贷款 至少持股至少持股5 5年，年，5 5年后如果股价下跌到原购股价以下，信孚银行年后如果股价下跌到原购股价

25、以下，信孚银行 保证将以原价购入，如果上涨，保证将以原价购入，如果上涨，2/32/3归持股人，归持股人，1/31/3归信孚银行所有。归信孚银行所有。 信孚银行以员工的股票作抵押，向银行申请贷款。信孚银行保证信孚银行以员工的股票作抵押，向银行申请贷款。信孚银行保证5 5年后如果年后如果 股价下跌，补偿跌价部分。股价下跌，补偿跌价部分。 信孚银行如何规避风险？信孚银行如何规避风险？ 信孚银行卖出信孚银行卖出“合成股票合成股票”来规避风险，它的价值与原股票价格挂钩来规避风险，它的价值与原股票价格挂钩 （相当于指数）。（相当于指数）。 这样与原股票无关。但达到规避风险目的。这样与原股票无关。但达到规避

26、风险目的。 42 How？ 43 学习金融工程要领学习金融工程要领 0.了解金融市场基本特性 1.各类金融工具的基本功用及操作 2.金融工程的无套利定价技术 3.金融工具定价意义及如何定价 4.金融工具的组合分解意义及方法，如何实现复制创新 5.如何对已有的风险暴露设计一个风险屏蔽组合 6.如何设计一个金融组合对市场一个可能的机会进行套利 44 金融创新应用之二 我国股权分置改革中的金融创新案例我国股权分置改革中的金融创新案例 45 三一重工股改方案三一重工股改方案 1 1、流通权的价值计算公式、流通权的价值计算公式 每股流通权的价值超额市盈率的倍数每股流通权的价值超额市盈率的倍数公司每股税后

27、利润公司每股税后利润 2 2、超额市盈率的估算、超额市盈率的估算 如果参考完全市场经验数据，我们认为三一如果参考完全市场经验数据，我们认为三一 重工至少获得重工至少获得 1010 倍发行市盈率的定价，在三一重工发行时，市场处于一个股权分置的状倍发行市盈率的定价，在三一重工发行时，市场处于一个股权分置的状 态，三一重工的实际发行市盈率为态，三一重工的实际发行市盈率为13.513.5倍，因此，可以估算出用来计算倍，因此，可以估算出用来计算 三一重工流通股流通权的超额市盈率的倍数约为三一重工流通股流通权的超额市盈率的倍数约为3.53.5倍。倍。 3 3、流通权的价值计算、流通权的价值计算 流通权的总

28、价值流通权的总价值 超额市盈率的倍数超额市盈率的倍数 公司每股税后利润公司每股税后利润流通股股数流通股股数 3.53.51.361.3660006000万股万股2856028560万元万元 46 4 4、流通权的总价值所对应的三一重工流通股股数、流通权的总价值所对应的三一重工流通股股数 流通权的总价值所对应的三一重工流通股股数流通权的总价值所对应的三一重工流通股股数 流通权的总价值数流通权的总价值数/ /市价市价 以公司以公司20052005年年年年4 4月月月月2929日为计算参考日，该日公司收盘价日为计算参考日，该日公司收盘价16.9516.95元静态元静态 计算，流通权的总价值所对应的三

29、一重工流通股股数为计算，流通权的总价值所对应的三一重工流通股股数为16841684万股。万股。 5 5、结论、结论 根据上述分析，华欧国际认为，公司非流通股股东为取得所持股票流通权而根据上述分析，华欧国际认为，公司非流通股股东为取得所持股票流通权而 支付的三一重工流通股股数数支付的三一重工流通股股数数16841684万股，加上三一重工非流通股股东同时支付的万股，加上三一重工非流通股股东同时支付的 48004800万元现金，因此，非流通股股东支付对价合理为万元现金，因此，非流通股股东支付对价合理为1010送送3 3派派8 8元。最终为元。最终为1010送送3.53.5 派派8 8元。元。 47

