1、普通高等教育“十一五國家級規劃教材高等院校金融學專業“十二五規劃精品教材金融工程學第三版周洛華 著2021-11上海財經大學出版社1第一章 金融工程學導論第二章 金融市場第三章 資產定價第四章 金融工具第五章 債券第六章 期權第七章 對沖交易第八章 金融戰略目錄2第一章 金融工程學導論-Introduction to Financial Engineering3金融學就是有關價值的正確決定Finance is all the good decisions about value什么是金融工程學？ 誰需要研究金融工程學？金融工程學解決什么問題？金融工程學和其他學科的關系如何？金融工程學導論 4學

2、習本書和其他金融學教科書的態度務實結合實踐，發現問題，相信實踐。務本拋開模型，解決問題，追本溯源。問題只來自于實踐，價值只來自于市場。不要被模型所迷惑、束縛或者沉醉。世上本沒有模型，實踐的人多了，這才有了模型。世界上最危險的地方不在阿富汗，而在我們的辦公室，因為每個人都坐在這里繼續調整模型而不是轉過身去面向現實的市場去了解客戶的實際需求。 5第一節金融學解決什么問題 -What do we do?6傳統金融學宏觀的金融市場運行理論在研究金融市場的宏觀領域，主要從研究中央銀行的利率政策和貨幣政策入手，了解各種金融機構在金融市場中的地位和作用。凱恩斯(John M. Keynes)有關利率，就業和

3、通 貨膨脹的開創性理論。弗里德曼(Milton Friedman)的貨幣主義學說。米勒(Merton H. Miller)和莫迪里亞尼(Franco Modigliani)的有效金融市場理論。7傳統金融學微觀的公司投資理論赫爾(John Hull)，豪根(Robert A. Haugen)，迪克西特(Avinash K. Dixit)以及平代克(Robert S. Pindyck)等學者關于金融工具定價的模型。布萊利(Richard A. Brealey)和麥爾斯(Stewart C. Myers)的公司理財學。 8你打算在哪兒工作？科學藝術主觀客觀對沖交易(熱門職業)無風險套利稀有機遇投資銀

4、行熱門職業價值投資孤獨寂寞9金融工程學的背景金融學本身在研究宏觀的金融市場領域取得豐富的理論成果，建成了近乎完美的金融學體系和架構；而在微觀的企業方面，金融學那么更多地是在實踐中尋找并考驗著新的規律。金融學本身也在經歷著開展中的問題，在新的實踐領域，金融學需要開展出新的方法，手段和理論來完善學科自身的開展。有關金融市場的理論日臻完善，但是指導企業的投資決策的金融學理論卻依然捉襟見肘。10我們解決什么問題？農場主的困難有哪些？降雨量、農產品價格等等一切不確定性用信息和能力克服不確定性就是金融方法我們的敵人是誰？歷史數據和模型構建，市場是隨機的，無規律。科學和藝術之間的兩類人信息、不確定性和能力老

5、實、好奇心和獨立性你們需要具備的品質11第二節 金融工程學的開展 -A Brief History of Financial Engineering12金融工程學的開展脈絡20世紀30年代，伯樂(Adolf A. Berle)和米恩斯(Gardiner C. Means) 指出股份制公司的實質是將風險 分解給每個投資人。1952年，馬可維茨(Harry M. Markowitz)提出了證券組 合思想。1964年，夏普(William F. Sharpe)、林特納(John Lintner)和特里納(Jack Treynor)等的開創性的論文為資 產定價模型奠定了根底。1958年，米勒(Mert

6、on H. Miller)和莫迪里亞尼(Franco Modigliani)建立了有效金融市場理論。1973年，布萊克(Fischer Black)和舒爾茨(Myron Scholes) 在政治經濟學期刊上發表了有關期權定價理 論的文章。1976年，考科斯(John C. Cox)和羅思(S. A. Ross)進一步提出了“復制期權的理論，從而將金融期權定價推 廣到企業的投資決策中。 13來自實踐的推動因素 金融交易工具的創新。 豐富的交易工具，過去是定制的交易工具，現在往往已經成為標準化的工具。金融市場的發育成熟。 直接面向投資人的效勞和標準。生產經營活動的開展需要。 大規模的生產經營活動承

