衍生金融工具（高教）第十三章 衍生工具的运用和发展

第十三章衍生工具的运用和发展1本章导读

自从布莱克—斯科尔斯期权定价理论问世以来，建立在其上的金融创新层出不穷。以期权为核心的拓展运用与组合产品更是丰富多彩，不仅满足了市场对于风险管理的需求，拓展了投资渠道，也为资金短缺者提供了新的融资方式。本章主要介绍金融衍生工具的拓展，在第一节我们向大家介绍结构化产品。结构化产品可以设计出特性各异、满足各种个性化需要的金融工具。在最近几十年得到快速发展，第二节我们向大家介绍期权在项目投资中的应用，这种思想是对传统投资思维的一种突破。第三节介绍解决委托代理问题的“管理者期权”，第四至六节分别介绍期权在气候衍生品、保险衍生品和能源衍生品中的创新运用。2知识结构图3第一节结构化产品结构化产品的产生

自从布莱克-斯科尔斯期权定价理论问世以来，建立在其上的金融创新层出不穷，以期权为核心的拓展运用与组合产品更是丰富多彩。结构化产品在近30年来依靠金融创新获得了快速发展。结构化金融产品满足了投资者的种种个性化需求，向企业提供了多种新型的风险管理工具，还增加了金融机构获取收入的途径。4

第一节结构化产品

一、结构化产品的概念结构化产品（structureproducts）的实质是运用现代金融工程技术,对已有的股票、债券、期货、期权、互换等金融工具进行重新设计、改造、组合,创造出来的一类复杂的金融产品。它的含义有广义和狭义之分。广义的结构化产品是所有由基础金融产品组合而成的金融工具。除了结构型债券,还包括可转换债券、权证、牛熊证、股票挂钩票据等。这些产品都具有较大的市场规模,可以视为独立的产品类型,但严格地说,它们仍属于结构化产品,都是由债券、期权等工具合成的,通常是由一两个基础债券和期权构成的组合,结构清晰,标准性强。狭义的结构化产品是将固定收益证券与其它衍生性金融产品融合在一起的产品,其债券特性较为明显，亦被称为结构化债券。5

第一节结构化产品

二、结构化产品的功能1.对于投资者而言。第一，可以有效满足投资者的风险收益偏好。第二，投资结构化产品可以规避一些政策障碍,接触到更广泛的金融资产和市场。与结构化产品收益挂钩的可以是任何可交易资产,如股票、债券、外汇、商品、信用、指数以及其期货、期权等。如果直接投资面临较高的交易门槛和较强的准入限制时,可以转而投资与之挂钩的结构化产品。第三，由于结构化产品常被包装成债券的形式,能够突破部分法规限制。2.对于发行者而言。发行结构化产品可以降低融资成本，也可以增强产品的吸引力，经过金融工程师们的精细设计,可以将这个过程的风险降到最低,并获得丰厚的低风险利润。6第一节结构化产品三、结构化产品的分类（按其衍生交易部分的标的资产为标准）（一）、与利率联动的结构化产品这种产品偿付本金或支付利息的金额与某种利率指标或债券指数联动。具体而言，如果按照产品收益标的参考利率变动影响的方式来划分，利率挂钩型结构化产品可以进一步分为区间累积型产品、单向浮动型、固定期限互换利率挂钩型和触发型利率挂钩型产品等。1.区间型利率结构化产品（1）区间累积型产品区间累积型结构化产品是目前市场上最常见的一种与参考利率联动的产品，所谓“区间”是当参考利率落入某一区间之内时，支付比市场更高的利率，否则利率较低或者为0。通常，该产品所支付的利息是根据参考利率落入该区间中天数的百分比而定，换言之，在债券的存续期间，参考利率落入区间的天数将予以计息，否则将不予以计息。而“累积”是指把产品存续期间内有效的天数（即落入区间的天数）累积起来，计算出有效的投资天数作为投资者的实际收益时间。7（2）固定期限互换产品固定期限互换利率挂钩型结构化产品（ConstantMaturitySwap，CMS）是近年来才出现的一种利率结构化产品。其特征是：产品到期时向投资者支付的收益与一种或几种货币的固定期限互换利率挂钩，这也就是将投资者对未来互换利率趋势的预期产品化的一种结构化产品。产品名称：瑞士银行6年期美元结构性债券发行银行：瑞士银行产品期限：6年投资币种美元挂钩标的：30年期美元互换利率和10年期美元互换利率收益决定条款：第一年固定计息：4.75%。第2年-第6年计息为：5.25%*n/m。其中，n为30年期美元互换利率-10年期美元互换利率大于0的天数，m为观察期总天数。到期百分之百地还本付息。第一节结构化产品8