30、宝钢股改方案宝钢股改方案 初步方案：该方案为每初步方案：该方案为每1010股送股送1 1股股2 2份认购权证份份认购权证份5 5份认沽权份认沽权 证，其中认购权证行权价为证，其中认购权证行权价为4.184.18元，即权证持有者可以元，即权证持有者可以4.184.18元元/ /股的价格股的价格 向宝钢集团认购向宝钢集团认购1 1股股份；认沽权证行权价为股股份；认沽权证行权价为5.125.12元，即如果股价低于元，即如果股价低于 5.125.12元，宝钢集团将支付其中的差价。权证存续期均为元，宝钢集团将支付其中的差价。权证存续期均为1212个月。个月。 静态静态 （内在价值）计算，若以停牌前（内在

31、价值）计算，若以停牌前4.894.89元股价为准，每元股价为准，每1010 股流通股得到的对价是：股流通股得到的对价是： 送股送股1 1股，即（股，即（1 14.894.89）4.894.89 认购权证认购权证2 2张，即张，即 2 2（4.89-4.184.89-4.18）1.421.42 认沽权证认沽权证认沽权证认沽权证5 5张，即张，即5 5（5.12-4.895.12-4.89）1.151.15 总价值为总价值为7.467.46，即每，即每1010股可得到股可得到7.467.46元的对价。动态需要加上元的对价。动态需要加上7 7个期权的个期权的 时间价值。时间价值。 48 最终方案：最

32、终方案： 1010送送2.22.2股股+1+1份欧式认购权证（执行格格份欧式认购权证（执行格格4.544.54元，期限元，期限378378天），送天），送 股、派现时执行价要修正。股、派现时执行价要修正。 静态计算，若以停牌前静态计算，若以停牌前静态计算，若以停牌前静态计算，若以停牌前4.894.89元股价为基准，每元股价为基准，每 1010股流通股得到的对价是：股流通股得到的对价是： 1010送送2.22.2股价值为：（股价值为：（2.22.24.894.89）10.75810.758 一份欧式认购权证价值为：（一份欧式认购权证价值为：（4.89-4.504.89-4.50）0.390.39

33、 因此每因此每1010股可得到股可得到11.14811.148元的对价。动态需要加上元的对价。动态需要加上1 1个期权时间价值。个期权时间价值。 人们认为最终方案与初步方案相比，宝钢大致多了人们认为最终方案与初步方案相比，宝钢大致多了0.500.500.600.60股。市场各股。市场各 分析人士以分析人士以G G宝钢当时宝钢当时4.584.58元收盘价计算的权证价格元收盘价计算的权证价格, ,结果不尽相同，而这种差结果不尽相同，而这种差 异的根源在于其所采用的估值模型以及模型中的参数设定不同。异的根源在于其所采用的估值模型以及模型中的参数设定不同。 隐含波动率采用动态估计，确定为隐含波动率采用

34、动态估计，确定为3030，并以一年期定期存款利率，并以一年期定期存款利率 2.252.25作为无风险利率。作为无风险利率。 国都证券对于宝钢权证价值的计算结果为国都证券对于宝钢权证价值的计算结果为0.60.6元元 光大证券计算出权证价值为光大证券计算出权证价值为0.7500.750元。元。 申银万国确定的权证价值为申银万国确定的权证价值为0.700.70元。元。 联合证券金融工程分析师计算的权证理论联合证券金融工程分析师计算的权证理论 价值为价值为 价值为价值为0.6220.622元。元。 第二节第二节 金融工程分析方法金融工程分析方法 50 一、金融价格及其风险一、金融价格及其风险 1. 1