7、受了更多的風險。來自投資人和企業界的需求仍然在推動金融工程學的開展。14農場主的困惑之一如何克服農產品的價格波動？究竟是從金融市場購置一份遠期合同還是購置一份賣方期權，或者是投資銀行家手中購置一個有利于其生產的天氣指數？在秋冬季節購置小麥化肥可以獲得比較大的折扣，但是他還沒有決定明年春季播種什么品種的作物。他是否應該現在就購置小麥化肥？最近幾年，該地區降雨量很不規律，他正在考慮是否要投資修建一個蓄水池還是改種其他耐旱作物。他現在需要一位 金融工程師來幫助他了 15第三節金融工程學的根本框架 -A Primary Framework of Financial Engineering16金融工程學

8、的學科定義之二梅森(Scott Mason)和莫頓(Robert Merton)認為 ：金融工程是實現金融創新的手段，是金融效勞公司用以解決客戶特殊金融問題的一種系統方法。他們將金融工程分為5個步驟：診斷(Diagnosis)：識別金融問題的實質和根源。分析(Analysis)：根據現有的金融市場體制，金融技術和金融理論找出解決這個問題的最正確方法。生產(Generate)：創造出一種新的金融工具，也可以建立一種新型的金融效勞，或者是兩者的結合。定價(Valuation)：通過各種方法決定這種新型金融工具或者效勞的內在價值，并以高于這個的價值的價格銷售給客戶。修正(Customize):針對客

9、戶的特殊需求，對根本工具和產品進修正，使之更適合單個客戶的需求。從上面的定義來看，梅森和莫頓認為：金融工程學主要是投資銀行為其客戶提供效勞的方法。核心問題只有一個：創造價值17金融工程的要素：不確定性 在未來一段時間范圍內，發生任何當前市場所不能預見事件的可能性。許多金融工程學的著作中，有關不確定性的描述都是圍繞著時間序列的分析而展開的。這里特別要強調的是：市場所不能預期的事件。任何有關可以預見事件的信息都已經被充分表達在有效金融市場上了，以至于金融市場上僅剩下當前所有信息都不能預測的不確定性事件。18農場主的困惑之二每年的降雨量都不相同。明年該地區的降雨量仍是未知數。對他而言，明年的降雨量就

10、是具有不確定性的事件。這種不確定性給農場主造成的直接麻煩是：他無法決定明年應該種植什么作物。因此，明年降雨量的不確定性越高，農場主就越難預測未來，他的問題就越麻煩，也就更愿意支付更高的代價來克服這種不確定性。 19金融工程的要素：信息信息(Information)是指在金融市場上，人們具有關于某一事件的發生、影響和后果的知識。即：某一事件的發生及其結果是人們預 先可以局部或者全部了解的。金融工程學的兩個要素是相互對立的，信息越多的地方，不確定性就越少，這個事件就 越接近于我們所認識的“必然事件。 克服不確定性有兩個方法，第一種就是：更 多信息。黃金價格和明星價值。20農場主的困惑之三農場主找來

11、了過去幾十年時間里面的降雨量的歷史數據和最新的氣象衛星資料，并因此分析出該地區降雨的規律，那么，他就有可能預測出該地區明年的降雨量。盡管這種預測本身仍然寄托于一定的程度的假設。無論是歷史數據還是衛星云圖，只要農場主掌握的有關天氣的信息越多，他就越能夠預測出明年該地區的降雨量，從而有效地克服不確定性的事件。 21金融工程的要素：能力能力(Resource)是指獲得某種能夠克服不確定性的資源，或者是獲得更多信息并加以準確 分析的能力。這其中包括兩個因素：一是要在現有的金融市場的條件下，獲得更多的 信息或者克服更多的不確定性。二是比現有的市場更廉價地獲得相同的信息或者 承擔相同的不確定性。克服不確定

12、性的第二種方法：更多能力。 22農場主的困惑之四對于面臨明年不確定的降雨量的農場主來說，他可以現在就從保險公司那里購置一份明年最低降雨量的保險合同。這樣農場主的問題似乎解決了，但是，對于保險公司來說：怎么才能確定該農場主應該支付的投保價格呢？或者該農場主可以采用大棚種植技術，這樣無論降雨量多少，他的作物收成都不會受影響，他可以在大棚里面種植任何品種的作物。這是農場主開展出來克服天氣不確定性的一種能力。這個大棚保護了他的作物不受天氣變化的影響，其效果也就類似我們講的保險 合同。但是問題還沒有解決。他花多大代價修建大棚才是合算的呢？23金融三要素全部有關金融的問題，都是圍繞著不確定性信息和能力這三

