金融工程

金融工程(Financial Engineering)

　　关于金融工程的定义有多种说法，美国金融学家约翰·芬尼迪(John Finnerty)提出的定义最好：金融工程包括创新型金融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。

　　金融工程的概念有狭义和广义两种。狭义的金融工程主要是指利用先进的数学及通讯工具，在各种现有基本金融产品的基础上，进行不同形式的组合分解，以设计出符合客户需要并具有特定Ｐ／L性的新的金融产品。而广义的金融工程则是指一切利用工程化手段来解决金融问题的技术开发，它不仅包括金融产品设计，还包括金融产品定价、交易策略设计、金融风险管理等各个方面。本文采用的是广义的金融工程概念。

　　金融工程中，其核心在于对新型金融产品或业务的开发设计，其实质在于提高效率，它包括：

　　1.新型金融工具的创造，如创造第一个零息债券，第一个互换合约等；

　　2.已有工具的发展应用，如把期货交易应用于新的领域，发展出众多的期权及互换的品种等；

　　3.把已有的金融工具和手段运用组合分解技术，复合出新的金融产品，如远期互换，期货期权，新的财务结构的构造等。

　　(1)综合性。金融工程是现代金融理论和现代工程技术方法相结合的产物，工程技术进入金融领域，使金融学进入了一个新的发展阶段，从原来的描述、分析阶段进入了工程化的新阶段。现代金融理论包括证券组合理论、资产定价理论以及金融衍生产品定价理论，现代工程技术方法包括信息技术、数值计算、仿真模拟、网络图解、人工智能等，金融工程跨越多门学科，给从事这一工作的人员提出了更高的要求。

　　(2)创造性。在金融工程的含义中，“新型”和“创造性”最值得重视，它们具有三种含义：一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；二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，产生了金融期货；三是指对已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复合金融工具等。

　　(3)实用性。金融科学的工程化本身就已经表明，金融学已经从抽象的理论中走了出来，开始面向客户、面向市场。在当今的金融市场上，越来越多的客户已经不仅仅满足于利用市场上现有的金融工具，他们更需要满足于其具体要求的、更具个性化的产品。正是这种需求推动着金融产品不断更新换代，也使得金融工程学成为理论和实践联系最紧密的学科之一。

　　(1)发展金融工程有利于规范金融市场的行为和加强对商业银行等金融机构的业务管制，这也是金融立法和金融管制的基本任务。在这方面，西方国家金融管制和金融革新辩证发展的历史经验值得借鉴。以金融工程作为技术支持的金融革新是市场经济的产物，是促使金融管制不断改进和完善的推动力，是积极的、进步的社会发展因素。研究金融工程对金融业务创新及其对宏观经济调控和金融管制的影响，对加强金融立法和建立现代的、完善的金融管制体系有着重要的意义。

　　(2)发展金融工程将使金融产品和金融工具的品种更为多样化，更有利于公平竞争，也能更有效地配置社会资本资源。金融工程的发展将使金融市场变得更为有效，有利于杜绝幕后交易，从而使市场行为更为规范化。为提高金融市场的效率和使市场行为规范化，国家在使用货币政策进行宏观调控时，将能更多地采用经济手段进行间接调控，政策手段将更为灵活，更便于实现宏观经济的“软着陆”。

　　(3)发展金融工程将推动我国商业银行和其他金融机构的业务现代化和向国际规范靠拢。我国的民族金融业要在国内与国际和外国同行竞争，势必要采用现代化的经营手段，提供现代化的产品和服务。

　　1．设计、开发新型金融产品和工具，尤其是在金融市场上没有的、具有特殊性能要求的新型的金融产品和金融工具。

　　2．平衡金融资产的收益与风险。购买金融产品或者工具的投资决策主要是对效益和风险的权衡。利用风险分析和优化技术，金融工程在复杂的衍生产品和工具的设计开发中，特别是在设计各种有价证券的混合产品来满足客户的需求。

　　3．促进金融市场与金融交易的发展。金融工程把传统的金融工具，如股票、债券等带有原始发行风险的产品，进行重新开发、设计、组合，然后通过金融市场的交易使风险分散化和形成新的组合，大大促进了金融市场及其交易规模的扩大，推动了金融资产的证券化发展。

　　4．推动了金融科学与金融人才的发展。金融市场投资领域集中了大量精通数学与计算机知识的“火箭科学家”，把各种科学、技术与社会科学理论集合在一起共同发展。

　　5．金融工程为使用者提供两种不同的选择：一种是将风险彻底消除，即将不确定性变为确定性；另一种是向面临金融风险的人提供金融工具，使其能够根据自己的偏好对风险做出相应的结构调整。

