金融工程学课件：概述

1、1Who？2金融市场变化状况34Why？56789What？10 第一章 金融工程学导论第一节 金融工程概述一、金融工程概念1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 借 贷 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。11 ry r0 PB 货币供给 rm 货币需求即有 rm （），ry （） 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。卖空有价证券，流入资金 - 借入 买空有价证券，流出资金 - 贷出124 借入者

2、预期利率上升，则先借入 卖空者预期有价证券价格下跌（预期利率上升），则先卖出； 贷出者预期利率下跌，则先贷出 买空者预期有价证券价格将上升（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 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: 13 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） 不同投资品种投资工具的组合投资（股票、债券） 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

3、化的金融工具，并运用组合分解技术，对风险“量体裁衣”，制作出个性化的风险规避方案。142.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。15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163.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

4、融工程的直接理解即是用工程的方法解决金融借贷问题，包括解决借贷中所产生的价格、收益以及风险管理问题。美国金融工程学专家劳伦斯.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，前者包括金融工具元素（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、利率与汇率定价理论、期权定价理论、套期保值理论等等），后者则涵盖了数理分析、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。 1

5、7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。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、开发与实施，以及对金融问题给予创造性的解决。 18 二、金融工程工具和金融手段 金融工程工具分为两类

6、：一类是理论工具；一类是实体工具。2.实体工具现货工具衍生工具远期工具期货工具期权工具互换工具证券估值理论投资组合基本原理资本资产定价理论套期保值理论套利定价理论1.理论工具193.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 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。20三、 金

7、融工程的“创新”、研究范围及应用过程 .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：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：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； 组合创新：是指对已有的金融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。212.金融工程学的研究范围 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

8、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 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。223.金融工程实施步骤 诊断：找出问题的性质和根源。 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：按照设计方案组合新产品 定价：确定产品的合理（理论）价格。 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。234.金融

9、工程应用举例案例分析 ：金融工程的风险控制策略有两类： 用确定性来代替风险。 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。 例1 有一家美国公司，在 3 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3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3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3个月后的市场汇率高低的影响。24图1-1-1 利用远期进行货币避险图1-1-1 画出了3个月美元德国马克的实际汇率与即期汇率，用以比较该公司面临的风险。

10、25 上述金融工程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。 图1-1-2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。 26图 1-1-2 完美的避险27 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! 然而，尽管不能获

11、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，公司的财务人员可以购买一份货币期权，该期权赋予财务人员在未来三个月内以 1美元 = 150 德国马克的权利，而且权力并不代表义务。 28 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。这当然要付出期权费的代价。 用这种方

12、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。29图 1-1-3协定执行30 例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士法郎来抵付世界银行所发行的美元债券。31 通过美元与原西德马克和瑞士法郎

13、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。 32世行IBM投资者投资者发行债券利息本金世行美元支付IBM所需的马克法郎债券利息本金IBM用马克、法郎偿付世行发行的美元债券筹资本金美元债券马克法郎债券33例3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

14、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。34 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”（Treasury 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）美林公司与一

15、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。35 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，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，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。 36金融创新应用之一发达国家证券市场金融创新案例37 案例1：国有股权退出 法国政府对一个化工公

16、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%的折扣后，仍仅有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？38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4年年内获得内获得25%的收益率，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2/3，另外1/3作

17、为该化工公司所提供保证收益率的补偿一石多鸟的结果： 员工：不影响股票表决权，还可以获得最低收益保证。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1/3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。39信孚银行方案 信孚银行负责向员工安排购股资金 银行按 银行按1：9给予贷款至少持股5年，5年后如果股价下跌到原购股价以下，信孚银行保证将以原价购入，如果上涨，2/3归持股人，1/3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5年后如果股价下跌，补偿跌价部分。信孚银行如何规避风险？信孚银行卖出“合成股票”来规避风

18、险，它的价值与原股票价格挂钩（相当于指数）。这样与原股票无关。但达到规避风险目的。 40How？41 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 42金融创新应用之二我国股权分置改革中的金融创新案例43三一重工股改方案 1、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公司每股税后利润 2、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 重工至少获

19、得 10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13.5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3.5倍。3、流通权的价值计算 流通权的总价值超额市盈率的倍数 公司每股税后利润流通股股数 3.51.366000万股28560万元444、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/市价 以公司2005年年4月月29日为计算参考日，该日公司收盘价16.95元静态计算，流通权的总价值所对应的三一重工流通股股数为1684万股。5、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支付的三一重工流通股股数数1684万股，加上三一重工非流通股股东同时支付的4800万元现金，因此，非流通股股东支付对价合理为10送3派8元。最终为10送3.5派8元。45宝钢股改方案 初步方案：该方案为每10股送1股2份认购权证份5份认沽权证，其中认购权证行权价为4.18元，即权证持有者可以4.18元