周爱民《金融工程》第一章金融工程学与金融创新

2019/8/121《金融工程学基础》第一章金融工程学与金融创新（返回电子版主页）（返回）周爱民主编参编：罗晓波、王超颖、谭秋燕、穆菁、张绍坤、周霞、周天怡、陈婷婷南开大学经济学院金融学系[e-mail]天津市(300071)2019/8/122第一章金融工程学与金融创新第一节金融工程学概述第二节现代金融理论的产生和发展第三节金融工程学的产生与发展第四节金融创新第五节国内金融创新的发展2019/8/123第一节金融工程学概述一、什么是金融工程学?二、金融工程师是做什么的？三、金融工程学的主要内容2019/8/124一、什么是金融工程学?“工程学”最初的意思是将自然科学的理论应用到具体工农业生产部门中所形成的各学科总称，例如：水利工程学、化学工程学、土木建筑工程学、遗传工程学、系统工程学。工程学还有一种含义是指为了获得某种功能上的完善而需要将一些零件组成一个系统，与特殊的工具或器材一同工作。金融工程学的含义与后者有许多类似之处。事实上，现代金融理论的很多词汇都是从其他学科衍生出来的，例如微观经济学的核心思想“供需平衡”就是从物理学力的平衡衍生出来的，2005年金融界极为盛行的一个词语——“金融生态”是来自生物学中的学术用语。2019/8/125瓦尔拉斯是谁？工程学与经济学之间的联系具有悠久的历史。作为瑞典洛桑学派的开创者、数理经济学派的代表人物、集边际学派之大成的新古典经济学派代表人物之一的法国经济学家翁勒·瓦尔拉斯在100多年前提出现代经济学中的一般均衡理论(GeneralEquilibriumTheory)时，据说就是参考了当时一位法国工程师波因斯多的一本机械工程学的教科书《静态要义》。1901年，瓦尔拉斯曾向一位朋友透露，他在19岁第一次读到《静态要义》时就觉得这本书很有趣，从那时候起他始终都在读这本书并希望从中能获得一些领悟。借鉴该书中关于零力矩的大量联立方程式系统，瓦尔拉斯的一般均衡理论也是从市场出清出发的，各个市场的需求等于供给也给出了大量的联立方程式。2019/8/126居然不懂秩的概念这些方程式有的是均衡方程式，有的是条件方程式(限制或者定义恒等式)，分别代表着各个不同类型市场上的均衡。他大胆假设：只要系统中代表均衡的联立方程式的独立方程式的个数等于未知数的个数，则此联立方程式系统就可解，因此各个市场可以出清，且同时达到均衡。尽管这种证明方法后来被证明是错误的了，但其直观上的结果却是正确的，因为这是对机械工程的一种直接模拟。有人评论说正是瓦尔拉斯在1870年代的这种错误推导而把现代经济学的发展提早了80年，因为直到1954年，瓦尔拉斯的这一理论才被德布鲁(Debru)和阿罗(Arrow)共同给出了证明，而他们所借助的数学方法则是1911年荷兰人布劳维提出来的布劳维不动点定理以及1941年日本人角谷静夫提出的角谷不动点定理。2019/8/127歪打正着成就了他从瓦尔拉斯的经济一般均衡理论的产生过程，我们看到了交叉学科的独特魅力，引进工程学之后的经济学更具有系统性和解析性。那么，金融工程学的定义究竟是什么？英国的一位学者劳伦斯·盖尔利兹是这样来定义金融工程学的，他认为金融工程学是“运用工程的方法重新构造现有的金融状况，使之具有人们所期望的收益和风险组合特性”。这里人们所期望的收益和风险组合特性指的是在人们对待风险态度的选择之下，金融工具能带给人们的收益。狭义地说，金融工程学主要是为风险管理提供技术与工具的学科。也有人简单地说金融工程学是将金融理论产品化和工程化，将金融产业科技化的学科。也可以说金融工程学是应用金融衍生工具，将现有的金融结构进行重组以获得人们所希望的一定风险之下的期望收益的学科。2019/8/128金融工程学的定义最早提出金融工程学概念的芬那提（JohnFinnerty）认为广义的金融工程学包括新型工具与金融手段的设计、开发与实施，以及对金融问题给予创造性的解决。