35、. 金融工程技术金融工程技术-“-“搭积木搭积木” 根据客户需求及目的， 运用远期、期货、期权以及互换等金融工具作为基本“积木块” 按照特定的方式进行组合搭配，从而构造出能够解决客户金融 问题的金融产品（规避金融风险的方案）来。 2. 2. 金融价格风险金融价格风险 金融价格的变化对企业经营活 动的影响。金融价格指广义的价格，既包括商品价格，也包括利 率和汇率。这三者的变化直接影响到企业价值的变化。 3. 3. 多头金融价格风险和空头金融价格风险多头金融价格风险和空头金融价格风险 多头价格风险多头价格风险: : PP，则，则VV（担心P）（）（成品）； 空头价格风险空头价格风险: : PP，则

36、，则V V （担心P）（）（原料）； 51 企业风险分布结构 52 金融工具积木结构避险 53 二.金融工程积木块金融工程积木块 1. 1. 积木块之一：积木块之一：远期合约远期合约 远期合约使合约的交易者可以按预定的价格和预定的日期 在将来买卖某种资产。预定的价格称之为远期价格，若为买入， 则称之为多头远期多头远期交易；若为卖出则为空头远期空头远期交易。 如果金融价格风险为多头风险，则可用空头远期交易来保 值；反之，则用多头远期交易来保值。 信用风险大：到期之前，交易双方不存在任何现金支付。 54 图1-3-1 远期合约保值 空头 多头 55 2.2.积木块之二：积木块之二： 期货合约期货合

37、约 期货合约期货合约也是它的交易者能按预定的价格在规定的到期日 买卖某种资产，也可区分为多头交易多头交易和空头交易空头交易。 逐日盯市和保证金制度逐日盯市和保证金制度 由于期货合约采取每日清算方式，期货合约显得像由一连串 的短期远期合约构成。 每一天收盘时，旧的远期合约得以清算，而新的远期合约又 得以形成。下一天，同样照此办理。直到期货合约到期。从当天 收盘到下一天收盘，远期合约的期限为1日。可以说，期货交易 即远期交易的投资组合。换言之，期货合约由远期合约的积木堆 积而成。 56 3.积木块之三：积木块之三：互换合约互换合约 ：互换合约使交易双方可以在规定的时间间隔里相互交 换某些规定的现金

38、流量。利率互换和货币互换是互换合约的主要 形式。 互换是由一系列的远期合约构成。 但就风险的大小而言，互换合约的信用风险介于远期合 约与期货合约风险之间。而期货合约的信用风险由于采用逐日盯 市制度因而风险是最小的。 57 图1-3-2利率互换现金流量图 58 图1-3-3 利率互换现金流量分解图 59 4.4.积木块之四：积木块之四：期权合约期权合约 1. 期权合约期权合约持有者有权在预定的日期按预定的价格买卖某种资产。 2. 期权分四类期权分四类： 即买入看涨期权；卖出看涨期权；买入看跌期权；卖出看跌期权。 期权交易的实质是无风险债券与远期交易的组合 多头金融价格风险+多头看跌期权=多头看涨

39、期权 空头金融价格风险+多头看涨期权=多头看跌期权 买入看涨期权+卖出看跌期权 = 买入远期 卖出看涨期权+买入看跌期权 = 卖出远期 60 图图1-3-4 期权的四种类型期权的四种类型 期权费0 期初：执行价格现货价格 期权价值为零 多头看涨期权 空头看涨期权 多头看跌期权 空头看跌期权 61 多头金融价格风险+多头看跌期权=多头看涨期权 图1-3-5期权合约与多头金融价格风险管理 62 空头金融价格风险+ 多头看涨期权 = 多头看跌期权 图1-3-6期权合约与空头金融价格风险管理 63 卖出看涨期权卖出看涨期权+ +买入看跌期权买入看跌期权 = = 卖出远期卖出远期 图图1-3-7 1-3

