金融工程学4课件

第二篇——工具篇

第4章简单利率衍生工具工程经管学院.阎波Libor利率Libor利率是指伦敦银行同业拆借利率。Libor利率有隔夜、一周、1月、2月、3月、6月、9月、12月等期限。Libor利率是一种货币市场收益率曲线，报价采用实际天数/360.本教材中应用利率术语时就是指的Libor利率。远期贷款远期贷款的定义（77页）用F（t0，t1，t2）来表示，t0指确定远期利率时刻，t1是远期贷款开始时刻，t2是贷款到期日。远期贷款的图示（图4-1）。远期贷款的复制（79页图4-2）类似于第三章的现金拆解方式b图加入现金流-Ct0得到图d。c图加入现金流Ct0得到图e。合成工具：{买入一单位t1到期的债券，做空x单位t2到期的债券}要使得两者t2的现金流相同，就会有公式（7）。合约方程二：从债券市场的复制，得到：从t1到t2的远期贷款=卖出x单位t2到期的债券+买入一单位t1到期的债券或者：从t1到t2的远期贷款=t2到期的贷款+t1到期的存款合约方程的应用1：构建合成债券如何构建一个合成的短期流动债券？从基准合约方程（16）可推出：买入一单位t1到期的债券=从t1到t2的远期贷款+买入x单位t2到期的债券构建过程见图4-4：a图是指买入x单位t2到期的债券。b图是指从t1到t2的远期贷款。c图是a图与b图的垂直相加。远期利率协议的局限不足之处：1.借款者并不想在t1时刻收取现金。2.远期贷款合约有信用风险，将信用风险渗入到资产负债表并不理性。3.合约可能缺乏流动性。FRA特点：1.具有极大的灵活性。作为一种场外交易工具，远期利率协议的合同条款可以根据客户的要求"量身定做"。2.并不进行资金的实际借贷，尽管名义本金额可能很大，但由于只是对以名义本金计算的利息的差额进行支付，因此实际结算量可能很小。3.在结算日前不必事先支付任何费用，只在结算日发生一次利息差额的支付。消除信用风险（85-86页）见图4-5：a图是指在t0时刻签订的远期贷款。b图是相对应的即期存款。投资组合：{t0开始，t1执行的远期贷款；t1时刻开始的即期存款}该投资组合的收益=N（Lt1-Ft0）δ消除风险是指按已知利率Lt1进行存款。FRA的定义定义：FRA是指等价于签订一个名义本金额为N，开始时刻为t1，结束时刻为t2，价格为Ft0，支付为N（Lt1-Ft0）δ的合约。FRA合约是两个利息的交换：合约买方支付一个已知利息Ft0δN，收取一个未知利息Lt1δN。利率互换案例：2017年3月5日开始，3年期的利率互换合约：微软向英特尔支付年息5%（半年付息一次），本金为1亿美元所产生的利息。作为回报，英特尔向微软支付6个月期及同样本金产生的浮动利息，合约约定双方每6个月互换现金。FRA的规定1.若r(uncertain)Lt1>r(FRA)Ft0，借款公司（FRA的买方）得到利差所产生的金额。2.若r(uncertain)Lt1<r(FRA)Ft0，借款公司支付利差所产生的金额。FRA合约方程从图4-5可得到合成的FRA：买入一个FRA=t1开始，t2到期的固定利率贷款（a图）+t1开始，t2到期的浮动利率存款（b图）代入公式（17），得到：买入一个FRA=t2到期的贷款+t1到期的存款+t1开始，t2到期的浮动利率存款FRA报价的例子书上95页惯例。7月13日美元FRA6×98.03%-8.09%2.1从金融学到金融工程学2.1.1早期的金融工程实践早在古希腊时期，人们就有了期权思想的萌芽。如预定橄榄榨油机的租金17世纪荷兰郁金香热中的期权18世纪以公司股票为标的资产的期权合同交易公元1600年左右的日本“大米库存票据”期货性质，防范天气的变化19世纪90年代利用期权规避风险的思想华尔街的金融投资机构提出有关期权的投资建议如果认为股票价格会下跌，则可以买入卖权；买入卖权，同时卖出相应的股票。如果认为股票价格会上涨，则可以买入买权；或者买入买权，同时买入相应的股票。19世纪后期，萨奇的做法是：当投资者要从萨奇那里借钱时，萨奇要他们以股票作为交换，因此，萨奇在借出钱的同时，做多了股票。