13、個要素而展開。這樣一來，我們就把金融工程學的外延拓展到了所有那些需要解決有關于“時間、“信息、“不確定性、“能力和“代價問題的領域。我們得以用金融工程學的方法和手段來幫助他們解決 問題。無論是修建蔬菜大棚還是發射氣象衛星，這些問題全都統一到金融工程學的平臺上，只要是具備著三個根本要素的問題，都可以在 金融工程的框架內，用金融手段加以解決。 24金融工程的手段發現價值利用金融市場上的信息的不充分的問題，在金融市場上簡單地尋找套利(Arbitrage)時機。套利是指人們利用在金融市場上暫時存在的不合理的價格關系，通過同時買進或者賣出相同的或者是相關的金融工具，而賺取其中的價格差異的交易行為。不合理

14、的價格關系包括多種不同情況，其主要有以下三種：(1)同種金融工具在不同金融市場之間存在不合理的價格差異。(2)同一金融工具在不同時間段內的不合理價格差異。(3)相關的金融工具在同一時間段內存在不合理的價格差異。25農場主參加套利再來關心一下我們的農場主：假設他從大連商品交易所的報價中看到3個月后交割的遠期大豆價格上漲了，而鄭州商品交易所上的玉米價格沒有變化；并且他從其他消息來源判斷出大豆價格上漲是因為國內食用油需求增加，他就此預測同樣可以被用作食用油原料的玉米價格必然也會上漲一定的幅度。因此，他就可以賣出自家種植的大豆，并用這些錢從其他農場主那里買入現貨的玉米，等到玉米價格上漲時，拋出獲利。完

15、成一次典型的 套利投資。 只要你掌握了當前市場所不具備的“信息，或者你比當前市場上其他人更廉價地獲得“信息，你就可以組織并利用金融工具來賺取利潤。 26金融工程的手段為其他人創造價值提供保障 另外一種金融工程學的手段表現為：向客戶提供克服不確定性的保障。不確定性事件并非都對我們不利，未來有可能出現對我們非常有利的情況，也有可能是我們無法預見的災難。我們所需要做的就是盡可能地克服對我們不利的不確定性，同時充分利用那些對我們有利的不確定性。 27農場主的困惑之五對于農場主來說，他最不愿意看到的情況是一旦他決定種植玉米之后，玉米價格一路下跌，從而造成他的損失。如果向農場主提供一項權利：按照一個預先確

16、定的保護價從農場主手中收購玉米。如果在收獲玉米時，市場價格低于這個保護價，那么，農場主可以按照保護價出售。如果到時候，市場價高于保護價，農場主可以去市場高價出售。這項權利的產生，給農場主創造出新的價值：他可以享用玉米市場上對他有利的不確定性而不必擔憂其負面的影響了。我們所要做的 就是確定這項權利的價格。 如果你以同樣的代價來承擔的“不確定性低于金融市場的一般水平，或者你能夠用低于市場價格的方法來克服同樣的“不確定性，你就可以組織并利用金融工具來賺取利潤。 28金融工程的手段創造價值 在上述兩種手段的根底上，金融工程學還開展了新的直接創造價值的方法。這就是，利用一些創造性的手段(“金融和“非金融

17、的手段)來更有效地提供當前市 場所不能提供的金融價值。 如果是金融性的手段，那么屬于“套利范 疇，此處主要是指一些非金融性的投資。29農場主的困惑之六對于承擔農場主的風險的一方來說，他最簡單的方法是去金融市場買下一個遠期合同，允許他在未來一段時間內，按照他和農場主簽訂的協議價格向市場出售玉米。但是這樣的做法，本身并不創造價值。假設農場主擁有一套裝置，能夠將玉米加工轉化成酒精和飼料，而酒精和飼料價格波動的風險低于玉米價格波動的風險。那么你就成功地把玉米的價格風險分解到了酒精價格和飼料價格上去了。因為對你來說，玉米價格的風險并沒有那么大。 如果你具有一種能夠承擔更多“不確定性的“能力，或者你的“能

18、力幫助你獲得比金融市場一般水平更多的“信息；你就可以組織并利用各種金融工具來賺取利潤。 30不確定性(Uncertainty)能力(Resource)信息(Information)金融工程(Financial Engineering)價值(Value)金融工具的選擇和組合(Financial Vehicles)金融工程學的根本框架31金融工程學的根本框架金融工程的適用范疇。創造性金融工程的來源。 創造價值的三種根本途徑。 更多信息更少不確定性更多能力要素的組合。 32第四節 金融工程學的應用范疇 -Application of Financial Engineering33投資人的應用 金融工