第一节结构化产品

2.浮动型利率挂钩产品（1）反向浮动型产品（2）正向浮动型产品（3）杠杆浮动型产品9第一节结构化产品3.触发型利率挂钩产品触发型利率挂钩产品是指，在产品到期时，投资者取得的收益取决于挂钩利率在产品到期日或整个投资期内的取值是否触及某一事先设定的利率水平或利率区间的一类理财产品。产品名称：德意志银行利率挂钩型产品发行银行：德意志银行产品期限：2年投资币种：美元挂钩标的：3个月美元LIBOR收益决定条款：第一年支付2%。第2年，如果在整个观察期内任一工作日，挂钩利率大于1%，则支付2%的年化利率；否则，支付3%的年化利率。10第一节结构化产品（二）、与股权联动的结构化产品这类产品是指偿付本金或支付利息金额的多少取决于某只股票或股票指数。发行种类主要特征可转换成股票的债券在一定条件下可转换成股票可转换成优先股的债券在一定条件下可转换成优先股股票利息与股票指数联动债券债券利息与特定指数（包括市场指数、一篮子股票或基金）联动本金与股票指数联动债券

债券到期本金偿付金额多少与特定指数（包括市场指数、一揽子股票或基金）联动反向可转换成股票债券通常支付较高的票面利率，仅当标的股票价格低于债券票面金额时，将被转换为该标的股票的一类债券。11第一节结构化产品（三）、与外汇联动的结构化产品这类产品在偿付本金或支付利息金额的多少取决于所挂钩的某种或多种货币的汇率。发行种类主要特征双货币债券偿付本金的币种与发行币种不同利息与汇率联动型债券偿付利息金额的多少随汇率变动本金与汇率联动型债券偿付本金额的多少随汇率变动触价生效或取消债券偿付本金或利息金额的多少随汇率变动的债券。当汇价触及生效价或触及取消价时，其内嵌的选择权就会自动生效或取消。反向多货币债券所支付的利息有不同的币种，而偿付本金的币种与发行币种相同反向双货币债券支付利息的币种与发行币种不同，而偿付本金的币种与发行币种相同。12第一节结构化产品（四）、与信用联动的结构化产品这类产品在偿付本金或支付利息时，其金额多少取决于某一特定事件是否发生。这类产品的基础资产包括信托、贷款、特定经济主体违约事件、短期融资券(和企业债等风险债券)等。根据不同信用类结构化产品构成的机制和特点，将信用类结构化产品分为1、信用联结结构化票据(Credit-LinkedStructuredNotes)、2、合成信用联结票据和、3、信用资产证券化(CreditPortfolioSecuritization)13第一节结构化产品产品名称“心喜”系列0767号：美元6个月期信用挂钩型产品发行银行XX银行产品期限2007年9月1日至2008年3月1日，6个月收益类型保本浮动型挂钩标的特定经济主体违约事件理财币种美元起购金额最低5000美元，以100美元的整数倍递增收益决定条款1、5.22%（如果在理财期间内相关信用主体没有发生信用违约事件）；2、如果在理财期间内相关信用主体发生信用违约事件，本产品年收益率可能低于5.22%。相关信用主体1、国家开发银行；2、中国进出口银行；3、中国民生银行；4、兴业银行；5、华夏银行相关信用主体信用违约事件1、破产2、延迟支付负债的本金和利息提前终止权1、银行无权提前终止理财合同。2、客户如欲提前终止，须于起息日后每月30日到银行柜台办理，办理之日即为理财协议终止日。客户提前终止时，只能得到1.15％的年收益率。某银行发行的信用联结结构化产品14第一节结构化产品（五）、与商品联动的结构化产品这类产品在偿付本金或支付利息时，其金额多少取决于某一商品或商品指数。它又可以分为两大类：1、由商品的生产或消费企业所发行的商品联结债券，它本质上是企业基于商品的一种融资交易行为；2、和商品价格挂钩的结构化票据15第一节结构化产品四、结构化产品的设计1.投资者需求的识别——识别投资者的需求通常需要确定多个相互区别的因素。2、产品构建——当识别出投资者试图承担的风险暴露之后，就应该考虑什么才是获得特定风险暴露的最有效方法。3.交易实施——结构化产品设计完成之后，就要进行方案的执行，包括发行者的选择、对产品的所有相关风险进行对冲操作等。4.二级市场交易——创设的结构化产品是否有二级市场，将影响到该产品在到期前的销售和申购。在通常情况下，结构化产品的流动性要低于与其类似的基本证券。16第一节结构化产品五、结构化产品的定价的基本原理结构化产品是由固定收益证券和金融衍生工具组合而成的，那么该结构化产品在未来的价值应该与组合中的固定收益证券和金融衍生工具未来价值的总和相一致。因此，根据无套利原则，结构化产品在当前的价格就应该与组合中固定收益证券的价格和金融衍生工具的价格的总和相一致。当然，这里的相一致并非完全相等，因为有些结构化产品具有参与率条款，该条款影响到内嵌的金融衍生工具的价值对结构化产品价值的贡献比率。