然后萨奇立即买入以该股票为标的的卖权合同，同时向其他投资者出售该股票的买权合同。2.1.2从金融学到金融工程学（一）金融学的描述性阶段；两个重要理论1.美国经济学家Irving·Fisher1896年提出净现值法2.Neumann和Morgenstern1944年提出效用理论（二）金融学的分析性阶段五十年代初，HarryMarkowitz提出的投资组合理论——用方差来描述投资风险。马柯维茨理论的基本结论：在一系列理论假设的基础上，证券市场上存在着有效的投资组合。资产组合理论的出现，使投资者对金融问题（包括投资风险）的认识从定性到定量的转变。五十年代后期，F.Modiogliani&M.Millier在研究企业资本结构和企业价值的关系时，提出基于“无套利”(No-Arbitrage)假设的MM定理；他们的结论是：在理想的市场条件下，公司的价值与融资方式无关。1958年，Osborne提出股票价格变化服从对数分布；1965年9、10月，芝加哥大学的Fama提出有效市场假说；20世纪60年代早期，LelandJohnson&JeroseStein把证券组合理论扩展到套期保值的研究，形成现代套期保值理论。WilliamSharpe,JohnLinter&JanMossin等于1964年和1965年，创造性地提出了著名的资本资产定价理论，即:CAPM70年代，以Mayers,RobertMerton,Elton&Gruber为代表的学者，放松了资产定价模型中的某些假定条件，得出一些有意义的结论1973年，FisherBlack&MyronScholes提出完整的期权定价模型1976年，Ross提出套利定价理论，即APT；1979年，Cox,Ross&Rubinstein提出期权定价二项式方法1979年，Kahneman&Tversky提出期望理论——行为金融理论的里程碑2.1.3金融学的工程化阶段实现现代金融理论从分析性科学向工程化科学过渡的主要贡献者则是达莱尔·达菲(DarrellDuffie)等人，他们在不完全市场一般均衡理论方面的经济学研究为金融创新和金融工程的发展提供了重要的理论支持。八十年代末期，海恩·利兰德(HayneLeland)和马克·鲁宾斯坦(MarkRubinstein)开始谈论“金融工程新科学”金融学由分析性科学向工程化科学转变1988年约翰·芬纳蒂给出金融工程的正式定义1991年“国际金融工程师学会(IAFE)”的成立，标志着金融工程作为一门独立的学科得以确立并获得迅猛发展学会的宗旨：“界定和培育金融工程这一新兴专业”2.2金融工程发展的因素外部环境——环境因素内部因素2.2.1环境因素概念：环境因素是企业无法直接控制的因素，但其对企业经营活动有重大影响，故企业必须对这些因素赋予极大的关注。具体包括：市场环境金融理论技术进步法律制度市场环境金融自由化与价格波动构成20世纪七、八十年代世界金融环境的基本特征，表现：1973年布雷顿森林货币体系的瓦解——汇率波动加剧货币主义学说和新古典主义经济学说的流行——利率管制放松根本原因：经济剧变引起的金融“脱媒”技术进步引起的变化国际金融市场的空间突破使各国金融管制难以为继。自由化的内容：利率自由化金融机构业务自由化金融市场自由化如：1981年12月，美国允许欧洲货币在美国境内通过IBF进行交易1984年11月，允许前联邦德国存款保险公司管辖下的9300家州立银行在美国开展证券业务外汇交易自由化前联邦德国规定从1988年起，外国人在德国投资或购买不动产不必履行审批手续，外汇进出自由。金融理论：见上文技术进步高新技术彻底改变了传统的金融运作方式1985年11月，伦敦证券交易所采纳了由设在总部的3万台电脑主机和遍布全国的5000部终端机组成的“证券交易所自动报价系统”，使证券交易成本大幅下降，市场效率大为提高。高新技术使各国金融市场更紧密地联系在一起跨州、跨地区、跨国投资更迅速地进行模仿和发展创新产品金融工具软件和程度的开发使金融工程技术大大简化国际互联网商业银行的间接融资功能面临直接金融更强有力的挑战；投资银行的角色面临的挑战；1996年3月，美国SpringStreet公司首创在互联网上发售新股，对投资银行形成冲击。