　　金融工程主要是随着投资银行业与资本市场的扩张而产生和发展起来的一门应用性很强的金融学科，应用范围很广，从公司理财到金融交易，再到投资与货币管理，特别是风险管理方面。具体来说，其应用范围主要包括如下三个方面：

　　1．新型工具的创新与开发。这是目前金融工程学研究的主要领域。如互换、期权、票据发行便利、远期利率协议、

　　2．为降低交易成本的新型交易手段的开发。例如，金融机构内部运作的优化，金融市场套利机会的发掘与利用，交易清算系统的创新等，目的在于充分挖掘盈利潜力，降低规制成本。

　　3．解决某些金融问题的创新型方法。如各类风险管理技术的开发运用，现金管理策略的创新，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等。

　　1、积木分析法；

　　2、无套利定价法；

　　3、风险中性定价法；

　　4、状态价格定价技术。

　　积木分析法是金融工程中的一种常用分析方法，主要是通过将金融产品如同积木一般的分解组合，辅助金融问题的解决。后三种方法则是整个金融工程分析和金融产品定价的基本方法。

　　重要的金融工具分析方法：payoff图、profit图。

　　payoff图：以标的资产的价格变化为横轴，以对应的衍生金融资产的价值变化为纵轴，不考虑金融资产的期初费用在坐标系上所画出的曲线。

　　profit图：在payoff图的基础上考虑金融资产的期初费用。

　　金融工程的基本工具有：远期、期货、互换和期权，以及由这些基本衍生工具进一步组合而成的更复杂的衍生工具。

　　金融工程有两大技术手段：数学和计算机

　　数学：通过数学工具，我们可以找出各种金融变量之间的相互关系，从而为金融工程师拆分和组合新的金融产品奠定基础。�金融工程涉及的主要数学知识：微积分、概率论、随机过程。

　　计算机�常用软件：excel ，matlab

　　绝对定价法

　　定义：根据金融工具未来现金流的特征，运用恰当的贴现率将这些现金流贴现成现值，该现值就是绝对定价法要求的价格。

　　应用：股票和债券定价大多使用绝对定价法。

　　优点：比较直观，易于理解。

　　缺点：1、金融工具（特别是股票）未来的现金流难以确定。�

　　2、恰当的贴现率难以确定，它既取决于金融工具风险的大小，还取决于人们的风险偏好，而后者很难衡量。�

　　3、投资者即使发现市场价格与理论价格不符，也往往无能为力。

　　相对定价法

　　定义：将基础产品的价格假定为外生给定的，然后利用基础产品价格与衍生产品价格之间的内在关系，运用风险中性定价法或无套利定价法为衍生产品定价。

　　应用：主要应用于衍生品定价。

　　优点：1、在定价公式中没有风险偏好等主观的变量，比较容易测度。

　　2、非常贴近市场，投资者一旦发现市场价格与理论价格不符，往往意味着无风险套利机会就在眼前。

　　金融工程的运作具有规范化的程序(如下图):诊断—分析—开发—定价—交付使用，基本过程程序化。

　　其中从项目的可行性分析，产品的性能目标确定，方案的优化设计，产品的开发，定价模型的确定，仿真的模拟试验，小批量的应用和反馈修正，直到大批量的销售、推广应用，各个环节紧密有序。大部分的被创新的新金融产品，成为运用金融工程创造性解决其他相关金融财务问题的工具，即组合性产品中的基本单元。

　　金融工程是市场对更高的金融效率不断追求的产物。而金融工程一经产生，便迅速发展成为金融市场日益重要的组成部分，并直接促进了金融效率的提高。金融工程的产生与发展受到多种因素的推动，主要是经济、金融环境的转变，经济主体内在需求的变化，金融理论的发展，技术的进步及向金融领域的渗透四方面共同作用的结果。而从深层次上看，这四方面都从本质上反映了市场追求高效率的内在要求。

　　金融工程的产生是市场追求效率的结果，而在其产生之后，其存在和发展确实有力地促进了金融效率的提高，具体表现在几个方面。

　　1.金融工程提高了金融机构的微观效率

　　金融工程鼓励了竞争,促进了金融机构提高竞争力。金融工程的核心要素,如对金融的创新程度、技术含量的高低、信息技术的优劣以及收益、风险的配套,已成为金融机构体现其经营实力与地位的竞争热点。这种竞争性具有充分的相互替代作用:

