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FINANCIAL ENGINEERING财务工程I.Overview of Financial Engineering财务工程概述
1.财务工程是一个系统《公司理财》《金融市场学》《投资学》《国际金融》《固定收益证券》《货币银行学》《衍生金融工具》《财务/金融工程》《金融经济学》
2.教材及参考书
1.《金融工程》宋逢明等译，清华大学出版社出版
2.《金融工程》唐旭等译，经济科学出版社1998年8月
3.John F.Marshall,Vipul K.Bansal FINANCIALENGINEERING—ACompleteGuideto FinancialInnovation byNew YorkInstitute ofFinance,
19924.Lawrwncw C.Galitz FINANCIALENGINEERING—ToolsandTechniquestoManageFinancialRiskby arrangementwith PitmanPublishing Company,London,
19955.《金融工程原理一无套利均衡分析》宋逢明著，清华大学出版社1999年10月
3.课程目标财务工程是从企业的角度考虑怎样使用金融工程师开发的产品为企业财务管理效劳该课程介绍了金融产品交易的市场，解释了每种产品是怎样定价和套期保值的采用例证和数据分析说明金融设计师所推荐的“战术〃和技合的收益与风险的相关系数1967年，在美国芝加哥大学举行的一次证券价格讨论会上，哈里・罗伯兹Harry Roberts首先提出了证券市场弱式效率、半强式效率与强式效率的区分方法，并得到了一致的认同a火箭科学向金融科学转移的先锋布莱克3金融/财务工程学的开拓者b、布莱克的合作者一一斯科尔斯c、期权理论的“淘金者〃一一默顿4当前金融/财务理论的开展a TheEnvironmentalFactorsi.Tax Asymmetries课堂讨论3税收不对称的影响？支付利息讨论考虑税收对不同公司的影响2如果A公司的边际税率为40%,公司可按10%的本钱借入资金，假设A借入1000万美元用来购置B公司股利为8%的优先股讨论A公司这样做是否可行3假设B享受政府给予的税收优惠，税率为12%,讨论:i A公司会以10%的利率向B公司借钱，并且购置B公司股利为8%的优先股吗ii此例怎样表达风险的ii.Technological Advancesiii.Regulatory Changeand IncreasedCompetitionb.Intrafirm Factors流动性的需要、风险的厌恶程度、代理本钱、熟悉定量化技术和管理能力、以及会计方面的好处II.Analysis ofRisk andReturn风险与收益分析
1.Measuring Return收益的度量lUtility讨论a.效用对研究风险和收益的意义？总效用美元（财产）250050007500财产与效用之间的关系C.对三条曲线A,B,C,我们感兴趣的是哪条？为什么d.结论课堂讨论4如何使用效用理论评价投资政府债券是无风险证券，这种证券能提供5%的收益率因此，购置5000美元国债、持有一年的投资者，一年后的结果是5250美元，利润是250美元假定相同投资者好有一个可供选择的投资时机，即用5000美元投资于有风险的石油钻井业务如果钻井成功，投资者在年末将有7500美元；如果失败，投资者可变现现有物品，弥补得到2500美元而发现石油有60%的可能性,发现枯井则有40%的可能性如果投资者只有5000美元可用于投资，那么更为明智的选择是去购置无风险的政府债券还是投资于冒风险的钻井业务呢？2）Profit versusRates继续前面讨论4a.利润与收益率的区别？b.在衡量风险时哪个更好？c.使用收益率是应注意的问题:*以年度为基础；*用百分比表示的收益率就是一年的持有期报酬率（HPY-holdingperiod yield*有效持有期报酬率the effectiveholding periodyield其中相对收益率为刖）=周*考虑连续复利持有期限报酬率HPYcd.考虑收益率与IRR的关系:3Rates ofReturn—Before andAfter Taxes例1有两种债券均以面值销售，一种是公司债券，息票率为12%,另一种是市政债券，息票率为
10.5%,为讨论方面，假设两种债券有相同的到期日和同样的信用等级，讨论a.如果不考虑税收，应投资于哪种债券？b.如果考虑税收，税收对两个不同的投资者持有这两种债券的收益如何影响？假设第一位投资者处于30%的边际税收等级第二位投资者处于10%的边际税收等级税前收益税后收益投资者1投资者2T=30%T=10%公司债券
12.00%
8.40%
10.80%市政债券
10.50%
10.50%
