金融工程

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金融工程(Financial Engineering)

　　關於金融工程的定義有多種說法，美國金融學家約翰·芬尼迪(John Finnerty)提出的定義最好：金融工程包括創新型金融工具與金融手段的設計、開發與實施，以及對金融問題給予創造性的解決。

　　金融工程的概念有狹義和廣義兩種。狹義的金融工程主要是指利用先進的數學及通訊工具，在各種現有基本金融產品的基礎上，進行不同形式的組合分解，以設計出符合客戶需要並具有特定Ｐ／L性的新的金融產品。而廣義的金融工程則是指一切利用工程化手段來解決金融問題的技術開發，它不僅包括金融產品設計，還包括金融產品定價、交易策略設計、金融風險管理等各個方面。本文采用的是廣義的金融工程概念。

　　金融工程中，其核心在於對新型金融產品或業務的開發設計，其實質在於提高效率，它包括：

　　1.新型金融工具的創造，如創造第一個零息債券，第一個互換合約等；

　　2.已有工具的發展應用，如把期貨交易應用於新的領域，發展出眾多的期權及互換的品種等；

　　3.把已有的金融工具和手段運用組合分解技術，複合出新的金融產品，如遠期互換，期貨期權，新的財務結構的構造等。

　　(1)綜合性。金融工程是現代金融理論和現代工程技術方法相結合的產物，工程技術進入金融領域，使金融學進入了一個新的發展階段，從原來的描述、分析階段進入了工程化的新階段。現代金融理論包括證券組合理論、資產定價理論以及金融衍生產品定價理論，現代工程技術方法包括信息技術、數值計算、模擬模擬、網路圖解、人工智慧等，金融工程跨越多門學科，給從事這一工作的人員提出了更高的要求。

　　(2)創造性。在金融工程的含義中，“新型”和“創造性”最值得重視，它們具有三種含義：一是金融領域中思想的躍進，其創造性最高，如創造出第一份期權合約、第一份互換合約；二是指對已有的觀念做出新的理解和應用，如將期貨交易推廣到以前未能涉及的領域，產生了金融期貨；三是指對已有的金融產品和手段進行重新分解和組合，從而創造出新的金融工具，如遠期互換、期貨期權、互換期權和許許多多複合金融工具等。

　　(3)實用性。金融科學的工程化本身就已經表明，金融學已經從抽象的理論中走了出來，開始面向客戶、面向市場。在當今的金融市場上，越來越多的客戶已經不僅僅滿足於利用市場上現有的金融工具，他們更需要滿足於其具體要求的、更具個性化的產品。正是這種需求推動著金融產品不斷更新換代，也使得金融工程學成為理論和實踐聯繫最緊密的學科之一。

　　(1)發展金融工程有利於規範金融市場的行為和加強對商業銀行等金融機構的業務管制，這也是金融立法和金融管制的基本任務。在這方面，西方國家金融管制和金融革新辯證發展的歷史經驗值得借鑒。以金融工程作為技術支持的金融革新是市場經濟的產物，是促使金融管制不斷改進和完善的推動力，是積極的、進步的社會發展因素。研究金融工程對金融業務創新及其對巨集觀經濟調控和金融管制的影響，對加強金融立法和建立現代的、完善的金融管制體系有著重要的意義。

　　(2)發展金融工程將使金融產品和金融工具的品種更為多樣化，更有利於公平競爭，也能更有效地配置社會資本資源。金融工程的發展將使金融市場變得更為有效，有利於杜絕幕後交易，從而使市場行為更為規範化。為提高金融市場的效率和使市場行為規範化，國家在使用貨幣政策進行巨集觀調控時，將能更多地採用經濟手段進行間接調控，政策手段將更為靈活，更便於實現巨集觀經濟的“軟著陸”。

　　(3)發展金融工程將推動我國商業銀行和其他金融機構的業務現代化和向國際規範靠攏。我國的民族金融業要在國內與國際和外國同行競爭，勢必要採用現代化的經營手段，提供現代化的產品和服務。

　　1．設計、開發新型金融產品和工具，尤其是在金融市場上沒有的、具有特殊性能要求的新型的金融產品和金融工具。

　　2．平衡金融資產的收益與風險。購買金融產品或者工具的投資決策主要是對效益和風險的權衡。利用風險分析和優化技術，金融工程在複雜的衍生產品和工具的設計開發中，特別是在設計各種有價證券的混合產品來滿足客戶的需求。

　　3．促進金融市場與金融交易的發展。金融工程把傳統的金融工具，如股票、債券等帶有原始發行風險的產品，進行重新開發、設計、組合，然後通過金融市場的交易使風險分散化和形成新的組合，大大促進了金融市場及其交易規模的擴大，推動了金融資產的證券化發展。