证券交易更容易在网上进行，通过公告档方式直接发行交易对手。法律制度现行金融监管对金融工程产生正面促进作用的一个典型案件是各国金融监管机构于1988年通过的《巴塞尔协议》（关于统一国际资本衡量和资本标准的协议），三方面的内容对商业银行的资本进行明确定义确立了不同种类的资产负债中资产的风险权重将表外业务纳入衡量资本充足与否的框架，并采用“信用转换系数”进行衡量。1975年，美国的“亨特报告”和“范恩报告”取消《Q条例》高限与各州高利贷高限除商业银行外，互助储蓄银行和信用合作社也可以设立活期支票账户；互助储蓄银行和信用社可以扩大资金运用范围可扩大消费信贷可从事商业票据和银行承兑票据业务；放松对不动产信贷业务的限制放松金融机构的管制，各金融机构可以更换注册和营业执照、设立跨州分行等实际的情形：1980年通过《放松存款机构管理法与货币管制法》取消Q条例设置的利率高限，放松资金来源允许各种带息支票存在，允许各金融机构的资金运用进行业务交叉等。1982年《加恩·圣日尔曼法》允许隔州银行在一定条件下合并，放松对金融机构的业务限制。附：《格拉斯-斯蒂格尔法案》格拉斯-斯蒂格尔法案（Glass-SteagallAct），也称作《1933年银行法》。在1930年代大危机后的美国立法，将投资银行业务和商业银行业务严格地划分开，保证商业银行避免证券业的风险。该法案禁止银行包销和经营公司证券，只能购买由美联储批准的债券。该法案令美国金融业形成了银行、证券分业经营的模式。附：《格拉斯-斯蒂格尔法案》允许商业银行以信托的名义代客买卖公司股票。商业银行普遍设立信托部，通过信托部和银行控股的方式，参与大公司的人事和资本，大量进入非银行金融业务。影响1948年，在美国占领当局的影响下，日本金融业也形成了分业经营模式。附：《格拉斯-斯蒂格尔法案》法案的废除随着美国金融业的发展和扩张，1933年的《格拉斯-斯蒂格尔法案》已经成为今天的障碍。商业银行不满足于低利润的银行零售业，开始向投资银行渗透，很多商业银行都有变相的投资银行部门。自80年代起，《格拉斯-斯蒂格尔法案》遭到很多商业银行的反对。1988年第一次尝试废除《格拉斯—斯蒂格尔法》，未成功。1991年，布什政府经过研究推出了监管改革绿皮书(GreenBook)。1998年，以花旗银行和旅行者集团合并为标志，“格拉斯-斯蒂格尔法案”名存实亡。附：《格拉斯-斯蒂格尔法案》1999年，由克林顿政府提交由1991年布什政府推出的监管改革绿皮书(GreenBook)，并经国会通过，形成了《金融服务现代化法案》(FinancialServicesModernizationAct),亦称《格雷姆-里奇-比利雷法案》(Gramm-Leach-BlileyAct)，废除了1933年制定的《格拉斯-斯蒂格尔法案》有关条款，从法律上消除了银行、证券、保险机构在业务范围上的边界，结束了美国长达66年之久的金融分业经营的历史。其结果是商业银行开始同时大规模从事投资银行的活动，如花旗集团（Citigroup）和摩根大通（JPMorgan）。附：《格拉斯-斯蒂格尔法案》废除该法案的后果：次贷危机商业银行能够从事全能银行的业务。在美国，金融企业的利润占到全部上市公司利润的份额从20年前的5%上升至40%。金融扩张的幅度明显大于其所服务的实体经济，而且随着监管的绊脚石被移走，越来越多的商业银行加入到衍生品的盛宴当中，从而使隐患一步步扩大。这种放松管制的爆发性增长是不可持续的，一旦房地产泡沫破裂，多重委托代理关系的链条便从根本上断裂了，危机便不可避免地发生了。法律制度变迁对金融工程起到的积极推动作用：金融市场波动性加剧，提高金融机构的避险要求，也使利用波动获取利润的金融工程行为大量产生金融业竞争空前激烈。对有限的资金供给和资金需求的争夺迫使金融机构争相发展新的金融产品原先仅囿于一个市场的金融机构可跨国跨市经营，避险和套利愿望大增。