10.50%课堂讨论5你有何建议？某人支付单一税率，其税率为25%,他面临每年将其毛利中的2000美元投资于收益率为8%的普通储蓄账户，或投资于收益率同样为8%的个人退休金账户IndividualRetirement AccountsIRA,在IRA账户的存款在个人把钱提出来之前是延迟纳税的为了简化起见，假设这个人在21岁至65岁期间，每年在他生日那天向自己的退休方案进行一年一次的储蓄，到65岁生日那天又将钱全部取走对于以上两种形式的储蓄，税法规定，普通储蓄账户用税后收益储蓄，储蓄终了时不再纳税；而对于IRA则延迟纳税，即储蓄时不纳税，最终取钱才纳税你对此有何建议？4Investment HorizonsTheinvestment horizonis definedas theperiod oftime untilthe plannedliquidationof aposition andthe use of theproceeds.投资注资期定义为有方案地将头寸变现和将净值使用的一段时间
2.Measuring Risk风险的度量Risk isANY variationin anoutcome1Financial Engineeringand Risk课堂案例分析讨论6用确定性来代替风险或替换与己不利的风险，而将对己有利的风险留下有一家美国，个月后将面临支付一笔德国马克3Effective DM/$Rate
1.70opportunity coststhrough hedge
1.60stronger DM
1.
501.40weaker DM
1.
30.savings through hedge
1.
201.
201.
301.
401.
501.
601.70Spot DM/$in threemonthsUnhedged HedgedHedgingCurrency RiskUsing aForward DealEffectiveDM/$Rate
1.
701.60stronger DM
1.
501.40weaker DM
1.30savings throughhedge
1.
201.
201.
301.
401.
501.
601.70Spot DM/$in threemonthsUnhedged HedgedThePerfect HedgeEffectiveDM/$Rate
1.70opportunity coststhroughhedge
1.60stronger DM
1.
501.40weaker DM
1.30savings throughhedge
1.
201.
201.
301.
401.
501.
601.70Spot DM/$in threemonthsUnhedged HedgedHedgingCurrency RiskUsing acurrency Option2,The RisklessAsset3The Roleof Leverage计算持有期报酬率的通用方法:rT=DXLX[RT-1]一C其中RT:相对收益率Wt+1/WtL:杠杆乘数是使用杠杆后与单纯进行现货投资相比收益被放大的倍数D虚变量多头为+L空头为-1C:以全部投资的百分比形式表示的持有某种头寸的本钱当借款购置证券而生成的杠杆时，持有本钱为正，用期货合约生成的杠杆时，其值为负例某种股票当前售价为20美元，而某投资者用50%的借款购置了它借款来自经纪人，须付年息10%假设6个月后，投资者以
23.50美元的价格将股票出售，计算持有期报酬率
3.Measuring Risk:Advanced Topics1Measuring Exposureto PriceRisk2Managing Riski.Insurance例火灾保险讨论为什么保险可作为一种风险管理的方法提示从投保企业看保险从保险公司看保险是否所有风险都可投保？PFR=IFE/N其中PFR:per firmriskIFE:individual firms exposureN:被保的同类企业的数量ii.Asset/Liability Managementa.GIC—guaranteed investmentcontractsGIC保证付给其所有者即保单持有人一项固定的未来收入现金流，从而形成养老基金的负债；出售保险单的所得由基金投资于金融资产以获取收益b.Dedicated portfolioc.Portfolio immunizationd.Duration久期是债务工具利率敏感性的相对度量久期衡量的是投资者需要平均等待多长时间才能收到报酬它是收到支付报酬时间的加权平均数，权数是单个现金流量的现值除以总现金流量的现值，用Wt表示一个以年为单位的久期值如下mTt=lwt:单个现金流量的现值/总现金流量的现值t:现金流量的序次数m:每年发生现金流量的次数修正后的久期值为:D*=1+y/my此债务工具的收益率组合久期等于各个单项资产的久期的加权平均数课堂案例分析讨论7运用免疫策略管理养老基金风险假定一家养老基金出售一种新的保险单，这种保险单承诺在今后15年内基金将每年支付100美元若贴现率为10%,修正后的久期为:时期现金流现金流的现值权重乘积
10090.