19、程對一些交易比較成熟的金融資產進行理論定價，如果市場上出現了某金融資產的市場價格低于或高于理論價格時，投資人就可以買入或賣出這項資產，從而實 現直接從市場上套利的時機。特別需要指出的是，這種金融工程的套利行為，其本身也在幫助金融市場逐步完善。如果一個市場本身充滿了套利時機，那么，這個市場是不完善的。而隨著套利活動的增加，原有的套利時機的代價必然升高，導致套利時機的消失。這樣，金融工程師們就需要在金融市場上重新尋找新的套利時機。 34企業界的應用 金融工程在企業界的應用就更加廣泛，而隨著金融工程學本身的開展，這種“取自于金融市場，用之于企業的金融工程實踐也就越來越活潑。究其原因，主要是因為普通投

20、資人和企業之間有一個重大的差異：能力。對于一個普通投資人和企業來說，他們面對的“不確定性和“信息是一樣的，但是他們 的“能力那么完全不同。 35投資管理 狹義的金融工程學幫助投資人管理投資組合，取得最大收益，這是金融工程的傳統應用范圍。但是，廣義的金融工程不僅僅幫助企業去對那些沒有市場交易的資產進行定價，而且還幫助企業從金融市場上獲取信息，以確定企業的戰略投資方向。企業從金融市場獲得的信息，在金融工程框架的幫助下，能夠更準確地尋找出今后的投資領域，判斷出行業走勢，組合自有的債務和資產，從而最終回到金融市場上表達出更 高的價值。 36第二章 金融市場 -Financial Market37我們需

21、要了解金融市場的目的金融市場提供什么樣的信息？如何利用金融市場的信息作正確的決定？資本性資產定價如何在金融市場上定價？企業和金融市場之間存在什么關系？ 市場對于金融三要素的反響。38課堂討論?黑天鵝?作者名言選讀泰力布生在戰火紛飛的中東地區，使得他對隨機性的理解比僅有數學能力的投資人更生動，更殘酷，更現實。華爾街的“獨孤求敗，據說最近一次次貸危機中他也做空了。作為科學家，你需要理解這個世界；作為投資人，你需要其他人誤解這個世界。我們大多數情況面對的這樣選擇：分析師文筆清晰雋永卻對其所表達的事物知之甚少，或者分析師文筆拙劣生澀卻仍然對所述之事一知半解。別老想著學習好的典型，更有效的方法是防止自己

22、模仿那些壞的典型。我們的知識是有偏見的，我們關于鳥類的知識大都來自于鳥類學家撰寫的書籍，我們很少讀到由鳥類撰寫的有關鳥類學家的書籍。39第一節 有效金融市場假說 -Efficient FinancialMarket Assumptions40有效金融市場假設什么是有效金融市場呢？一個簡單的定義就是：在一個有效金融市場上，以當時的市場價格簡單地買入或者賣出一項金融資產，并不能夠使投資人實現任何套利的利潤該定義引自Richard A. Brealey和Stewart C. Myers合著的?公司理財學原理?。這始終是一個假設，但是，如果你拋棄這個假設，就有可能會得到懲罰：安然Enron的垮 臺。4

23、1“無利可圖的有效金融市場一位華爾街年輕的實習交易員急急忙忙地跑來告訴一位年長的資深交易員，說道：有誰在交易所大廳地板上掉了100美元。資深交易員聽后頭也不抬，答復說：“別去想那100美元了，就在你說話這會兒，一定已經有人把它撿走了。因為在一個有效金融市場，信息傳遞得如此之快，如此之廣，以至于任何無風險套利的時機都瞬息即逝。所以，你不能先于其他人而廉價地獲得一項信息來保障你的投資收益。從這個意義上講，在有效金融市場上，你不再可能“先天下之憂而憂，你只可能“后天下之樂而樂。是否真的無利可圖？只有等待新信息。42有效金融市場理論的由來 有效金融市場的理論提出了一個這樣的問題：在有效金融市場上，投資

24、人是不可能通過無風險的套利行為來獲利的。任何投資分析師可能都不會同意這樣一個讓他失業的金融工程理論，事實是：在任何一個金融市場上，投資分析師的工作仍然在積極地展開。這其實是一個不同的概念，投資分析師的工作其實是幫助投資人通過承擔合理的風險來獲利的，他們并不能保證投資人實現無風險的套利行為。 一條重要定理：在有效金融市場上，市場預期是基于當前所有可能信息和對歷史規律的最正確認識的根底上做出的最優預期。這種最優預期已經包含在金融市場上的當前價格中了。 43緬甸玉石的啟示：新信息在緬甸開采玉石礦的市場上，擺放著各種未經過任何雕琢的礦石。這些礦石中有可能包含有大量的翡翠，也可能只有很少一點翡翠。買賣雙

