金融工程学全册配套教学课件.ppt
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1、1 2 参考书: 叶永刚叶永刚. .金融工程学金融工程学. .东北财经大学出版东北财经大学出版 郑振龙郑振龙. .金融工程金融工程. .高等教育出版社高等教育出版社. . 吴冲锋吴冲锋. .金融工程学金融工程学. .高等教育出版社高等教育出版社 罗伦兹罗伦兹. .格利茨格利茨. .唐旭译唐旭译. .金融工程学金融工程学. .经济科学出版社经济科学出版社 John C.Hull. John C.Hull. 期权、期货和其他衍生产品(英文版)期权、期货和其他衍生产品(英文版). .清华大学出版社清华大学出版社 约翰约翰马歇尔马歇尔维普尔著维普尔著. . 宋逢明等译宋逢明等译 金融工程金融工程 华夏
2、出版社华夏出版社 金融工程案例金融工程案例(Cases in Financial Engineering:Applied Studies of (Cases in Financial Engineering:Applied Studies of Financial innovation) Scott P. Mason,stal:Prentice Hall 1995Financial innovation) Scott P. Mason,stal:Prentice Hall 1995 吴吴 可可. .金融工程学多媒体讲义金融工程学多媒体讲义. .华中科技大学华中科技大学 2007.92007.9
3、 3 Who? 4 金融市场变化状况金融市场变化状况 5 6 Why? 7 8 9 10 11 What? 12 第一章第一章 金融工程学导论金融工程学导论 第一节第一节 金融工程概述金融工程概述 一、金融工程概念一、金融工程概念 1 1金融及其风险控制金融及其风险控制 金融,即货币融通。任何金融问题都涉及两个方面: 支付利息支付利息 借 贷 提供资金提供资金 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。 13 r ry y r0 P PB B 货币供给货币供给 r rm m 货币需求 货币需求 即有 r rm m (),r ry y () 其中r
4、y 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。 卖空卖空有价证券,流入资金 - 借入借入 买空买空有价证券,流出资金 - 贷出贷出 14 4 借入者借入者预期利率上升预期利率上升,则先借入 卖空者卖空者预期预期有价证券价格下跌(预期利率上升预期利率上升),则先卖出; 贷出者贷出者预期利率下跌预期利率下跌,则先贷出 买空者买空者预期预期有价证券价格将上升(预期利率下跌预期利率下跌),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
5、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: 15 期限不同的债券组合投资(短、中、长)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)不同投资品种投资工具的组合投资(股票、债券) 而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 用组合分解组合分解技术,对风险“量体裁衣量体裁衣”,制作出个性化个性化的风险 规避方案。 16 2.2.工程
6、学概念工程学概念 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。 17 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 18 3.3.金融工程与金融工程学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
7、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。 美国美国金融工程学专家劳伦斯劳伦斯. .格里茨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,前者前者包括金融工具元素(基本金融工具和衍生金融工具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、套期保值理论价理论、期权定
8、价理论、套期保值理论等等),后者后者则涵盖了数理分析、数理分析、 信息技术、计算机技术、工程技术特别是系统工程信息技术、计算机技术、工程技术特别是系统工程等的综合运用。 19 定义: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(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