2.2.2内部因素包括：流动性需要对风险的厌恶程度代理成本熟悉定量化技术和训练管理能力会计方面的好处流动性需要流动性在金融中的几种含义：将一项资产转变成现金的难易程度使现金发挥作用的能力在紧急情况下，筹措现金的能力当经济条件发生变动的时候，证券价值偏离其面值的程度在不过大地增加交易成本的条件下，市场对某种证券的购买和销售所能吸收的程度实际中，一个市场的流动性常常以买卖价差的大小来衡量越小越具流动性。过去许多创新性金融工具的设计，都是为了更容易地获取现金，更容易地对暂时不需要的现金加以利用。例子：货币市场基金、电子资金转移等一些创新试图创造一些其价值不像传统的定息息票票据和债券、普通股和定息优先股那样容易发生变动的长期证券例子：浮动利率票据、可调股息的优先股等一些创新为了通过增加市场深度来增进流动性。从非标准到标准化，对金融工具的结构进行调整等对风险的厌恶程度理性人厌恶金融风险，只有当个人得到充分的风险补偿时，他才愿意承担风险。基于风险厌恶的创新是通过降低金融工具的内在风险或创造出管理风险用的金融工具等途径来增大企业的价值或个人投资者的效用。例：按揭贷款担保债券、可调利率债务等针对个人和企业对风险的厌恶而进行的金融创新的核心在于引入了非常有效的风险管理工具和设计出非常精致的风险管理策略。例：利率期货与期权、股指期货等、例：资产/负债管理技术代理成本代理成本是Jensen和Meckling于1976年提出，指现代公司所有权与控制权相分离的结构，使得公司管理者并非总是真心地为公司所有者的利益服务代理成本有利于解释金融业巨变中大量的兼并与收购活动和杠杆赎买活动。80年代的许多金融创新是由于，或者至少是部分地由于它们能降低代理成本，如LBO所需资金采用的新的融资方式。熟悉定量化技术和训练管理能力熟练掌握定量化技术和坚实的理论基础的毕业生将更有机会在工业企业、商业银行、投资银行以机构投资者等行业中获得一席之地。投资领域更加要求熟练掌握定量化技术会计方面的好处许多金融创新的目的都是为了改善企业的财务报表状况采用此类创新方案改变财务报表的表现面貌，对于企业的短期营运收益或改进度量企业资信的指标可能会有正面和影响如：减少企业债务的将债务和权益互换的一些金融工程活动。有些金融工程活动表现上确能产生短期效益，但却往往牺牲企业的长期经营业绩。2.3金融工程的发展趋势金融工程面临的挑战金融工程发展趋势2.3.1金融工程面临的挑战面临的挑战：A.理查德·罗尔(RichardRoll)对CAPM提出了几点批评，即：“罗尔批评”。B.CAPM模型的奠基人之一——

法玛(Fama)宣布不再支持该理论模型。C.1998年，LTCM的破产倒闭，导致理论的正确性和有效性从而受到了前所未有的质疑。金融工程面临的主要挑战（或缺陷）有以下几点假设条件理想化假设条件描述了一个理想的均衡市场,理性人假设,理性人追求效用最大化。技术工具数学化依赖严格假设的数学推理并不一定能够取得令人满意的、符合现实的结论金融产品虚拟化决策过程简单化2.3.2金融工程的发展趋势金融工程理论研究的发展趋势准确性创新性——新的研究领域如何建立一个模型来描述市场的参与者根据各自的不完全信息做出决策，以弥补传统理论对决策过程的忽视；在现有的均衡定价模型存在缺陷的情况下，如何建立一个非均衡的市场模型和定价理论；如何通过对金融数据的实时处理来发现大投资者对市场的操纵和内幕交易，如何建立一个风险监控体系来预警和防范全球性的金融市场失控；如何对金融工程产品的风险进行估测，如何对金融工程产品进行准确定价。金融工程实务发展趋势拓展化产品化和市场化2.4金融工程在中国的发展发展金融工程的必要性可行性需要解决的几个问题2.4.1发展金融工程的必要性第一，金融工程可以推进我国金融业的改革深化，强化金融市场在资源配置中的核心作用。金融发展表现为量上的扩张而不是质上的提升，最明显的三个特征是：利率市场化进程缓慢，真正反映市场供需状况和资本边际效益的利率机制并没有有效产生。近年来央行频频降低利率以图刺激经济，但效果却不明显。其关键原因就是利率并非是指导社会经济活动的有效指标，利率体制仍然是计划性的；金融市场严重的分隔（分业经营）；金融经营主体，在权利和