金融工程(上海交大 吴文锋.ppt
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1、金融工程(上海交大金融工程(上海交大 吴文锋)吴文锋)参考读物初级篇初级篇:(1)陈工孟、吴文锋、朱云,)陈工孟、吴文锋、朱云,2003,金融工程,清华大学出版社,金融工程,清华大学出版社中级篇:中级篇:(1 1)英洛伦兹英洛伦兹.格利茨,唐旭译,格利茨,唐旭译,1998,金融工程学,经济科,金融工程学,经济科学出版社学出版社 对应的英文:对应的英文:FinancialEngineering:ToolsandTechniquestoManageFinancialRisk,(2)约翰)约翰.马歇尔马歇尔.维普尔著,宋逢明等译,维普尔著,宋逢明等译,1998,金融工程,清华,金融工程,清华大学出版
2、社大学出版社对应的英文:对应的英文:FinancialEngineering,JohnF.Marshall,VipulK.BansalSimon&Schusrer19922高级篇:高级篇:(1 1)吴冲锋、王海成、吴文锋著,)吴冲锋、王海成、吴文锋著,20002000,金融工程研究上海交通大学出版社金融工程研究上海交通大学出版社(2)2)约翰约翰.赫尔著,张陶伟译,赫尔著,张陶伟译,1997,期权,期权.期货和衍生证券,华夏出版社期货和衍生证券,华夏出版社 对应的英文:Options,Futures,and Other Derivative Securities,JohnC.HullPrent
3、iceHallThirdEdition,19983考核评分平时成绩:平时成绩:上课出席、讨论、作业上课出席、讨论、作业(30%)期末成绩:期末成绩:期末考试、论文(期末考试、论文(70%)4第一讲引言为什么要学习金融工程为什么要学习金融工程金融工程的核心问题金融工程的核心问题金融工程的发展背景金融工程的发展背景金融工程的基本概念金融工程的基本概念5第一部分为什么要学习金融工程为什么要学习金融工程金融工程的发展背景金融工程的发展背景金融工程的核心问题金融工程的核心问题金融工程的基本概念金融工程的基本概念6两个目标为什么要学习金融工程尽量少输钱,或不输钱尽量少输钱,或不输钱寻求市场或对手漏洞而赢钱
4、寻求市场或对手漏洞而赢钱7金融工程的两个基本功能尽量少输钱,或不输钱风险规避和管理寻求套利机会寻求市场或对手漏洞而赢钱两个功能8第二部分为什么要学习金融工程为什么要学习金融工程金融工程的发展背景金融工程的发展背景金融工程的核心问题金融工程的核心问题金融工程的基本概念金融工程的基本概念91、金融工程的核心问题普通产品:价值规律的支配供求关系金融产品:受什么支配?供求关系?定价102、普通商品与金融产品的区别(1)金融产品供给的特殊性(2)金融产品需求的特殊性(3)金融产品定价的特殊性(4)金融产品获得长期收益的困难性(5)金融产品价格波动的巨大性11(1)金融产品供给的特殊性 普通产品普通产品金
5、金融融产产品品(特特别别是是金金融衍生产品)融衍生产品)主要成本主要成本原原材材料料,资资本本,劳动力劳动力智智力力,生生产产过过程程几几乎乎无成本无成本制造时间制造时间必要的劳动时间必要的劳动时间几乎可以瞬时产生几乎可以瞬时产生供应量供应量有限有限如如果果允允许许卖卖空空,而而且且保保证证金金允允许许,供供应应量量几乎可以达到无穷大几乎可以达到无穷大12(2)金融产品需求的特殊性 普通产品普通产品金金融融产产品品(特特别别是是金金融融衍衍生产品)生产品)需需求求的的影影响响因素因素与与人人的的生生活活与与生生产产紧密相关紧密相关脱离人的基本需求,脱离人的基本需求,更更容容易易受受个个人人的的
6、信信心心和预期的影响和预期的影响需求量需求量短时间内有限,短时间内有限,且变化幅度小且变化幅度小短短时时间间内内变变化化幅幅度度大大,瞬瞬时时之之间间可可以以达达到到无无穷穷大大,也可以变为零也可以变为零功能功能使用使用投资或投机投资或投机13(3)定价的特殊性普通产品普通产品一般金融产品一般金融产品金融衍生产品金融衍生产品定价方法定价方法供需均衡供需均衡收益收益/风险的均衡风险的均衡无套利定价原则无套利定价原则定价难易定价难易较简单较简单风险难以准确度量风险难以准确度量受受根根本本资资产产价价格格的影响的影响价格波动性价格波动性较小较小大大大大获得稳定收益获得稳定收益相对容易相对容易困难困难