9090.
1200.
12010082.
6450.
1090.
21710075.
1310.
0990.
2961510023.
9390.
0310.472总数
760.
6081.
006.279久期修正值的计算=修正久期值=
6.279/1+10%/1=
5.708基金如何把出售保险单所得的
760.61美元进行投资、每年至少获得10%的收益,以保证在未来每一时点投资的资产价值至少和负债的价值相等假设基金由两种可投资的金融工具:30年期的长期国库券，年利率为12%,按面值出售；Di=
8.080术以及其结果通过学习该课程可以获得以下知识:*有关金融工具，如FRAs,金融期货，期权，货币和利率互换等;*最新金融产品;*金融工程技术怎样用于货币、利率、权益和商品的风险管理;*实施风险管理方案的各种工具本课程注重分析问题和解决问题能力的培养，积极参与课堂讨论非常重要因此，在学习该课程中，还将分小组进行案例分析，各小组成员的参与程度与小组成绩呈正相关小组案例分析评分标准:分析报告格式标准；分析内容合理及逻辑性强；陈述报告简洁、明了；答复下列问题注意技巧；小组成员参与度高；小组成员积极提问题
4、教学内容主要安排1）财务工程简介2）风险和收益分析3）公司财务主管的看法4）财务工程中根本产品的开发远期利率协议互换期权5）财务工程技术的应用6）管理利率风险利率期货的运用7）管理外汇风8）股权风险管理
4、成绩评定案例分析（课堂参与）306个月的短期国库券，年利率为8%,按面值出售D=
0.4812投资的根本思想:收益率的波动会导致基金的资产和负债价值发生变化，为使免疫策略完全起作用,资产组合的价值变动必须精确地和负债组合的价值变动匹配这就意味着将两种库券按某种比例加权组合，使得组合后的久期精确地等于负债久期值若Wi和W2分别为长期国债和短期国债的权重;D和D2分别为长期国债和短期国债的久期;为负债的总久期，则DL+=W DW DD1122L+W=1WI2将D1=
8.080,D=
0.481代入2W
18.080+W
0.481=
5.7082Wi+W=12计算得W]=
68.79%W=
31.21%2结论？免疫方法存在的问题？课堂案例分析讨论8资产/负债管理在外汇风险管理中的作用一家银行为世界范围的公司提供贷款，贷款通常用借款人所在国货币发放（记入资产）...，该银行通过在美国借入美元来为他提供贷款筹措资金（记入负债）该银行存在的风险是什么？某营业日结束时银行记录这一天业务的资产负债表如下:Global Banks Balance Sheet one day activityall values in millions AssetsLiabilitiesLoanssterling
2.50Demand depositsdollars
3.51Loanslira
1480.00CDs dollars
11.48Loansdollars
12.40Other timedepositsdollars
2.70Total liabilities
17.69exchange rate:USD/GBP=
1.6550USD/ITL=
0.0007785USD/USD=
1.0000采用资产负债管理后:Global Banks BalanceSheetby currencyonedayactivityallvaluesinmillionsAssets LiabilitiesLoanssterling
2.50SterlingDemand deposits
1.30Total GBPassets
2.50Time depositsL20Total GBPliability
2.50Loanslira
1480.00LiraDemand deposits
330.00Total ITLasstesl
480.00Time deposits.