简而言之，结构化产品的定价问题，基本上可以分解成为固定收益证券的定价和金融衍生工具的定价。17第二节实物期权一、传统的资本投资评估方法及缺陷NPV法：即对一个项目的预期现金流进行贴现，若所计算的NPV>0则采用这个项目，NPV<0则放弃项目。缺陷：1、主观性2、忽略了项目执行期间可能获得的机遇，缺乏灵活性18第二节实物期权二、实物期权的概念实物期权是金融期权理论对实物(非金融)资产期权的延伸。因此，我们可以将标的资产为非金融资产的期权称为实物期权。在金融期权的合约中，对于期权合约的各项参数都很明确，而嵌入在各种各样战略性投资中的实物期权必须经过认真的识别和鉴定。从金融期权的领域转移到实物期权的领域需要思维方式的转变，即需要把金融市场上的交易规则转移到公司的一些具体的投资决策中。19第二节实物期权三、实物期权的种类(一)推迟投资期权项目的持有者有权推迟对项目的投资，以解决现在时刻投资项目所面临的一些不确定性。(二)扩展投资期权项目的持有者有权在未来的时间内增加项目的投资规模，即未来时间内，如果项目投资效果好，则投资者有权扩张投资项目的投资规模。(三)收缩投资期权收缩投资权是与上述扩张投资权相对应的实物期权，即项目的持有者有权在未来的时间内减少项目的投资规模，即未来时间内，如果项目投资效果不好，则投资者有权收缩投资规模。(四)放弃期权如果项目的收益不足以弥补投入的成本或市场条件变坏，则投资者有权放弃对项目的继续投资。20第二节实物期权金融期权实物期权标的资产标的资产标的资产的市场价格标的资产的市场价格期权费合约中所约定未来获得该资产的成本无风险利率无风险利率标的资产的波动率标的资产的波动率标的资产分红率标的资产的维护费用期权持续期期权持续期四、实物期权的要素21第二节实物期权五、实物期权的定价(一)Black-Scholes模型(二)二叉树定价(三)扩展的净现值模型22第三节管理者期权一、管理者期权的产生——解决“委托—代理”问题现代公司管理体制使得委托人（股东）和代理人（经理），利益相偏离，而又由于信息不对称，委托人无法监督代理人的行为，从而产生一系列问题，解决这一问题的方案之一就是使用“木马计”，将委托人的利益植入到代理人之中，管理者期权就是顺应这一理论而产生的。23第三节管理者期权管理者期权合约的特点1.管理者期权有一段等待时间，在这段时间内期权是不能被行使的。并且若管理者在此期间离开公司，期权作废。等待时间之后，管理者离开公司时，虚值期权作废，实值期权则会马上行使。2.管理者不能出售这些期权3.当管理者行使期权时，公司发行股票，并将其按执行价格卖给管理者24第三节管理者期权二、管理者期权的正面效应1.降低代理成本2.降低直接激励的成本3.解决长期激励不足问题25第三节管理者期权三、管理者期权的不足——倒填日期丑闻管理者掌握内部信息，并且可以影响消息公布的时间。这样就会激励管理者做出不利于股东利益的行为。这就是管理者期权的弊端，解决这个弊端的一个方法是：使管理者在买入或卖出公司股票时，提前公布其意向，并且一旦公布意向，管理者就必须执行。如果市场是有效的，那么市场就会对管理者的行为作出自己的结论，或者使得公司股价上涨，或者下降。26第三节管理者期权四、管理者期权有效的必备条件1.完善的公司治理结构2.有效的资本市场3.健全的职业经理人市场4.健全的法律制度27第四节气候（天气）衍生产品一、天气衍生品的产生——天气风险天气衍生品市场始于1996年，当时美国解除了对电力供应方面的管制，这使得美国的电力供应市场由地方企业分块垄断转变为竞争性市场，这些企业在经营的过程中面临着天气风险，这一风险深刻地影响着企业的经营，为了分散这一风险最终产生了最初的天气衍生产品。天气风险（Weatherrisk）是指由于天气变化的不确定性引起某些商品的生产成本和市场需求发生巨大波动，从而引起经济实体现金流量和利润的不确定性变化的风险。其具有以下特点：1.天气风险来自于非灾难性的天气变化。2.天气风险是一种数量风险（Volume/quantityrisk）。3.天气风险是一种系统性风险。28第四节气候（天气）衍生产品二、天气风险的衡量——天气指数金融衍生品是以基础产品的存在为前提，以这些基础产品为交易对象，价格也由这些基础产品决定的金融工具。传统的衍生品的基础产品是实物商品、货币、汇率、利率以及股票指数等。天气衍生品也是金融衍生品，它的基础产品不是某种商品，而是专门定义的某种指数，我们称之为基础指数（UnderlyingIndex），其度量尺度采用天气度量尺度，如气温、降雨量、降雪量、风力级别等尺度。29第四节气候（天气）衍生产品三、典型的气候（天气）衍生品1.天气期货

