金融工程概述
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第一章 金融工程概述
第一章金融工程概论金融工程是上世纪90年代初西方国家出现的一门新兴金融学科。
它运用工程技术的方法（数学建模、数值计算、网络图解、仿真模拟等）设计、开发和实施新型金融产品，创造性地解决金融问题。
由于其将工程思维引入金融科学的研究，融现代金融学、信息技术与工程方法于一体，因而迅速发展成为一门新兴的交叉性学科，在把金融科学的研究推进到一个新的发展阶段（可操作）的同时，对金融产业乃至整个经济领域产生了极其深远的影响。
例1：1993年1月，当法国Rhone-Poulenc公司私有化时，法国政府给予员工10%的折扣来购买公司股票，公司除了允许在12个月之内付款之外，还额外给予15%的折扣。
尽管如此，只有不到20%的员工参与购买，分配给员工的配额也只认购了75%。
1993年底，该公司在全面私有化时发现难以进一步推进员工持股。
美国信孚银行的金融工程方案：1) 员工持股者在未来的4.5年内获得25%的最低收益保证，加上2/3的股票超额收益；2) 作为交换，在此期间持股者不可出售股票，但拥有投票权，4.5年后可自由处置股票。
具体收益率为：25% + 2/3 × max (R4.5 − 25%, 0)例2:我国的股份制改革（上世纪80年代末~上世纪90年代末）例3:2005年我国上市公司中国有股、法人股流通资格改革（略）第一节金融工程产生和发展的背景一、全球经济环境的变化1、OPEC组织采取集体行动，于1973年和1979年两次提高油价2、以美元为基础的固定汇率制度（布雷顿森林体系）的崩溃3、金融自由化的改革潮流和金融创新的浪潮，为金融工程的产生提供了外部环境二、金融创新的影响利率自由化、信贷市场证券化和国际化、金融业务综合化和自由化是上世纪80年代以来金融自由化的重要内容。
金融自由化的纵深发展成为金融创新活动的直接导火索。
金融创新的突出表现是金融产品的创新。
尤其是金融创新活动中一些旨在规避各类价格风险（物价、利率、汇率、股价等）、提高流动性的衍生金融产品的问世特别引人注目。
第一章金融工程概述
金融衍生产品概述
远期合约
案例：
2009年8月28日银行间USD/CNY远期报价
Bid
Offer
Spot
6.8307 6.8308
1-month forward
6.8362 6.8373
3-month forward
6.8432 6.8453
6-mБайду номын сангаасnth forward
6.8527 6.8558
12-month forward 6.8567 6.8648
绝对定价法具有一般性，易于理解，但难以应 用；相对定价法则易于实现，贴近市场，一般 仅适用于衍生证券
金融工程的基本分析方法
无套利定价法
套利：利用一个或多个市场存在的价格差异， 在不冒任何损失风险且无需自有资金的情况下 获取利润的行为
严格套利的三大特征：无风险/复制/零投资 在套利无法获取无风险超额收益的状态下，市
基础证券与金融衍生产品：金融工程的 主要工具
现代金融学、工程方法与信息技术：金 融工程的主要技术手段
金融工程概述
理解金融工程（续）
前所未有的创新与加速度发展：金融工 程的作用
• 变幻无穷的新产品：市场更加完全；促进合 理定价；降低市场交易成本、提高市场效率
• 更具准确性、时效性和灵活性的低成本风险 管理
期权到期日的支付（Payoff）
Payoff
Payoff
K
ST
K ST
Payoff
K
ST
Payoff
K S
T
金融衍生产品概述
衍生产品的用途
套期保值（Hedge） 投机（Speculate） 套利（Arbitrage）
第1章 金融工程概述
按照芬纳蒂的思路，金融工程可以分为以下三方面的 内容：
新型金融工具的设计和创造（金融工程最核心、最重要的领域） 包括新型银行账户、新型基金、新的保险品种、新的住宅 抵押形式等针对普通消费者的金融产品， 也包括新的债务工具、股权工具、风险控制工具等基于企 业需要而设计出的金融产品。 创新性金融过程的设计和开发 例如，运用新技术降低金融运作成本，根据金融管制的变 更改变金融运作的方式，市场套利机会的发掘和利用，发 行、交易和清算系统的改进等。 针对企业整体金融问题的创造性解决方略