40、-7 看跌期权与看涨期权平价关系看跌期权与看涨期权平价关系 买入看涨期权买入看涨期权+ +卖出看跌期权卖出看跌期权 = =买入远期买入远期 64 图图1-3-81-3-8中共有六种基本图形。中间的横线将六种图形划 分为上下两个部分。 从上部分看：从上部分看： 左边的图形为多头远期交易； 右上方的图形为多头看涨期权交易； 右下方的图形为空头看跌期权交易。 从下部来看：从下部来看： 左边的图形为空头远期交易； 右上方的图形为多头看跌期权交易； 右下方的图形为空头看涨期权交易。 65 上部图形 左边右边 多头远 期交易 = 多头看 涨期权 + 空头看 跌期权 左边的图形除了表示远期交易外，还可以表示

41、期货交易和 互换交易，甚至还可以表示多头金融价格风险和各种资产和商 品的多头现货交易。 66 下部图形中的左边，也可以表示期货的空头交易、互换的空 头交易、空头金融价格风险、各种现货空头交易。这些交易同 样都可以用右边的期权交易来组成。 横线上部的金融工具和横线下面的金融工具的互相配合也是 有意义的： 空头远 期交易 = 多头看 跌期权 + 空头看 涨期权 左边 右边 下部图形 67 图图1-3-7 1-3-7 金融积木及其组合金融积木及其组合 68 设：左上方的斜线表示多头金融价格风险， 左下方的斜线表示远期合约、期货合约或这互换合约，那么 ，将这两个部分配合使用，即可达到保值目的。 反之，

42、用下面的斜线表示风险，而用上面的斜线表示保值工 具，同样可以达到保值目的。 横线下面右上方的多头看跌期权图 形配合等于横线上面右上方的多头看涨期权图形； 与横线下面右下方的空头看涨期权相 配合时等于横线上面的右下方的空头看跌期权图形。 69 反过来： 将与横线上面的右上方的多头看涨期 权相配合，则得横线下面的右上方的多头看跌期权图形。 如果将与横线上面的右下方的空头看 跌期权相配合便得横线下面的右下方的空头看涨期权图形。 第三节第三节 金融产品的无套利定价金融产品的无套利定价 如果市场是有效率的话，市场价格必然由于套利行为作出相 应的调整，重新回到均衡的状态。这就是无套利的定价法则。 根据这个

43、法则，在有效的金融市场上，任何一项金融资产的 定价，应当使得利用该项金融资产进行套利的机会不复存在。 例例 金融工程进行风险规避或套利中使用的一个重要手 段即是为资产定价。而金融资产定价则是通过所谓无套 利分析来决定的。 以下例说明无套利定价: 货币市场外币市场 美元利率 20% 即期 1美元=2马克 马克利率 10% 一年远期 1美元=2马克 在上表所示的行情假定上,市场必发生套利行为: 套利者会借入套利者会借入 马克换成美元，同时做美元远期汇率空头，收回马克卖出美元马克换成美元，同时做美元远期汇率空头，收回马克卖出美元。具 体操作如下：套利者 期初期初： 借入2马克，利率：10，一年后须偿

44、还2.2马克的本息。 1 1在即期市场上用 2 马克 1美元，20利率，存 款一年、到期获本息1.2美元。 2 2 同时远期卖出1.2美元，换回马克。 到期到期： 套利者将1.2美元的本息按远期汇率换成2.4马克，偿还2.2马 克的马克本息后，获利0.2马克。 这这种套利活动的进行，势必会使马克的利率上升，美元的利率 下降，美元即期汇率上升，美元远期汇率下跌。 如果如果我们假定利率不变，那么，在外汇市场上，美元即期汇率 与远期汇率之间的差价应贴水8.35，即美元对马克的远期汇率应 为1.833。因为1.21.8332.2。这样，套利者利润为0。即无套 利利润。 只有在这种情况下，市场上才没有套

45、利机会存在。 这一这一远期价格1.833即为无套利的远期价格。如果市场上的远期 价格不是这样(大于或小于)，就会产生套利机会，而套利的结果则必 然使得远期价格等于1.833的无套利远期价格。 无无套利分析法也称之为套利分析法。因为如果求得无套利的价 格也就意味着知道了套利价格，所有偏离无套利价格的价格，都是可 以套利的价格。 一、债券利率一、债券利率 第一章：第四节第一章：第四节 预备知识预备知识 1.1.单利和复利单利和复利 投资者投入资金或购买某种债券，期望本金经过一段时间 后能够增值。债券的价格是指投资者为取得这笔收入目前愿意 投入的资金。如果按照某种方式计算出来的这笔收入的现在价如果按