从这个角度看，金融工程学可以视为一种交叉学科，它是一种将现代金融理论、信息技术和工程方法结合起来解决现代金融问题的交叉学科。到目前为止，还是金融工程师学会IAFE对金融工程学所给出的定义是比较权威的，他们认为：2019/8/129IAFE的定义金融工程学是借助庞大而先进的金融信息系统，用系统工程学的方法将现代金融理论与计算机信息技术综合在一起，通过建立数学模型、网络图解、仿真技术等各种方法，设计开发出新型的金融产品，创造性地解决各种金融问题的学科。2019/8/1210二、金融工程师是做什么的？伴随着金融工程学的发展，1980年在代伦敦银行界，产生了“金融工程师”这一称谓的职业。由于金融风险日益复杂多变，当时有的银行聘请一些专家成立工作小组，建立和运用各种模型来度量客户风险，并重组各种金融工具来进行结构化管理。人们就把从事此类工作的专家称为金融工程师。随后在1991年成立的国际金融工程师学会IAFE(InternationalAcademyofFinancialEngineering)将金融工程师这一新型专业人才推上了历史舞台。返回节2019/8/1211金融工程学的三大支柱金融工程师是做什么的呢？我们来看看著名金融学家、1997年诺贝尔经济奖得主罗伯特·默顿(RobertMerton)的看法。他在1998年曾经提出现代金融理论的三大支柱是：资本的时间价值、资产定价和风险管理。金融工程的三大支柱就是在此基础上被提出的，它们包括：资产定价：运用各种模型为金融工具及其组合产品定价；风险管理：通过组合各种工具提出规避风险的方案；金融工具创新：为解决金融问题创造新的金融工具。2019/8/1212解决各种实际金融问题对于金融工程师而言，“机械上的完美”是指能够通过设计合理的系统实现特定的金融目标。金融工程师使用的工具有远期、期货、期权、互换等等。正如机械工程上的工具一样，这些金融工具可以以他们的标准形式使用，也可以被单独使用或按某种不同的方式组合起来以期实现某种目标。例如，货币期权可以单独构成一个远期合同，也可以用另一种方式组合成“分享式远期”。如果某种组合不能很好地实现目标，我们可以按照某种规律调整和修改组合。2019/8/1213运用金融工程学的几个步骤问题诊断(Diagnosis)：识别金融问题的根源与核心；问题分析(Analysis)；根据当前的金融体制、金融技术以及金融理论，找出解决具体金融问题的最佳方案；工具产生(Instrument)：针对客户的具体金融问题而提出一种新的金融工具或工具组合；工具定价(Valuing)：为所提出的金融工具或工具组合确定成本和边际收益；方案修正(Adjustment)：根据客户的待殊要求而对方案进行修正。2019/8/1214三、金融工程学的主要内容金融工程学包含的内容比较广泛，在IAFE的网站上所公布的一份核心课程名单中，经济学方面的内容比较简单，而金融学方面的内容就比较丰富：返回节1、微观经济理论；2、宏观经济理论；3、利率的期限结构(包括一般理论和数学部分如随机过程)；4、现金流计算(包括净现值、市场有效性的含义以及市场公约部分)；5、或然请求权(ContingentClaim)的定价；6、证券组合理论；2019/8/1215还有：7、资产定价(CAPM等)；8、国际金融；9、表现评估（PerformanceMeasures）；10、信用风险评估；11、衍生工具与证券；12、远期、期货与互换；13、期权(包括一般理论、应用和数学部分)14、混合证券(HybridSecurities)；15、资产支持证券(特别是抵押支持证券)；2019/8/1216既有理论又有实务，真多！16、构造经验(工程与反工程结构的)；17、市场与程序(Process)；18、对全球市场的理解（包括货币市场、国债市场、外汇市场、商品市场、权益市场和公司债务市场部分）；19、债务发行程序；20、套利(包括经典的、隐蔽利率(CoveredInterest)以及税收规则部分)。