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CME的HDD/CDD期货合约

合同价值

$l00×

HDDs／CDDs指数的值

报价方式

以HDDs/CDDs指数报价

最小跳动

1点

HDD/CDD指数或

100美元

合同月份

10月／11月／12月／1月／等等

交割日

交易月份结束后第三天早上

9:00（遇到假日则顺延一天）

交割价格

根据

EathSatSatellite公司计算出指数以现金进行交割

部位限制

10,000笔

地理区

Atlanta／Chicago／Cincinnati／NewYork／Dallas／

Philadelphia／Portland／Tucson／等城市或地区。

30第四节气候（天气）衍生产品2.天气期权期权是一种“是否选择交易的权利”，当合约的买方付出期权费后，享有在特定期间内向合约的卖方依标明的执行价格买入或卖出一定数量的标的物的权力。天气期权是一种期货期权，表示该期权的购买者未来某个日期有权利买或卖一个天气指数期货合同。天气期权分为欧式期权和美式期权两种。现在市面上的天气期权一般都是欧式期权，即在期权合约的执行日期，一旦官方发布天气记录，期权合约就进行结算。3.天气互换互换是两个或两个以上的当事人按照商定条件，在约定的时间内，交换一系列未来的现金流，从而交换风险的合约。天气互换则是具有逆相关性的天气风险的不同主体为了规避天气风险而签订的合约。天气因素对不同行业的影响是不一样的，某一天气因素可能与某些行业的收入呈正相关，而与另外一些行业的收入则呈负相关。例如，夏季的高温会增加电力供应企业的收入，却使旅游行业的营业收入减少。因此，可以通过签订互换协议，要求交易者在天气指数上升到某一特定水平之上（或下降到某一个特定水平之下）时进行赔付，同时也授权该交易者在天气指数下降到同样的水平之下（或上升到同样的水平之上）时获得赔付。这样，双方交易者都可以减少收入的波动，从而降低其面临的天气风险。31第五节保险衍生品一、保险衍生品的产生保险是企业进行风险管理的一种方式，它可以把因风险事故发生造成不确定的损失转化为确定的保险费的支出。然而，保险不是万能的，它对于系统性风险或者说巨灾风险的保障是欠缺的。当巨灾风险（地震、风暴、泥石流等等）发生时，会造成一定区域内巨额损失，对于这样的风险保险公司是不愿意承保的。此外，传统上保险公司进行风险转移主要通过再保险。但对于再保险公司而言，其如何进行风险转移？随着金融创新的发展，保险衍生产品应运而生。32第五节保险衍生品二、保险衍生品的种类1.巨灾期货巨灾期货是最早产生的保险衍生品，它的发展不是一帆风顺的。巨灾期货以季度为周期进行交易,它有四个交割月份：3月、6月、9月和12月。合同以某一季度发生的损失为标的，通常包括损失发生期A和损失上报延展期B，且A<B,主要是考虑保险公司数据处理的滞后和理赔的延迟。