46、照某种方式计算出来的这笔收入的现在价 值高于当前的债券购买的市场价格，则投资是合算的值高于当前的债券购买的市场价格，则投资是合算的。一笔收 入的未来值与现值的差额即所谓资金的时间价值，即投资者的 利息收入。假设投资的利率为R，若进行一项为期n年的投资P0， 到第 n 年时的货币总额为 复利计算 0 (1) n n PPR 0 (1) n PPnR （1） （2） 或 单利计算 式中：Pn为从现在开始n时期后的未来值； P0为本金； R为每期利率；n为时期数。反过来，如果已知一笔收入的将来 值 Pn，R 利率，n n期数，则可求得的该笔收入的现值： 0 (1) n n PPR 0 (1) n P

47、PnR 这里需要指出的是单利在期限中间获得的利息收益不进行 再投资，而复利方式在期限中所获得的利息则要进行再投资。 （3） （4） 2.一年内支付一年内支付 k 次则次则复利复利计算公式计算公式 0 1 kn n R PP k 如果把这种一年多次支付利息看成为是连续均匀连续均匀的支付过程,则有： 00 lim1 k n n R n k R PPPe k 例：P=100, n=1, R=0.10P=100, n=1, R=0.10, 则 P P 以连续复利计息将增加到： （5） （6） 52.110100 1.0 e 上述连续复利计算结果与用每天计复利得到的结果一样。 因此，通常认为连续复利与每

48、天计复利等价。对一笔以利率R R连 续复利n n年的资金，其结果是乘上 。 一笔以利率R连续复利贴现 n 年的资金，则应乘上 。 假设 R R1 1是连续复利的年利率是连续复利的年利率 R2是每年计k次复利的年利率 假设k足够大，忽略（5）和（6）的差，我们有： 1 2 00 1 kn nR R P eP k Rn e Rn e 2 1 ln1 R Rk k 1 2 (1) R k Rk e 则有：则有： 或或 1 2 1 kn nR R e k 即即 3 . 到期收益率到期收益率 我们知道资本利得资本利得与利息收益利息收益两者之和是债券的总回报。 通常使用到期收益率来到期收益率来测定投资者的

49、债券收益。到期收益 是使所有未来现金流的现值等于债券购买市价的折现率。它是 衡量将债券持有至到期日止的情况下所得收益率的指标。投资 者完全地和适时地收到发行者承诺的所有现金流。 在市场价格为P0元、利息收益为C元、到期时偿还额为M元、距到期日止 的期限为n期，到期收益率可以用满足下式条件的来定义： n ddd r MC r C r C P )1 ()1 (1 2 0 假定市场价格是102.95元，偿还额为100元，利息率为7.6，求残存 期限为2年的息票债的最终收益率。其中，利息收益在年末支付；且每年 一次。设最终收益率为 ，根据收益率的定义式得： 2 )1( 6 .107 1 6 .7 95

50、.102 dd rr d r 上式为二次方程式，故有两个根，一个是负根不合题意，另一 个根求出约为0.06，即最终收益率为6%。一般在期限为t的情况下，方程 式就是t次的多项式。求解的方法之一就是采用迭代法。迭代法。 整理得：整理得： 025.123 .19895.102 2 dd rr 将任意正值代入方程式，如果方程式的值大于零，说明的取值过大，应缩 小；而如果方程的值小于零，则说明的取值过小，应增大。如此反复，直 至取值满意为止。 近似到期收益率计算公式： 2 0 0 PP t PP C r n n d 据上例据上例 ： 0602. 0 2/9 .102100 2/9 .1021006 .