铜价变化（ 2007.09.26-2007.11.02 ）
问题
如何才能使公司避免市场铜价格的下跌引 起的利润急剧减少，而至少保证公司完成 最低目标利润？
金融工程师建议
最简单的方法是：在期货市场卖出６个月 后到期的与产量相同的阴极铜期货合约 （ 10000 吨） 这种方法就是经典的套期保值方法，也是 最简单的套期保值方法，它是一 种比较有 效的规避市场风险的方法。当然还有其他 比较复杂的方法，以后课程将会讨论。
500强公司使用衍生品管理风险的比例（风险源角度）
500强公司使用衍生品管理风险的比例（地域角度）
商业银行用金融衍生品规避风险
套利：举例
一个美国人投资在美元上的年收益率为6%，而美元借款 年利率为6.25%，投资在英镑上的年收益率为10.75%，而英 镑借款的年利率为11%，假定外汇行市如下： 即期 GBP1=USD 1.4980~1.5000 一年期远期 GBP1=USD 1.4600~1.4635 假定这个美国人无自有资金，试计算说明该美国人能否 套利 ？ ①这个美国人无自有资金，假设他在美国贷款A美元，则 一年后需还本付息（美元） A×（1＋6.25％）=1.0625A ②如果他把贷款投资于英镑，则一年后可得本息（兑换 为美元） A/1.5000×(1+10.75%)×1.4600=1.0780A 由于1.0780A－1.0625A=0.0155A(美元)， 该美国人能套利。
《金融工程》第1章 金融工程概述
约翰· 芬勒将“金融工程”定义为：金融工程包 括各种创新型金融工具和金融工序的设计、开发 与实施，以及对解决金融问题的各种创造性方案 的配制。”
——1988，《公司金融中的金融工程综述》
“创新型金融工Байду номын сангаас”+“创造型方案”
史密斯和史密森认为“金融工程”创造的是导致非 标准的金融合约，主要指用基础的资本市场工具组 合而成的新工具的过程。
➢ 理论性金融工具指现代金融理论中的基本思想和概念，包 括金融工程所有的基本理论。
（2）实体性工具 ➢ 实体性工具包括现货金融工具+衍生金融工具+金融工序。 ➢ 现货金融工具：外汇市场、货币市场、资本市场的交易。 ➢ 衍生金融工具：远期、期货、期权和互换以及各种衍生。
➢ 金融工序：电子证券交易、证券的公募与私募、存架登记 以及电子资金转移等。
交易地点 中金所 中金所 中金所 中金所 中金所 上交所
上交所、深交所 中金所
投资人的应用：套期保值、套利和投机。
企业管理的应用：风险管理、资产定价、投资管 理、资本结构优化
其他领域的应用
注：在此只讲述了金融工程可能的应用前景，只要把握住金 融工程的“不确定”、“信息”、“能力”等基本要素，并 在此基础上开展创造性的活动就能将金融工程应用到更广泛 的领域。
——1992，《金融工程》
我国学者宋逢明于对金融工程给出了如下定义： 金融工程是将工程思维引入金融领域，综合地采 用各种工程技术方法设计、开放和实施新型的金 融产品，创造性地解决各种金融问题。
——1999，《金融工程原理——无套利均衡分析》
综合以上各种定义，本书可将金融工程定义为： ➢金融工程是指创造性地运用各种金融工具和策略
《金融工程概述》课件
金融数学方法
微积分
微积分是金融数学的基本工具，用于研究金融产品的价格变动和最优投资组合的选择。
线性代数
线性代数用于描述金融数据的结构和关系，例如资产价格之间的相关性。
随机过程
随机过程用于描述金融市场的波动性和不确定性，例如股票价格的变动。
计算机技术
01
数据处理
使用计算机技术对大量金融数据 进行处理和分析，例如数据挖掘 和机器学习。
Bloomberg Terminal
Bloomberg Terminal是一种 综合性的金融数据和风险管理 平台，提供实时数据、分析工
具和信用评级等服务。
04
金融工程的应用案例
投资银行中的金融工程应用
投资组合优化
利用金融工程技术和方法，对投资组合进行优化，降 低风险并提高收益。
衍生品定价与交易
金融工程师使用数学模型和计算机技术，对衍生品进 行定价和交易，满足客户的需求。