7、困难困难14(4 4)获得长期收益的困难性)获得长期收益的困难性例子1.1:唐朝一元,如今何钱?唐朝的一元历经一千多年,按年利率5计算,至今本息可达天文数字:15(5)价格波动的巨大性1992.6-2001.6的日元汇率走势161998.1-2002.12的Nasdaq指数走势173、金融产品定价的基本方法基于现金流贴现的估价方法基于现金流贴现的估价方法基于风险基于风险/收益的定价方法收益的定价方法基于无套利的期权定价方法基于无套利的期权定价方法18基于现金流贴现的估价方法基于现金流贴现的估价方法(1)(1)基本思想基本思想是资产当前的价值应该由其未来现金流的是资产当前的价值应该由其未来现金流
8、的贴现值所决定贴现值所决定提出者:提出者:IrvingFisher,1907JohnBurrWilliams,193819基于现金流贴现的估价方法基于现金流贴现的估价方法(2)(2)代表性成果:代表性成果:红利贴现模型红利贴现模型盈余贴现模型盈余贴现模型缺点:缺点:20基于风险基于风险/收益的资本资产定价方法收益的资本资产定价方法(1)基本思想:基本思想:资产的收益与风险成正比资产的收益与风险成正比资产的系统风险需要补偿,非系统性风险可以分资产的系统风险需要补偿,非系统性风险可以分散化散化提出者:提出者:Markovitz,1952Sharpe(1964)、)、Litner(1965)和)和M
9、ossin(1966)Ross,1976FamaandFrench,1992-200221基于风险基于风险/收益的资本资产定价方法收益的资本资产定价方法(2)代表性成果代表性成果现代资产组合理论现代资产组合理论CAPM模型模型APT模型模型三因子模型三因子模型缺点:缺点:22基于无套利的期权定价方法基于无套利的期权定价方法(1)(1)基本思想:基本思想:市场的价格均衡于市场不存在套利机会市场的价格均衡于市场不存在套利机会通过标的股票和无风险资产构造的投资组通过标的股票和无风险资产构造的投资组合的收益来复制定价产品的收益合的收益来复制定价产品的收益提出者:提出者:BlackandScholes(
10、1973)MertonMerton等等23基于无套利的期权定价方法基于无套利的期权定价方法(2)(2)代表性成果代表性成果Black-Scholes期权定价公式期权定价公式期权二项式定价方法等期权二项式定价方法等24Black-ScholeBlack-Schole原假设原假设改变的情况改变的情况贡献者贡献者(1)(1)无无 风风 险险 利利率为定常数率为定常数无风险利率满足随机的情形无风险利率满足随机的情形MertonMerton(19731973)(2)(2)连续模型连续模型离散的二项式定价方法离散的二项式定价方法CoxCox、RossRoss和和RubinsteinRubinstein(1
11、9771977)、RendlemanRendleman和和BarterBarter(19771977)数值解法和近似解法数值解法和近似解法Barone-AdesiBarone-Adesi和和WhaleyWhaley(19871987),OmbergOmberg(19871987)和和ChaudhuryChaudhury(19951995)(3)(3)根根 本本 证证 券券不支付红利不支付红利考考虑虑根根本本证证券券支支付付红红利利的的看看涨期权定价公式涨期权定价公式RollRoll(19791979)、GesekeGeseke(19791979)、WhaleyWhaley(19811981)2
12、5(4)(4)欧欧式式看看涨涨期期权权美式看跌期权美式看跌期权ParkinsonParkinson(19771977)美式期权最优提早执行的条件美式期权最优提早执行的条件CoxCox和和RubinsteinRubinstein(19851985),GesekeGeseke和和ShastriShastri(19851985)亚式期权亚式期权Turnbull Turnbull and and Wakeman(1991)Wakeman(1991),Levy(1992)Levy(1992),Vorst(1992,Vorst(1992,1996)1996),Milesky Milesky and and
13、 Posner(1998)Posner(1998)(5)(5)假假设设股股票票价价格格为为对对数数正正态态分分布布股股票票价价格格为为对对数数泊泊松松分分布布时时纯纯跳跳空空期期权权定定价价模模型型(Pure(Pure Jump Jump Model)Model)CoxCox和和RossRoss(19761976)扩扩散散跳跳空空方方程程(Diffusion-(Diffusion-Jump Model)Jump Model)MertonMerton(19761976)根根本本证证券券价价格格动动力力学学满满足足双双变变量量和和多多变变量量Ornstein-Ornstein-UhlenbeckU