9、防范的最佳解决方案,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。创造性地解决金融问题。 相相应地,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。施,以及对金融问题给予创造性的解决。 20 二、金融工程工具和金融手段二、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
10、工具;一类是实体工具。 2.实体工具实体工具 现货工具现货工具 衍生工具衍生工具 远期工具远期工具 期货工具期货工具 期权工具期权工具 互换工具互换工具 证券估值理论证券估值理论 投资组合基本原理投资组合基本原理 资本资产定价理论资本资产定价理论 套期保值理论套期保值理论 套利定价理论套利定价理论 1.理论工具理论工具 21 3.市场与金融工具市场与金融工具 在商品市场、货币市场、外汇市场、债券市场、权益市场等,都可 以综合或交叉运用分属于每一种市场的现货工具与衍生工具来进行投资、 套利或保值等。 4.金融工具组合分解特性金融工具组合分解特性 无论是在哪一种市场上都可以运用金融工程组合分解方法
11、,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。 22 三、三、 金融工程的“创新”、研究范围及应用过程金融工程的“创新”、研究范围及应用过程 . .金融工程创新金融工程创新 金融工程的创新含义,它们具有三种含义: 原始创新原始创新:是金融领域中思想的跃进,其创造性最高,如创造出第一 份期权合约、第一份互换合约; 延展创新延展创新:是指对已有的观念做出新的理解和应用,如将期货交易推 广到以前未能涉及的领域,产生出了金融期货金融期货; 组合创新组合创新:是指对已
12、有的金融产品和手段进行重新分解和组合,从而 创造出新的金融工具,如远期互换、期货期权、互换期权和许许多多层出不 穷的复合金融工具等等。 23 2.2.金融工程学的研究范围金融工程学的研究范围 创新新型金融工具创新新型金融工具 这是目前金融工程学研究的主要领域,从互换、期权、远期利率协议, 到指数期货、利率上限下限、证券存托凭证等皆属此列; 创新金融服务方式和手段创新金融服务方式和手段 包括金融市场套利机会的发掘和利用、交易清算系统的创新等,目的 是为了发掘盈利机会、提高金融服务效率,降低交易成本; 设计开发风险管理方案设计开发风险管理方案 包括各类风险管理技术的开发与运用、现金管理策略的创新、
13、公司融 资结构的创造、企业兼并收购方案的设计、资产证券化的实施等。 24 3.3.金融工程实施步骤金融工程实施步骤 诊断诊断:找出问题的性质和根源。 分析分析:分析创新实现的政策法规、技术和理论基础,并设计产品创 新的逻辑思路和备选方案(单一、系统、结构、体制、制度等创新) 。 构造构造:按照设计方案组合新产品 定价定价:确定产品的合理(理论)价格。 个性化个性化:进一步将这种产品进行修改,以满足某个(些)客户的特 定需要。 25 4.4.金融工程应用举例金融工程应用举例 案例分析案例分析 :金融工程的风险控制策略有两类: 用确定性来代替风险。用确定性来代替风险。 替换掉与己不利的风险,而将对
14、己有利的风险留下。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。 例例1 1 有一家美国公司,在 3 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 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 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 3个月 后的市场汇率高低的影响。 26 图图1 1- -1 1- -1 1 利用远期进行货币避险利用远期进行货币避险 图图1 1- -1 1- -1 1 画出了3 3个月美元德国马克的
15、实际汇率与即实际汇率与即 期汇率期汇率,用以比较该公司面临的风险。 27 上述金融工程的第一个选择用确定性代替了风险,但是在消除 不利于己的风险的同时,也消除了可能存在的与己有利的利益。这 就需要寻找一种工具,只将不利的风险消除,而保留与己有利的“ 风险”。幸运的是,金融工程所提供的方法使投资者有可能达到上 述目的。 图图1 1- -1 1- -2 2列出了一个完美的避险方法,它不仅使我们在德国马 克变强,超过1美元1.50德国马克时能获得远期交易中的好处, 而且在德国马克走弱时不采取避险措施也能获得全部的好处。 28 图图 1 1- -1 1- -2 2 完美的避险完美的避险 29 不幸的是