2019/8/1217金融工程学不是点金术最后，需要特别强调的几点是：1、金融工程学只能通过帮助人们解决一些金融问题而获得较好的结果，但是金融工程学不是炼金术。金融工程学一方面立足于现代金融理论的现有内容及其进一步的发展，另一方面立足于现有的金融工具及其创新。正如再好的机械师目前也无法制造出从地球到月球的桥梁一样，金融工程学也不可能随心所欲地创新出任意产品或者工具，更不可能解决那些涉及无中生有、无米之炊的金融问题。2019/8/1218金融工程学不反××主义2、金融工程学虽然能提供合法避税这类的金融服务，但也只能在目前现有的金融体制下进行创新。金融工程学并不强求对现有金融体制的突破，即使是对金融制度的创新，也不能与基本的法律法规相违背。正如所发明的一种高速客车必须有相应的高速轨道一样，金融创新也需要政策法规的配合。特别是涉及金融基础结构的创新，必须注重其协调性，这可能需要较长一段时间的观察才能实现。（返回主页）2019/8/1219第二节现代金融理论的产生和发展一、现代金融理论的开创者——马尔科维奇二、马尔科维奇的后继者——夏普三、现代金融理论的奠基人——托宾返回章2019/8/1220一、现代金融理论的开创者——马尔科维奇金融工程学的诞生与发展，离不开从1950年代就开始出现的现代金融理论的发展。而现代金融理论的发端是马尔科维奇在1950年代早期所提出的证券组合理论。哈里·马尔科维奇(HarryMarkowitz)的母校芝加哥大学是诺贝尔经济学奖得主的第一高密度大学，在目前近五十位获奖者中已有近三分之一的学者来自或者毕业于芝加哥大学。返回电子版主页2019/8/1221弗里德曼露怯了马尔科维奇在芝加哥大学念研究生时就是考尔斯委员会的学生会员，当时的领导是马夏克(Marschark)教授。正是在他的指引下，马尔科维奇选择了证券组合理论的论文题目，并得到了对此稍有了解的另一位教授的指导。而证券组合理论的提出，马尔科维奇是直接受到了约翰·布尔·威廉斯的《投资价值理论》的影响。当1951年马尔科维奇举行毕业答辩时，当时担任答辩委员会主席的是芝加哥大学著名经济学教授米尔顿·弗里德曼(MiltonFriedman)，这位后来在1976年获得诺贝尔经济学奖的货币主义创始人竟然犹犹豫豫地评论说马尔科维奇的证券组合理论看起来似乎不像是传统的经济学。2019/8/1222传统的金融理论好象就是投资学和银行货币学呀？即使是大牌的经济学家在1950年代对即将发展起来的现代金融理论的迎接也是准备不足的。传统的金融学研究只是描述性的，主要涉及银行货币学和简单的投资理论以及利率理论，其中鲜见精致的数量分析。而在此之前的100多年时间里，在边际学派的努力之下，数量模型在传统的经济学中就已经是遍地黄花分外香了。另外，在传统经济学的研究中，比较注重的是需求与供给之间的均衡分析，着眼于均衡的存在性和均衡的变动。2019/8/1223哦！兰德公司！而现代金融理论则开始突破了这一框架，经常是以某项金融资产的头寸(position)即对该项金融资产的持有或短缺作为分析的核心内容。马尔科维奇的证券组合理论更是在非确定性的基础上，探讨证券资产的收益与风险以及投资决策问题，而传统的经济学差不多也是在这一时期才开始重视经济中的非确定性的。马尔科维奇毕业后便进入著名的兰德公司。他参与了稀疏矩阵计算、非确定性下的企业决策、大型后勤仿真技术等许多课题的研究，涉及的主要是数学与计算机的应用领域。2019/8/1224嗯！现在做教授也不错了！1968年后，马尔科维奇才算回到学术界，先后担任过加州大学洛杉矶分校的金融学教授、宾夕法尼亚大学沃顿学院的金融学教授、拉特哥斯大学金融学副教授。1982年之后被晋升为拉特哥斯大学的马林·斯贝赛尔(MarrinSpeiser)讲座的经济学教授和金融学功勋教授，现任纽约市立大学巴鲁克学院教授。此外，马尔科维奇还担任过美