14、hlenbeck基础上基础上AndrewAndrew和和WangWang(19951995)26(6)(6)波波动动率率为为定定常数常数波波动动率率为为随随机机变变动动的的期期权权定定价价公式公式HullHull和和WhiteWhite(19901990)(7)(7)不不存存在在交交易易成本成本交交易易成成本本与与根根本本证证券券价价格格成成比比例的单阶段期权定价公式例的单阶段期权定价公式MertonMerton(19901990)将将MertonMerton(19901990)的的方方法法推推广广到多阶段情形到多阶段情形BoyleBoyle和和VorstVorst(19921992)(8)(
15、8)股票期权股票期权外汇期权外汇期权Garman Garman and and Kohlhagen(1983)Kohlhagen(1983)期货期权期货期权LieuLieu(19901990)、ChaudhuryChaudhury和和WeiWei(19941994)274、金融理论应用的几个阶段描述性金融描述性金融分析性金融分析性金融金融工程金融工程偏重于描述缺乏数量分析以数量分析为主组合应用金融工具,结构化管理金融风险不多1952年,Markowitz的资产组合理论1973年,期权定价Black-Scholes公式发展阶段:发展阶段:应用特点:应用特点:开创性理论:开创性理论:28第三部分为
16、什么要学习金融工程为什么要学习金融工程金融工程的发展背景金融工程的发展背景金融工程的核心问题金融工程的核心问题金融工程的基本概念金融工程的基本概念291、金融工程的定义、金融工程的定义(1)国有股权退出的案例)国有股权退出的案例(2)金融工程的定义)金融工程的定义(3)金融工程的研究范围、应用领域)金融工程的研究范围、应用领域30案例案例1.2:国有股权的退出:国有股权的退出如何解决这个如何解决这个两难问题两难问题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。为保持公司员工工作的积极性,决定出售一部分股权给员工。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%的折扣后,仍仅有2
17、0%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源状况深表忧虑,而政府又不愿提供更多的折扣来吸引员工购股。31银行家信托公司的建议银行家信托公司的建议:由化工公司出面保证员工持有的股票能在由化工公司出面保证员工持有的股票能在4年内获得年内获得25%的收益率,的收益率,其股权所代表的表决权不受影响其股权所代表的表决权不受影响员工可以获得未来股票二级市场上价格上涨所带来的员工可以获得未来股票二级市场上价格上涨所带来的资本利得的资本利得的2/3,另外,另外1/3作为该化工公司所提供保证作为该化工公司所提供保证收益率的补偿收益率的补偿32一石多鸟的结果:员工:不影响
18、股票表决权,还可以获得最员工:不影响股票表决权,还可以获得最低收益保证低收益保证公司:只要较低收益就解决了公司的激励公司:只要较低收益就解决了公司的激励问题和信息问题问题和信息问题-如二级市场价格上涨,公司可以获得员如二级市场价格上涨,公司可以获得员工持股部分工持股部分1/3的溢价的溢价-如二级市场境况不好,则不需要承担价如二级市场境况不好,则不需要承担价格下降的风险格下降的风险33金融工程的定义最早提出金融工程学科概念的学者之一最早提出金融工程学科概念的学者之一JohnJohn Finnerty Finnerty(19881988)认为:认为:“金融工程包括新型工具与金融手段的金融工程包括新
19、型工具与金融手段的设计、开发与实施,以及对金融问题给设计、开发与实施,以及对金融问题给予创造性的解决。予创造性的解决。”34国际金融工程师学会常务理事国际金融工程师学会常务理事MarshallMarshall(19921992)指出定义中的)指出定义中的“新型和创新型和创造性有三个层次的涵义:造性有三个层次的涵义:(1 1)金融领域中思想的跃进,其创新程度最高;)金融领域中思想的跃进,其创新程度最高;(2 2)对已有的观念做重新的理解与运用;)对已有的观念做重新的理解与运用;(3 3)指对已有的金融产品和手段进行分解和组合。)指对已有的金融产品和手段进行分解和组合。目前层出不穷的新颖金融工具的