风险评估与管理
通过金融工程方法，评估投资组合的风险，并采取相 应的风险管理措施。
企业风险管理中的金融工程应用
01
02
03
风险量化
利用金融工程工具和技术 ，对企业面临的市场风险 、信用风险等进行量化评 估。
风险对冲策略
通过金融工程手段，制定 和实施风险对冲策略，降 低企业的风险敞口。
资本优化配置
根据企业的风险承受能力 和业务发展需求，优化资 本配置，提高资本使用效 率。
时间序列分析
时间序列分析用于研究金融数据 的时间序列性质和预测，例如 ARIMA模型和指数平滑。
金融工程软件与平台
MATLAB
MATLAB是一种流行的金融工 程软件，用于数值计算、数据
金融工程概述(ppt 35页)
•
1、
功的路 。20.10.1220.10.12Monday, October 12, 2020
成功源于不懈的努力，人生最大的敌人是自己怯懦
•
2、
。0 2:39:03 02:39:0 302:391 0/12/2 020 2:39:03 AM
每天只看目标，别老想障碍
•
3、
。20.1 0.1202: 39:030 2:39Oct-2012-Oct-20
期权合约
• 期权合约的持有者在将来某一时间，以某一固 定的价格买/卖一项标的资产的权利。
• 期权合约持有者没有义务必须执行这一权利， 这是与一远期合约和期货合约的关键区别。
• 但期权合约持有者必须先支付一笔不可返还的 费用，来购买这项特权。即期权价格和期权金 。
• Option Contracts， strike price，Call，Put， Hedging， European/US option， Settlement price
(3)、马歇尔 为了解决金融问题而进行的金融技术的开发和
运用，以及通过辨识与利用金融机会而创造价值的 活动。
第一节 金融工程的基本概念
• 1.2 金融工程的主要内容 • 芬尼迪
1、新型金融产品和工具的开发 2、新型金融手段的开发 3、创新地解决各种问题 • 马歇尔 1、公司理财方面 2、金融工具及其交易策略 3、投资和货币管理方面 4、风险管理技术和手段
• 1958年，莫迪利安尼（F.Modigliani）默顿 •米勒(ler) 提出了现代企业金融资本 结构理论的基石——MM定理。
• 20世纪60年代，资本资产定价模型（简称 CAPM），这一理论与同时期的套利定价模 型（APT）标志着现代金融理论走向成熟。
金融工程简介
市场竞争的加剧，风险管理领域对金融工程师的需求将会进一步增加。
03
金融科技领域
金融科技的发展为金融工程师提供了更多的就业机会，未来随着金融科
技的快速发展，对具备金融工程背景的人才的需求将会不断增加。
THANKS
谢谢您的观看
区块链技术对金融工程的影响
区块链技术可以为金融工程提供更加安全、透明、可追溯的数据来源和交易平 台，推动金融工程的创新和变革。
金融工程面临的监管与政策挑战
金融工程监管政策
随着金融市场的不断发展和创新，监管机构需要不断更新监管政策和手段，以适 应市场的变化和风险的变化。
金融工程合规性挑战
金融机构在开展金融工程业务时需要遵守相关法规和规定，确保其业务的合规性 和稳健性，避免违法违规行为的发生。
发展历程
金融工程起源于20世纪80年代，随着 全球金融市场的快速发展和科技创新 的不断涌现，金融工程逐渐成为一个 独立且重要的学科领域。
主要研究领域
金融衍生品定价
运用数学模型对金融衍生品如 期权、期货等进行定价，以管
理风险。
风险管理
运用统计模型、计量经济学等 方法对金融市场风险进行识别 、度量和监控，以防范金融风 险。
量化投资
运用数学模型和计算机技术对 金融市场数据进行挖掘和分析 ，以制定投资策略。
金融科技
研究金融领域的新技术、新业 务模式和新应用场景，推动金
融创新和产业升级。
金融工程的重要性
提高金融市场效率
增强金融机构竞争力
金融工程为金融市场提供了丰富的风险管 理工具和交易策略，有助于提高市场效率 和流动性。
金融工程帮助金融机构开发创新产品和服 务，以满足客户需求，提升市场竞争力。
金融工程概述
第一章 金融工程概述学习指南1. 主要内容 金融工程是一门融现代金融学、工程方法与信息技术于一体的新兴交叉性学科。