　　一方面在资产收益性、流动性、风险性基础上不断创新金融工具,以增强自身竞争能力;

　　另一方面也促使金融机构不断运用现代技术和先进通讯技术,建立高效的运行机制,提高金融信息管理系统的技术水平。

　　通过金融工程开发新的金融产品,获取新的收益来源,使得金融机构的持续增长、持续发展成为可能。如,西方商业银行的表外业务收入已占收入的40%～60%,可见金融工程对金融机构收益增长的明显作用。

　　2.金融工程提高了金融市场的效率

　　首先，金融创新极大丰富了金融市场交易，壮大了市场规模，提高了金融效率。通过金融工程开发的金融工具以高度流动性为基本特征，在合同性质、期限、支付要求、市场化能力、收益、规避风险等方面各具特点，加快了国际金融市场的一体化进程，壮大了金融市场规模，促进了金融市场的活跃与发展。高效率的金融市场应该为绝大多数理性投资者提供能够方便构建被他们自认为有效投资组合的机会。金融工程正是丰富了投资者的选择，提高了金融市场的效率。

　　其次，金融工程提高了投融资便利程度。利用金融工程设计开发出的金融市场组织形式、资金流通网络和支付清算系统等，能够从技术上和物质条件上满足市场要求，特别是近年来无纸化交易与远程终端联网交易方式加快了资金流通速度，节约了交易时间和费用，使投融资活动更加方便快捷，金融市场效率大幅度提高。

　　3.金融工程提高了金融宏观调控的效率

　　金融工程综合运用多种金融工具和金融手段创造性地解决众多经济金融问题，实现风险管理。金融工程为政府金融监管部门提供了规范和监管金融市场和金融机构提供了技术上的支持。如1990年春、秋季，德国政府通过非公开销售方式发行了一种特殊的10年期债券，它实际上是标准的10年期政府债券与以其为标准的看跌期权的综合，这种特殊产品非常出色地自动实现了央行的公开市场操作功能，从而大大削减了传统公开市场操作人为判断入市时机所带来的误差和交易成本。可见金融工程为新型金融监管体系、调控机制的构建提供了有力支持。因此,运用金融工程方法可以增强金融市场的完备性,提高金融市场效率,切实创造新价值,最终提高社会福利水平。

　　我们知道，金融的永恒主题是流动，获利和避险，凡是介入金融活动的经济主体，追求的目标不外乎这三个。而这三个目标往往是矛盾的，特别是获利与避险，但它们之间又不完全像鱼与熊掌不可兼得，绝对互相排斥，通过适当的组合管理技术，可以在一定程度上得以兼顾。追求这三个目标是一个无止境的过程，提高管理技术和艺术也是一个无止境的过程，进入工程化即金融工程阶段，是过程中的一个重要里程碑。

　　关于金融工程的实际运用，按宽窄两种口径就有不同的范围。窄口径仅仅是金融衍生工具及其组合运用为主的金融业务。宽口径则除此之外还包括传统的投资银行业务经创造性思维进行工程化处理后的现代形式。有关属于金融工程的现代投资银行业务我们将在下一部分涉及，这里先介绍一衍生工具为核心的部分。需要指出的是，再这一类金融工程中，进行收益棗风险管理，突出的是风险管理，收益则蕴于风险管理之中。而“进行风险管理，金融工程有两个选择：第一个选择是，用确定性来代替风险；第二个选择是，仅替换掉于己不利的风险，而将对己有利的风险留下”。下面仅举几个对我们来说比较容易理解的例子。

　　1．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在投资，二是由于利息变动的不确定性，使投资者的再投资生产利率风险。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。

　　全球最大的投资银行美国美林公司（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）美林公司将美国财政部发行的付息票国债的每期票息和到时的现金收入进行重组，转换为树种不同期限只有一次现金流的证券即零息债券；

　　（2）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）由该保管银行发行这种零息债券，经美林公司承销出售给投资者，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，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，还能得到转换套利的目的，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，可以获得可观的收入。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；正因为到七日才受到现金利息，因而能得到税收延迟和减免的好处。

　　2.设计发行流动收益期权票据

　　1985年，美国的美林公司为威斯特公司设计发行流动收益期权票据（Liquid Yield Option Note ，LYON ），使西方投资银行开发的另一个很有代表性的金融工程的例子。LYON实际上是一种多功能的组合债券，它同时具备4种债券性质：