25、方其實都不知道這些礦石中究竟含有多少翡翠。買主可以選擇打磨和擦拭玉石，以便使之露出更多有關成色的信息，一旦發現玉石有可能含有高成色的翡翠，那么賣方就會相應提高價格，反之降價。從這個例子中，我們可以得出兩點重要的發現：(1) 信息越多的地方，不確定性就越少，越容易形成雙方都接受的穩定價格。(2) 市場價格的變動是由新出現的信息推動的，因為新信息 改變了人們對某資產未來價值的預期。 請大家討論：你是否有必要去打磨一塊玉石？得到新信息之后，對你有好處嗎？44有效金融市場的三種類型 半強式市場：包含全部公開信息強式市場：包含全部企業內部信息及其對全部信息的最正確的分析和解讀弱式市場：包含全部歷史信息4

26、5有效金融市場的三種類型從上面的分析我們可以看出，在一個弱式的市場上，任何基于歷史數據的技術分析都是無效的；在半強式的市場上，構造任何基于當前信息的模型都是徒勞的；而當我們接受強式市場的假設時，我們的任何預測市場的努力都沒有意義，在這種情況下，沒有人能夠“擊敗市 場(Beat the Market) 。46有效金融市場假設的推廣市場無記憶。總是相信當前市場價格。市場只對新信息作出反響。最終造成一個對于分析師來說是隨機過程的一個移動。(Man cant beat it.)47第二節 資產價格是一個隨機過程 -Asset price is a random walk48描寫隨機過程維納過程一般維納

27、過程Ito過程布萊克-舒爾茨推導前提條件的準備建議課外選讀?fooled by randomness?49第三節 M&M定理及其意義 -M&Ms Law50M&M定理源自匹薩餅的智慧1991年諾貝爾經濟學獎得主，米勒和莫迪里亞尼兩位教授曾經坦言，他們倆是在芝加哥大學校園內的匹薩餅店里頓悟出有關于企業融資行為的理論并一舉得獎的。這套理論的創造人米勒教授認為，企業的融資行為和其創造價值的能力是不相關的，或者說資產負債表兩邊互不相關。米勒教授曾經在獲得諾貝爾經濟學獎之后，應前來采訪他的記者的要求，用最通俗的話解釋一下他的獲獎理論，他思考了一下說：“無論你把一塊匹薩餅分成4份還是6份，那仍然只是一塊匹

28、薩餅。據說當時采訪他的記者們聽之嘩然，心里紛紛犯嘀咕，其中膽子最大的一個記者結結巴巴地反問道：“你就是憑著這個 發現拿了諾貝爾獎？ 51M&M定理在有效金融市場上，一個公司的價值是由其資產增值能力所決定的，而與該公司的融資方式以及資本結構無關。 資金本錢取決于對資金的運用，而不是取決于資金的來源。 企業的價值與其資本結構沒有關系。融資活動本身不創造任何價值。公司股票的價格應該是由企業創造價值的能力所決定的，而該企業的融資活動不應對股票的價格產生任何影響。國有股減持不應該成為話題，問題在于提高國有企業的盈利能力。52M&M定理1997東南亞金融危機1997年東南亞金融危機爆發，為了應對投機商從銀

29、行借款兌換美元，進而做空這些國家的貨幣，東南亞各國的中央銀行采取了一項被米勒教授斥之為“火上澆油的政策：提高本幣貸款的利率。他們認為，通過提高利率，使得從銀行貸款的投機商要承擔更高的利率，這樣就可以打擊投機商。不幸的是，這項政策公布以后，這些國家的貨幣以更快速度貶值，終于無可逆轉地形成了危機。米勒：東南亞金融危機的根本原因是由于這些國家的中央銀行行長們都是哈佛大學的畢業生，如果他們來 芝加哥大學的話，這場危機本來是防止的。請現場討論，分析原因53第四節有價證券組合理論-Portfolio Management54不是制造永動機的理論投資人只能通過承擔市場上的風險來獲取收益；而優秀的投資人能夠通過證券組合，使其自身的投資組合的風險回報率處于市場上的合理的水平。資產的可復制夏普系數的極端重要性，結論與前提同樣重要。但是我們事先無法知道在多