无套利定价与风险中性定价是金融工程具有标志性的分析方法。
尽管历史不长，但金融工程的发展在把金融科学的研究推进到一个新阶段的同时，对金融产业乃至整个经济领域都产生了极其深远的影响。
本章主要对金融工程的定义，发展历史以及基本方法进行了介绍2. 学习目标掌握金融工程的定义、根本目的和主要内容；熟悉金融工程产生和发展的背景、金融产品定价的基本分析方法和运用的工具；了解金融工程的主要技术手段、金融工程与风险管理之间的关系3. 本章重点（1）金融工程的定义及主要内容（2） 掌握金融工程的定价原理（绝对定价法和相对定价法，无套利定价原理，风险中性定价法，状态价格定价法）（3） 衍生证券定价的假设4. 本章难点（1） 用积木分析法给金融工程定价（2） 三种定价方法的内在一致性5. 知识结构图6. 学习安排建议本章是整个课程的概论，介绍了有关金融工程的定义、发展历史和背景、基本原理等内容，是今后本课程学习的基础，希望同学们能多花一些时间理解和学习，为后续的学习打好基础。
● 预习教材第一章内容；● 观看视频讲解；● 阅读文字教材；● 完成学习活动和练习，并检查是否掌握相关知识点，否则重新学习相关内容。
● 了解感兴趣的拓展资源。
第二章 远期与期货概述学习指南1. 主要内容 远期是最基本、最古老的衍生产品。
期货则是远期的标准化。
在这一章里，我们将了解远期和期货的基础知识，包括定义、主要类型和市场制度等，最后将讨论两者的异同点2. 学习目标掌握远期、期货合约的定义、主要种类；熟悉远期和期货的区别；了解远期和期货的产生和发展、交易机制3. 本章重点(1) 远期、期货的定义和操作(2) 远期、期货的区别4. 本章难点远期和期货的产生和发展、交易机制5. 知识结构图6. 学习安排建议本章主要对远期和期货的基础知识进行介绍，是之后进行定价、套期保值等操作的基础，建议安排1课时的时间进行学习。
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供应量
有限
如果允许卖空且保 证金允许，供应量
几乎可以无限大
金融产品需求的特殊性
普通商品
金融产品
需求的影 与人的生产生活密 脱离人的基本需求，
响因素
切相关
容易受到个人影响
需求量 功能
短时间内变化小 使用
短时间内变化幅度 大，或大或小
投资或投机
金融产品定价的特殊性
普通商品 一般金融产品 金融衍生产品
1概述 一 金融工程的定义
芬纳蒂（Finnerty，1988）给出的定义——
金融工程包括新型工具与金融手段的设计、 开发和实施，以及对金融问题给予创造性的 解决
1概述 一 金融工程的定义
马歇尔（1992）指出该定义中的 “新型和创造性”有三 个层次的涵义—— ➢金融领域中思想的跃进，其创新程度最高。如创造 出第一个零息债券、第一个互换合约 ➢对已有的观念做重新的理解与运用。如将期货交易 推广到以前没能涉及到的领域，发展出众多的期权 及互换的变种 ➢对已有的金融产品和手段进行分解和组合，以适应 某种特定的情况。如远期互换、期货期权、互换期 权
从应用角度看， 分为5个步骤
① 诊断：识别金融问题的实质和根源 ② 分析：根据现有的金融市场体制，金融技术和金融理论
找出解决这个问题的最佳方法 ③ 生产：创造出一种新的金融工具，也可以建立一种新型
的金融服务，或者是两者的结合 ④ 定价：通过各种方法决定这种新型金融工具或者服务的
内在价值，并以高于这个的价值的价格销售给客户 ⑤ 修正：针对客户的特殊需求，对基本工具和产品进修正，
金融工程
第一章 金融工程概述（1）
第1、2节 围绕金融工程的定义展开，包括金 融工程的含义、特征及发展历史与 背景
1概述
主要内容
➢重新认识“金融” ➢金融工程的定义 ➢金融工程发展的历史背景 ➢金融工程的主要应用
1概述 零 重新认识“金融”
什么是金融——
广义上看，社会经济生活中的货币流通和信 用活动，以及与其联系的一切经济活动的总 和 狭义上看，资本市场的运营，资本资产的供 给与定价
定价方法 供求均衡 收益/风险均衡 无套利定价原则
定价难易 较简单 风险难以准确 受基础资产价格
度量
影响大