20、创造,大多建目前层出不穷的新颖金融工具的创造,大多建立在这种组合分解的基础上。立在这种组合分解的基础上。35英国学者洛伦兹英国学者洛伦兹格立茨格立茨(Lawrence Galitz,1998)(Lawrence Galitz,1998)认为:认为:金融工程即是金融工程即是“运用金融工具重新构造运用金融工具重新构造现有的金融状况,使之具有所期望的特性现有的金融状况,使之具有所期望的特性(即收益即收益/风险组合特性风险组合特性)”)”。36金融工程的研究内容:(1 1)新型金融产品和工具的开发:)新型金融产品和工具的开发:(2 2)新型金融手段的开发:)新型金融手段的开发:(3)创造性地解决金融问
21、题:)创造性地解决金融问题:37金融工程的应用领域(1)公司理财方面)公司理财方面:垃圾债券:垃圾债券(2)金融工具及其交易策略金融工具及其交易策略(3)投资与货币管理方面)投资与货币管理方面(4)风险管理技术与手段)风险管理技术与手段38金融工程的基本理论和工具基础理论(假设已了解)基础理论(假设已了解):会计学与税务知识,代理理论,估值理论,汇率理论、利率理论及汇率的平价关系,资产组合理论,资产定价理论,有效市场理论,套期保值理论,期权定价理论等讲解重点讲解重点:衍生产品的介绍、定价和交易策略39金融工具和金融手段金融工具和金融手段基本的金融工具:基本的金融工具:固定收益证券(如固定利率债
22、券)、股票、期货、期权、固定收益证券(如固定利率债券)、股票、期货、期权、互换等。最复杂的金融产品和工具,都可以分解成各种互换等。最复杂的金融产品和工具,都可以分解成各种基本的金融工具,结合可产生了各种其它行之有效的新基本的金融工具,结合可产生了各种其它行之有效的新兴衍生产品。兴衍生产品。基本的金融手段:基本的金融手段:电子化证券交易、证券的私募和公开的发行,存架登记,电子化证券交易、证券的私募和公开的发行,存架登记,电子资金拨划等的关系。电子资金拨划等的关系。40开发金融技术过程中的最基本方法开发金融技术过程中的最基本方法:数学方法数学方法:涉及的内容十分广泛,从基本的代数知识,涉及的内容十
23、分广泛,从基本的代数知识,到微积分、线性代数、微分方程、运筹学到微积分、线性代数、微分方程、运筹学和优化技术(如数学规划),乃至模糊数和优化技术(如数学规划),乃至模糊数学,博弈论(包括微分策)等,都是金融学,博弈论(包括微分策)等,都是金融工程可资运用的研究方法工程可资运用的研究方法统计学方法统计学方法:概率论、随机过程和其他随机分析方面概率论、随机过程和其他随机分析方面(例如布朗运动)的理论和方法(例如布朗运动)的理论和方法41金融工程与金融学金融工具与金融手金融工具与金融手段的设计、开发与段的设计、开发与实施实施风险管理技术风险管理技术整体金融架构整体金融架构(Structure)(St
24、ructure)的构造的构造对金融市场的研究,对金融市场的研究,以及对金融市场在以及对金融市场在整个市场体系中的整个市场体系中的地位、作用的研究地位、作用的研究等等等等机械工程零件设计结构设计整机设计对机器动作 环境的研究42金融工程金融工程 金融学金融学机械工程 力学 作为金融工程学科的涵义,在于综合地采用各种作为金融工程学科的涵义,在于综合地采用各种自然科学和工程技术的方法(如机械工程用到金属材自然科学和工程技术的方法(如机械工程用到金属材料与热处理方面的技术,金融工程用到信息处理和人料与热处理方面的技术,金融工程用到信息处理和人工智能方面的技术),创造出各种有价值的产品和服工智能方面的技
25、术),创造出各种有价值的产品和服务,并创造出为设计、开发和实施这些产品和服务所务,并创造出为设计、开发和实施这些产品和服务所需要的技术方法。需要的技术方法。43第四部分为什么要学习金融工程为什么要学习金融工程金融工程的发展背景金融工程的发展背景金融工程的核心问题金融工程的核心问题金融工程的基本概念金融工程的基本概念44金融工程的发展背景发展时间:在在8080年代末、年代末、9090年代初出现的新兴综合性年代初出现的新兴综合性交叉学科,被称为交叉学科,被称为“金融业中的高科技金融业中的高科技”追求风险规避的动因寻求市场漏洞和对手漏洞的动因科学技术的发展与金融理论的支持45(1 1)外汇市场的不确
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