1150.00Total ITLliabilities
1480.00Loansdollars
12.40DollarDemand deposits
3.56Total USDassets
12.40Time deposits
8.84Total USDliabilities
12.40通过这种方式是否完全消除了汇率风险
111.Hedging套期保值需要考虑以下三个问题1Size ofthe Hedge2Measuring HedgeEffectiveness3Cost ofHedge
111.The CorporateTreasurers Perspective:Reading BetweenThe Lines公司财务主管的看法读懂字里行间隐含的意思风险管理涉及4个步骤1identify therisks towhich thefirm isexposed2quantify theexposures3determine theform ofthe outcomessought4design orengineer astrategy totransform therisk exposurestothe desiredform
1.Speculation,Arbitrage,and MarketEfficiency1Speculationwithout speculationpricewithspeculationTimeharvest harvestharvest harvestTemporalPattern ofPrice2,Arbitrage地点间套利一空间套利或地理套利时点间套利一时间套利例t t+T03-mons即期买入玉米远期3个月后交割的玉米远期交割日仓储本钱，利息费用一可能因拥有玉米实物而带来的廉价收益_____________持有本钱多种货币套利PiT=Pjt%j+Gt,T+Zi-Ww ZiW“jRT:资产在i市场的远期价格用i货币标价Pjt资产在j市场的即期价格艮木货币i兑j的即期汇率G t,T:将来交割的持有本钱Zi随机项Wi,j运输、交易、转换本钱的总和3Efficient Markets:Friends orFoe小组案例分析1和
22.Dentifying StrategicExposureContingent exposureStrategicexposureCompetitive exposure1The Letterto Shareholders2Statement ofConsolidate Income3Statement ofChange inFinancial Position
3.Analyzing theBalanceSheet期末考试70总成绩100%
1.An Introductionto FinancialEngineering财务工程简介1）财务工程与金融工程的关系a.运用财务工程提高供货能力b.运用财务工程增强股东信心c.运用财务工程分散投资风险2）什么是财务工程（金融工程）？广义的定义Financial engineeringinvolves thedesign,the development,and theimplementationof innovativefinancial instrumentsand processes,and theformulationof creativesolutions toproblems infinance.财务/金融工程包括创新金融工具与金融过程的设计、开发与实施，以及对金融问题给予创造性地解决狭义的定义Financial engineeringis theuseoffinancial instrumentto restructureanexisting financialpro onehaving moredesirable properties.财务/金融工程是应用金融工具，将现在的金融结构进行重组已获得人们所希望的结果“创造〃和“创新〃是关键创新就是对他的客户的特定财务问题找出较好解决方法的系统过程这一过程表达如下诊断、分析、产品、定价以及量身定做常用的模型承销Underwriting合成Synthesizing课堂案例讨论分析1金融工具的创新问题的提出如何使得客户的收益保持不变？即问题转化为如果客户能拥有X公司1000股、价值为每股$100的股票，若两年后最低价值为$100,000确保其头寸价值，股票价格不变，则可以解决客户的问题金融工程师即要推出这样一种产品确保收益证券该产品具有这种支付性能，2年后到期时，股票价格最大或每股等于$100假设X公司未来股票价格$100$902年底$70$110$90$140$
1151.承销方法:设计创造出一种单位信托（或称“X信托〃）组合=1,000股X股票+面值为$100,000的2年期美国国库券该信托包含两类债务证券A类2年底，若X公司股票高于$100,债权人则可以收到X公司1,000股股票的全部价值；若公司股票价格低于$100,则可收到$100,000在此期间，A类证券持有者可收到A公司支付的所有股利，并具有投票权B类是“剩余索偿〃证券，收到的是信托在清偿了A类证券债务后的剩余资产这样，X信托可以通过出售A类证券满足客户的需要，见下表:2年后可能支付的情况:X公司股票价格A类确保收益证券B类剩余索偿证券X信托$70$100,000$70,000$170,00090100,00090,000190,000110110,000100,000210,000140140,000100,000240,000因此，一旦建立了这种信托，金融中介就可以出售A类证券来实现客户的目标本钱$190,700（股票价值+国库券价值（以5%贴现的价值为$90,700）推销这种方法适用于具有买方需求（买方驱动）的承销活动