波动性 较小
大
大
获得稳定 相对容易 收益
困难
困难
1概述 零 重新认识“金融”
金融学研究的是有关“资产”的问题，资 产的价格由该资产的预期收益和风险决定，而 与“供求关系”、“资金成本”、“历史数据” 和“统计规律”无关 ➢经济学家是我们的“敌人” ➢会计师是我们的“敌人” ➢统计学家是我们的“敌人”
使之更适合单个客户的需求
一个例子：法国R-P公司的员工持股计划
1993年，法国政府在对R-P化工公司实施私有化时 遭遇到了挫折
按照政府的设想，在出售股权的同时，R-P化工公 司应将一部分股权售予公司的员工，以保护公司员工的 利益，同时也使他们保持工作积极性。但是，公司的员 工却对这一职工持股计划反映非常冷淡。在政府与公司 决定对员工提供10%的价格折扣之后，仍仅有20%左右的 员工购买本公司的股票。这样少的员工持股无疑使R-P 化工公司的管理层对员工们未来的工作积极性和人力资 源流动状况深表忧虑，而政府和公司又不愿意提供更多 的折扣，承担更大的成本来吸引员工购股
信孚银行提出的解决方案： ➢保证员工持有的股票在未来4.5年内获得25%的收益率 ➢员工可以获得未来股票二级市场上价格上涨所带来的 超额收益的 2/3，另外1/3归信孚银行所有
衍生证券
期货 期权
互换
随组合方式不同、结构不同、比重不同、头
寸方向不同、挂钩的市场要素不同，这些基本工具
所能构造出来的产品是变幻无穷的
18
1概述 一 金融工程的定义
主要技术手段 金融工程被认为是一门将工程思维引入
金融领域，融现代金融学、工程方法与信息技 术于一体的交叉性学科
19
1概述 一 金融工程的定义
1概述 一 金融工程的定义
教材给出的定义——
金融工程是综合运用现代金融学、工程方法 和信息技术，运用各种基础性和衍生性的证 券，设计、开发和应用新型的金融产品，以 达到创造性解决金融问题、管理风险的根本 目标
该定义从以下四方面来理解金融工程—— 根本目的 主要内容 主要工具 主要技术手段
1概述 一 金融工程的定义
了大约24美元从印第安人手中买下了曼哈顿岛。
5000
而到2000年，曼哈顿岛的价值已经达到了约
4500
2.5万亿美元
4000 但是，如果当时的印第安人拿着这24美元去投资，
3500
按照11%(美国近70年股市的平均投资收益率)
3000
2500
的投资收益计算，到2001年，这24美元将变
2000
成2380000万亿美元，远远高于曼哈顿岛的价
1500
值2.5万亿，几乎是其现在价值的100万倍
1000
500
0 0
5Байду номын сангаас
10
15
20
25
30
35
40
45
50
获得长期稳定收益的困难性
1400000 李嘉诚先生从十六岁开始创业一直到七十三
1200000
岁时，白手起家五十七年，家产达一百二
十六亿美元，这是一个天文数字，对于普
1000000
通人是不可想象的，李嘉诚也因此成为世
1概述 零 重新认识“金融”
我们从如下几方面来认识金融——
➢金融产品价格的波动性 ➢获取长期稳定收益的困难性 ➢金融产品供给和需求的特殊性 ➢金融产品定价的特殊性
金融产品价格的巨大波动性
美汇欧元
金融产品价格的巨大波动性
上证指数
获得长期稳定收益的困难性
1626年，荷属美洲新尼德兰省总督Peter Minuit花
根本目的 在于为各种金融问题提供创造性的解决
方案，满足市场丰富多样的金融需求
16
1概述 一 金融工程的定义
主要内容 ➢ 产品设计 ➢ 定价 ➢ 风险管理 ➢ 有时被直接用于解决风险问题 ➢ 有时风险管理本身是方案（产品）的一 部分
17
1概述 一 金融工程的定义
主要工具
基础证券
股票 债券
金融工具
远期
800000
界华人的首富
600000 但是，如果我们有一万美元，每一年复利达
到28％，用同样时间，就可以做到同李嘉
400000
诚一样出色
200000
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
金融产品供给的特殊性
普通商品
金融产品
主要成本 原材料、资本、劳 智力，生产过程几
动力
乎无成本
制造时间 必要的劳动时间 几乎可以瞬间产生