　　（1）零息债券性。美林公司设计发行的为期15年的每张面值1000美元的LYON，不付息，发行价为250美元。它如果在到期日（2000年1月21日）前未被发行人赎回，也未由购买者将其换成股票或回售给发行者，则债券持有人到期时科得到1000美元，其实际收益率为9%。

　　（2）可转换性。投资者购买LYON 可获得转换期权，开期权保证LYON 的持有者在其期满前任何时侯能将每张债券按4.36的比率换成威斯特公司的股票——LYON 发行时该公司股票每股价格为52美元，转换价为57.34美元,250/57.34=4.36,对发行公司来说有一个约10%的转换溢价，且这个溢价随时间的推移而不断上升的。

　　（3）可赎回性。LYON 的发行人有赎回权，即按事先规定的随时间推移而不断上升的价格有权随时赎回LYON 。对这种有利于发行者的赎回期权，也有保护购买者的规定：发行人在1987年6月30日以前不能进行赎回权，除非每股价格上涨到86.01美元以上；对发行人的赎回，持有者可有两种选择，按赎回价让其赎回，或按4.36的比率转换成普通股。

　　（4）可反售性。LYON 在卖出时也给予了购买者以反售期权，使之从1988年6月30日起可以按事先规定的价格将其返售给发行公司。返售价以250美元为计价基础，第一个可返售价保证使返售者获得超6%的最低收益率，此后，在这个最低收益率的基础上每年增加5%-9%。

　　流动收益期权债券使金融工程成功的典型，它很好地体现了金融工程的创新本质，运用工程技术对基础金融工具原有的收益-风险进行分解和重组，LYON这一金融工程实际上是零息债券、可转换债券、赎回期权、返售期权的组合，通过组合创造出全新的风险-收益关系，尽最大可能地满足了投融资双方的需要，其最突出的优势在于:

　　第一，零息债券性使它能较好地兼顾了发行人（融资者）和购买者（投资者）的利益。其中的道理在前后有关零息债券部分已经说明，此不重复。

　　第二，可转换为股票和可返售性体现了对投资者利益的保护，而转股价、可返售价、可赎回价事先确定，优化了收益-风险关系，兼顾了各方当事人的利益。正因为如此，它的开发，受到普遍欢迎。

　　3．宏观金融监管的工程化也已起步

　　以上提及的若干金融工程业务，基本上限于微观领域。其实西方发达国家的金融宏观管理也在工程化，当然也应该工程化。近十年来，在数学家和电子计算机专家，物理学家和工程师大受金融业务界青睐，在所谓“火箭科学家向华尔街的大规模转移”的同时，美国的金融监管当局也组织了大批的这类多学科的专家从事金融研究。这并非危言耸听。为加强金融监督管理，这些“火箭科学家”曾经将美国星球大战项目中识别真假弹头的软件程序用于识别黑钱的流动，这是典型的金融工程在宏观管理中管理中的应用。从事这样的创新与创造，需要科学技术发展到相当高的水平，需要具有多学科知识的高层次人才。90年代以来世界上金融工程业务发展很快，现代金融已得知识经济风气之先。尽管这方面得工作才起步，但从这次亚洲金融危机来看，金融监管的工程化，也是极有发展前途的事业。

　　1.加快金融体制改革，鼓励金融机构的创新

　　进一步加快金融机构的商业化改革步伐，加快外资金融机构的引进，促进金融同业竞争。同时，建立我国的金融机构创新机制，大力发展金融工程，改善金融服务水平。

　　2.加强信息基础设施建设，引进金融工程理论和技术，培养金融工程人才

　　金融工程可以消除信息不对称，降低交易成本，提高金融效率。应努力推进国民经济的信息化进程，特别是企业的信息网络建设，完善国内的清算交易系统，加快电子化进程，减少金融交易的时滞，增加市场的流动性，为金融工程的发展打下坚实的硬件基础。

　　3.金融工程可以使金融机构组织结构和管理素质发生变革

　　金融工程推动金融机构形成合乎现代市场经济体制要求的金融组织模式和治理结构。管理方面,金融机构可以根据自己的需要进行资产负债管理和风险管理,决策机构和执行机构日趋融合,决策效益增强。

　　此外,金融工程开发设计出的新型金融工具相互之间在特性上混杂、交叉,打破了银行制度的专业化分工,使金融机构业务种类、经营范围扩大,获取的收益大幅度提高。如可转换证券融合了债券与股票的特点,银行贷款也可具有证券的特性。金融机构业务进一步交叉,缩小了传统的金融专业分工界限，推动着整个金融业向纵深方向发展壮大。