2.巨灾期权巨灾期权是以巨灾损失指数为标的物的期权合同。保险公司通过在期权市场上缴纳巨灾期权费购买巨灾期权合同，购买在未来一段时间内的一种价格选择权，即保险公司可以选择按市场价格进行交易，或按期权合同约定的执行价格进行交易。当巨灾发生且巨灾损失指数满足触发条件时，巨灾期权购买者可以选择行使该期权获得收益，以弥补所遭受的巨灾损失。

3.巨灾债券巨灾债券(CATBond)，是指债券公开发行后,未来债券本金及债息的偿还与否,完全根据巨灾损失发生情况而定，即买卖双方通过资本市场债券发行的方式，一方支付债券本金作为债券发行的承购,另一方则约定按期支付高额的债息给另一方，并依据未来巨灾损失发生与否，作为后续付息与否及期末债券清偿与否的根据。通过这种方式，承保巨灾损失的保险公司和再保险公司将自身的巨灾风险转移给市场投资者。根据所承担风险的不同，巨灾债券可分为本金保护债券(即只有债券利息存在风险，本金没有风险)、部分本金保护和本金不保护债券。作为巨灾债券偿还与否的条件，巨灾债券的核心问题是合同中触发机制的设计。巨灾债券的触发机制共有五种类型:损失触发、行业指数触发、纯参数触发、参数指数触发和模型化损失触发。33第六节能源衍生品一、能源衍生品的产生现代社会是建立在各种化石燃料之上的，20世纪70年代，石油价格随着石油输出国组织对于石油供应的控制而疯涨。从那时起，各个经济体意识到自己所面临的能源风险，并积极利用各种衍生品对冲能源价格的风险。34第六节能源衍生品二、能源衍生品市场的发展1、能源产品（1）原油

原油市场是世界上最大的商品市场，世界各国每天均消耗大量的原油。由于比重和含硫量的不同，原油可以分为许多等级,利用原油可以提炼出汽油、柴油、煤油等多种产品。。世界上对原油定价的两种重要标准是布伦特原油（Brentcrudeoil,英国北海）和德州轻油（WestTexasIntermediate,WTI）。（2）天然气

天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中，包括油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气等，也有少量出于煤层。它是优质燃料和化工原料。其主要用途是作燃料，可制造炭黑、化学药品和液化石油气，由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。天然气是一种较为清洁的能源，其在各国能源消费中所占的比重越来越大。（3）煤炭

煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物，是一种固体可燃有机岩，主要由植物遗体经生物化学作用，埋藏后再经地质作用转变而成。煤炭是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一，进入二十一世纪，虽然煤炭的价值大不如从前，但在目前和未来很长的一段时间之内煤炭还是我们人类的生产生活必不可缺的能量来源之一。35第六节能源衍生品2、国际能源衍生品市场的发展国际能源金融衍生品市场的兴起是伴随20世纪70年代的石油危机而出现的。那场石油危机不仅给世界石油市场带来巨大的冲击,也直接导致了石油期货的产生。1982年纽约商品交易所(NYMEX)推出了世界上第一份原油期货合约——轻质低硫原油期货合约,也称西德克萨斯中质原油(WTI)期货合约。作为全球交易最大的商品期货品种,它和英国布伦特(BRENT)原油(1981年由英国国际石油交易所推出,是欧洲第一个能源期货合约)、中东原油并称为全球三大基准原油。WTI的价格还是全球原油现货贸易的重要定价依据。WTI原油期货的成功,不仅仅是石油市场发展史上具有重要意义的事件,它还使得此后20年石油价格的主导权重新回到美国,并支持了上世纪80年代后美国经济的持续稳定发展。更为重要的是,WTI原油期货的设立成为能源金融衍生品市场发展的旗舰部队。它的成功使得各国由石油引发的风险有了一个有效规避和分散的平台。亚太地区的能源金融衍生品交易始于1989年新加坡国际金融交易所(SIMEX)推出的石油期货合约——高硫燃料。而日本作为石油的消费大国(95%以上的石油需要进口),于1999年推出第一张石油期货合约,2001年推出中东石油期货合约。日本石油期货的