金融工程学全套课件

金融工程学教材与参考资料1.JOHNHULL:Option,FuturesandOtherDerivatives,PrenticeHall,2006.5thedition.2.叶永刚.金融工程学.东北财经大学出版3.郑振龙.金融工程.高等教育出版社.4.吴冲锋.金融工程学.高等教育出版社5.罗伦兹.格利茨.唐旭译.金融工程学.经济科学出版社6.JohnC.Hull.期权、期货和其他衍生产品（中文版）.清华大学出版社7.约翰·马歇尔·维普尔著.宋逢明等译金融工程华夏出版社8.瞿卫东:金融工程学,中国财经出版社,1997年版.9.罗伯特·L·麦克唐纳著，钱立译,中国人民大学出版社,2006年版.10吴可：金融工程学多媒体讲义，金融衍生品保值与套利技术（即将出版）11.罗伯特C默顿等著:金融工程案例,东北财经大学出版社,2001年版.12.PaulWilmott,TheTheoryandPracticeofFinancialEngineering,JohnWiley&Sons,1998.998.23998.2361241664.936124.043063.34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。ryr0PB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4借入者预期利率上升，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: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。2.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。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3.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。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。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；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3.市场与金融工具金融工具载体按大类分有：商品市场、货币市场、外汇市场、债券市场、权益市场等。每一市场都有相应的操作工具。同一市场不同工具可以组合使用，不同市场之间的工具也可以按照金融目的进行合理配置，达到投资、套利或保值等目的。4.金融工具组合分解不仅同一市场的工具之间的可以组合配置。而且不同市场之间的工具也可以组合分解配置。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。3.金融工程实施步骤①诊断：找出问题的性质和根源。②分析：提出解决问题的逻辑思路和备选方案。③构造：按照设计方案组合新产品④个性化：进行工具组合配置，满足个性化需求。⑤定价：确定产品的合理（理论）价格。4.金融工程应用举例案例分析：金融工程的风险控制策略有两类：①用确定性来代替风险。②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。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／德国马克的真实远期汇率与即期汇率，用以比较该公司面临的风险。图1-1-2完美的避险第二节金融工程分析方法第一章金融工程导论一、金融价格及其风险1.金融工程技术----“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.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.多头金融价格风险和空头金融价格风险多头价格风险:P↗↘，则V↗↘（担心P↘）（成品）；空头价格风险:P↗↘，则V↘↗（担心P↗）（原料）；金融工具积木结构避险图1.2.2公司风险结构覆盖二.金融工程积木块1.积木块之一：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，则称之为多头远期交易；若为卖出则为空头远期交易。远期合约的避险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。远期交易合约的基本特征信用风险大：到期之前，交易双方不存在任何现金支付。图1-2-3远期合约保值空头多头价格上涨带来损失，为空头风险2.积木块之二：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和空头交易。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。3.积木块之三：互换合约概念：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流量。利率互换和货币互换是互换合约的主要形式。互换的分解：互换是由一系列的远期合约构成。互换合约的风险：互换合约与期货合约、远期合约损益图是相同的。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。图1-2-4利率互换现金流量图4.积木块之四：期权合约1.期权合约使其持有者有权在预定的日期按预定的价格买卖某种资产。2.期权可划分为四类：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。3.期权交易的实质是无风险债券与远期交易的组合。4.多头金融价格风险+多头看跌期权=多头看涨期权；5.空头金融价格风险+多头看涨期权=多头看跌期权；6.买入看涨期权+卖出看跌期权=买入远期；7.卖出看涨期权+买入看跌期权=卖出远期。第三节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。首先我们要搞清楚金融产品定价基本含义。为什么要对金融产品定价，定价的意义是什么？金融交易中定价处在什么位置。金融产品定价一般来讲就是在金融交易中合约中协议的价格。一般金融交易的主持方是银行或具有交易资质的金融机构。金融产品定价就是主持方为按照一定的法则对客户所报出的价格，这一报价即为合约中的协议价格。有时称之为敲定价格。合约价格、协议价格、执行价格等都是同一个含义。例如：在远期合约中即是远期交割的协议价格；在期货中即表现为标的的协议买入价格或卖出价格；但在期权中为期权买入价格或卖出价格，即期权费，而不是期权合约中的期权标的买入或卖出的执行价格。在一般的教科书中还把这种合约的协议价格称之为理论价格或理论定价。这里要特别提请注意的是，衍生产品定价是协议报价，它与市场的交易价格是不同的。或者确切地说，二者一致是偶然的，不一致则是经常的。因为金融产品市场交易价格是受产品供求关系等其它诸多要素影响的。产品供大于求时，金融衍生产品价格下跌，反之产品价格上升。这与商品市场的价格变化是类似的。一方面合约一旦达成，其协议价格在合约有效期内一般是不变的；另一方面产品的市场价格又是不确定的，经常变化的，或者高于协议价格或者低于协议价格。而衍生产品的价值或者投机、投资机会正是在市场价格与协议价格的背离中凸显出来。这也正是定价的深刻意义。即定价是为了发现产品价值，发现产品被市场误定而存在套利机会或投机机会的可能。另外，金融产品定价也是金融交易主持方根据当前市场的即期金融价格，比如即期利率或汇率，就是遵循金融市场原理方法，经过符合逻辑的数理分析而推导出的远期价格。所谓合理报价就是对交易双方都是可接受的，也就是对双方来讲市场按照这一理论定价在合约签订时是不存在套利机会的。由上分析，我们可以得到一个结论：金融交易主持方为远期合约报价时，必须遵循的基本法则是当交易达成时，合约对多头和空头双方都不存在套利机会。否则不仅交易达不成，而且市场的参与者立即会利用这一机会实现充分套利。不存在套利机会也就是不存在风险，否则一方存在风险，另一方就可能受益。如果两方都存在风险则两方都存在套利机会。所以当远期交易达成时，远期合约对多空双方均不存在套利机会也就是不存在风险。也就是此时即所谓金融市场的均衡。当然，随着时间的推移，市场价格可能或必然背离协议价格，此时或多头获利而空头损失；或空头获利而多头损失。再一次强调，远期报价是当远期交易达成的那一时刻或瞬间市场是均衡的，买卖双方不可能通过当时的市场价格和远期报价进行套利的。例金融工程进行风险规避或套利中使用的一个重要手段