2.“合成或动态交易（Dynamic-trading）根本思想:a.创立一种精致的投资组合，即最初投资等于不用再注入资本又能保证此策略充分实施的最小数额，这里即为X股票+国库券;b.如果X股票价格上升，出售国库券来购置更多的股票；如果X股票价格下跌，则股票头寸下降，其差额由国库券来代替（每年根据股票价格的变化进行调整，使其总价值不能低于$100,000动态交易过程:0年买X公司股票704股，每股$100$70,400以5%进行短期现金投资（涉及复制理论，后面介绍）总投资额35,915$106,3151年后若X股票价格是$90卖出454股股票，价格$90卖出前的价值卖出后的价值$63,360704股X股票@$90$22,500250股X股票@$9037,711现金和利息78,571现金投资@5%$101,071$101,071若X股票价格$115买进96股股票，价格$115购置前的价值购置后的价值$80,960704股X股票@$115$92,000800股X股票@$11537,711现金和利息26,
671.现金投资@5%$118,671$118,671如果1年后X股票价格是$90,并且2年后若股票价格是$70:$17,500250股X股票@$9082,500现金和利息$100,000投资组合的价值（$100/股）若股票价格是$110$27,500250股X股票@$11082,500现金和利息$110,000投资组合价值（$110/股）如果1年后X股票价格是$115,并且2年后若股票价格是$90:$72,000800股@$9028,000现金和利息$100,000投资组合价值（$100/股）若股票价格是$140:$112,000800股@$14028,000现金和利息$140,000投资组合价值（$140/股）本钱$106,3153）财务工程与财务分析“分析〃被定义为研究事物本质、以确定其根本特征及相互关系的过程或方法而“工程〃则是使一种新的金融工具、一种新的金融手段成型，或者对某个金融问题给予创造性解决的过程课堂讨论2财务分析与财务工程的职能一家公司近一段时间的现金流量很不稳定，公司希望了解1）现金流量不稳定的根源；2）如何消除这种不稳定的因素讨论分析家做什么？工程师做什么
2.The GrowthofFinancialEngineering财务工程的开展1）现代金融/财务理论的诞生a、现代财务/金融理论的开创者一一马柯维茨（Harry Markowitz）奉献证券组合理论在非确定性的基础上，探讨证券收益与风险以及投资决策问题•提出利用收益率的访查来度量证券投资的风险•借助冯•伊诺曼（John VonNeuman）的期望先用理论，为证券组合提供收益率与风险的度量•利用运筹学中的最优化方法，研究是投资者的期望效用最大化的证券组1990年获诺贝尔经济学奖同时获得者还有夏普，米勒b、现代金融理论的奠基人——托宾James Tobin奉献•非确定条件下的各种资产选择理论一一金融与实物资产的全局均衡理确定性资产证券资产资产动产非确定性资产非证券资产不动产关于金融市场与实物市场之间的传导机制理论・金融市场变化对消费者、厂商，进而对生产、就业以及一般价格水平的影是现代金融领域里获得诺贝尔经济学奖的第一人2现代金融/财务理论的开展a、莫迪格莱尼的储蓄生命周期理论奉献•与英年早逝的理查德•布伦伯格Richard Brumberg合作，于1963年左右提出了关于消费函数理论中的生命周期理论•与米勒合作，于1958年提出了非确定性条件下决定公司及资本本钱的市场价值的MM理论1985年莫迪格莱尼被授予诺贝尔经济学奖b、米勒-莫迪格莱尼的公司资本本钱定理奉献与莫迪格莱尼提出资本结构理论和股利政策理论1990年获诺贝尔经济学奖c、马柯维茨的后继者夏普William F.Sharpe奉献资本资产定价模型一一CAPM1990年获诺贝尔经济学奖d、现代金融/财务理论的先行者线索1900年,法国数学家路易斯巴歇尔提出了股票价格可能遵从随机游动的・假定1938年,马卡雷提出久期和免疫1944年,纽曼和摩根斯顿提出期望效用理论来描述投资者的风险偏好，为马科维茨的证券组合理论奠定了基础1958年，莫迪利亚尼和米勒共同创立了关于公司资本本钱的双M定理，告诉了大家在一个完全的市场中融资方式是与公司价值无关的1959年，美国海军实验室的物理学家奥斯本M.F,Mo Osborne在对股票价格数据进行模拟时，发现了股票价格服从的是对数正态分布，纠正了大家关于股票价格服从正态分布的认识1I960年代，夏普William F,Sharpe1964年、林特尔John LinterL965以及摩斯因Jan Mossin1966建立并完善了著名的资本资产定价模型CAPM,该模型向人们揭示了证券投资的收益与风险取决于其与证券市场最正确资产组合一一市场组1Osborne,M.F.M1959,Brownian Motionin theStock Market”,Operational Research,Vol.7,March-April,ppl45-
173.。
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