16、,这样的避险在现实生活中是不可能出现的,原因在 于没有一家银行愿意持有相反的头寸,该头寸只能给银行带来损失 而不能带来收益! 然而,尽管不能获得这个完美的避险方式,金 融工程也提供了与之非常相近的一种避险方式。 与上述以1美元 = 1.50德国马克的固定汇率购买德国马克远期 不同的是,公司的财务人员可以购买一份公司的财务人员可以购买一份货币期权货币期权,该期权赋予财 务人员在未来三个月内以 1 1美元美元 = 1= 15050 德国马克德国马克的权利,而且 权力并不代表义务。 30 如果德国马克在 3 个月内比 1 美元 = 1.50 德国马克走强, 公司的财务人员将行使这份期权,以1美元 =
17、 1.50德国马克购买德 国马克,这与远期交易是一样的。 另一方面, 若德国马克比1美元 = 1.50德国马克走弱,他就 可以按市场利率购进德国马克,而让期权到期作废, 一文不值。 这当然要付出期权费的代价。 用这种方法,财务人员就可同时获得上述两种好处不仅获 得了所希望的固定汇率,而且当市场变得于己有利时还可以灵活对 待自己的义务。 图1-1-3列出了在第二种选择下的风险情况。 31 图图 1 1- -1 1- -3 3 协 定 执 行 协 定 执 行 32 例例2 2 1981年时,世界银行需要一笔联邦德国马克和瑞士法郎。 当时在国际资本市场上发行美元债券的成本低于发行联邦德国马克 和瑞士
18、法郎债券。 美国著名的投资银行所罗门兄弟公司首创世界上第一宗货币 互换: 世界银行发行美元债券,用美元支付IBM公司已发行的联邦德 国马克和瑞士法郎债券的到期时的全部本金和利息;相应地IBM则 同意用联邦德国马克和瑞士法郎来抵付世界银行所发行的美元债券。 33 通通过美元与原西德马克和瑞士法郎的互换,世行与IBM 都得 到了好处:世界银行成功地发行了美元债券,以比较低的成本筹集 了2.9亿美元的西德马克和瑞士法郎(美元债券利率低于直接在当 地发行马克债券和法郎债券的利率);IBM公司则不仅因美元的坚 挺而得到汇兑收益,同时还因所确定较低的发债成本而获益。 34 世行世行 IBM 投资者投资者
19、投资者投资者 发行债券 利息本金 世行美元支付世行美元支付IBM所需的所需的 马克法郎债券利息本金马克法郎债券利息本金 IBM用马克、法郎偿付用马克、法郎偿付 世行发行的美元债券世行发行的美元债券 筹资本金 美美 元元 债债 券券 马马 克克 法法 郎郎 债债 券券 35 例例3 3将附息债券转换为零息债券将附息债券转换为零息债券 中长期的付息债券,比如付息票国债,对投资者来说,表面 上看来有固定的利息收入,可以得到复利的好处,是一种不错的 金融资产。但实际上由于两方面的原因投资者得不到相关的利益: 一是信息不对称和交易成本太高,投资者往往不能按时取出利息 立即用于再投资,二是由于利息变动的不
20、确定性,使投资者的再 投资产生利率风险。而将付息债券转换为零息债券这种金融工程 较好地解决了上述问题。 36 全全球最大的投资银行美国的美林公司(Merrill Lynch)于 1982年推出名为“TIGR”(Treasury Investment Growth Receipts)的金融产品,用来替代付息国债,就属于这种金融工 程的首创。其具体做法是: (1)美林美林公司将美国财政部发行的付息票国债的每期票息和 到期时的现金收入进行重组,转换为数种不同期限只有一次现金 流的证券即零息债券; (2)美林美林公司与一家保管银行就重组转换成的零息债券签订 不可撤销的信托协议; (3)由该保管银行发行
21、这种零息债券,经美林公司承销出售 给投资者。 37 上述零息债券是金融工程中一种基础性的创新。 对于发行人来说对于发行人来说,在到期日之前无需支付利息,能获得最大的 现金流好处;同时,因为将固定的较长期的付息债券拆开重组为不 同期限的债券,可以节约融资成本(期限短付息少,期限长付息 多)。 对投资者来说对投资者来说,在到期日有一笔利息可观的连本带息的现金收 入,节约了再投资成本并避免了再投资风险;正因为到期日才收到 现金利息,因而能得到税收延迟和减免的好处。 38 金融创新应用之一 发达国家证券市场金融创新案例发达国家证券市场金融创新案例 39 案例案例1 1:国有股权退出:国有股权退出 法国
22、政府对一个化工公司实施国有股权退出改革时遇到困难。按照政府的构想,法国政府对一个化工公司实施国有股权退出改革时遇到困难。按照政府的构想, 在出售公司股份的同时,应将一部分股权出售给公司员工,以保持他们工作的积极在出售公司股份的同时,应将一部分股权出售给公司员工,以保持他们工作的积极 性。但员工对这一持股计划非常冷淡,在政府决定对员工提供性。但员工对这一持股计划非常冷淡,在政府决定对员工提供10%10%的折扣后,仍仅的折扣后,仍仅 有有20% 20% 的员工愿意购买公司的股票。这无疑使该化工公司的管理层对员工未来的的员工愿意购买公司的股票。这无疑使该化工公司的管理层对员工未来的 努力程度和人力资
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