　　4．推動了金融科學與金融人才的發展。金融市場投資領域集中了大量精通數學與電腦知識的“火箭科學家”，把各種科學、技術與社會科學理論集合在一起共同發展。

　　5．金融工程為使用者提供兩種不同的選擇：一種是將風險徹底消除，即將不確定性變為確定性；另一種是向面臨金融風險的人提供金融工具，使其能夠根據自己的偏好對風險做出相應的結構調整。

　　金融工程主要是隨著投資銀行業與資本市場的擴張而產生和發展起來的一門應用性很強的金融學科，應用範圍很廣，從公司理財到金融交易，再到投資與貨幣管理，特別是風險管理方面。具體來說，其應用範圍主要包括如下三個方面：

　　1．新型工具的創新與開發。這是目前金融工程學研究的主要領域。如互換、期權、票據發行便利、遠期利率協議、

　　2．為降低交易成本的新型交易手段的開發。例如，金融機構內部運作的優化，金融市場套利機會的發掘與利用，交易清算系統的創新等，目的在於充分挖掘盈利潛力，降低規製成本。

　　3．解決某些金融問題的創新型方法。如各類風險管理技術的開發運用，現金管理策略的創新，公司融資結構的創造，企業兼併收購方案的設計，資產證券化的實施等等。

　　1、積木分析法；

　　2、無套利定價法；

　　3、風險中性定價法；

　　4、狀態價格定價技術。

　　積木分析法是金融工程中的一種常用分析方法，主要是通過將金融產品如同積木一般的分解組合，輔助金融問題的解決。後三種方法則是整個金融工程分析和金融產品定價的基本方法。

　　重要的金融工具分析方法：payoff圖、profit圖。

　　payoff圖：以標的資產的價格變化為橫軸，以對應的衍生金融資產的價值變化為縱軸，不考慮金融資產的期初費用在坐標繫上所畫出的曲線。

　　profit圖：在payoff圖的基礎上考慮金融資產的期初費用。

　　金融工程的基本工具有：遠期、期貨、互換和期權，以及由這些基本衍生工具進一步組合而成的更複雜的衍生工具。

　　金融工程有兩大技術手段：數學和電腦

　　數學：通過數學工具，我們可以找出各種金融變數之間的相互關係，從而為金融工程師拆分和組合新的金融產品奠定基礎。�金融工程涉及的主要數學知識：微積分、概率論、隨機過程。

　　電腦�常用軟體：excel ，matlab

　　絕對定價法

　　定義：根據金融工具未來現金流的特征，運用恰當的貼現率將這些現金流貼現成現值，該現值就是絕對定價法要求的價格。

　　應用：股票和債券定價大多使用絕對定價法。

　　優點：比較直觀，易於理解。

　　缺點：1、金融工具（特別是股票）未來的現金流難以確定。�

　　2、恰當的貼現率難以確定，它既取決於金融工具風險的大小，還取決於人們的風險偏好，而後者很難衡量。�

　　3、投資者即使發現市場價格與理論價格不符，也往往無能為力。

　　相對定價法

　　定義：將基礎產品的價格假定為外生給定的，然後利用基礎產品價格與衍生產品價格之間的內在關係，運用風險中性定價法或無套利定價法為衍生產品定價。

　　應用：主要應用於衍生品定價。

　　優點：1、在定價公式中沒有風險偏好等主觀的變數，比較容易測度。

　　2、非常貼近市場，投資者一旦發現市場價格與理論價格不符，往往意味著無風險套利機會就在眼前。

　　金融工程的運作具有規範化的程式(如下圖):診斷—分析—開發—定價—交付使用，基本過程程式化。

　　其中從項目的可行性分析，產品的性能目標確定，方案的優化設計，產品的開發，定價模型的確定，模擬的模擬試驗，小批量的應用和反饋修正，直到大批量的銷售、推廣應用，各個環節緊密有序。大部分的被創新的新金融產品，成為運用金融工程創造性解決其他相關金融財務問題的工具，即組合性產品中的基本單元。

　　金融工程是市場對更高的金融效率不斷追求的產物。而金融工程一經產生，便迅速發展成為金融市場日益重要的組成部分，並直接促進了金融效率的提高。金融工程的產生與發展受到多種因素的推動，主要是經濟、金融環境的轉變，經濟主體內在需求的變化，金融理論的發展，技術的進步及向金融領域的滲透四方面共同作用的結果。而從深層次上看，這四方面都從本質上反映了市場追求高效率的內在要求。

　　金融工程的產生是市場追求效率的結果，而在其產生之後，其存在和發展確實有力地促進了金融效率的提高，具體表現在幾個方面。

　　1.金融工程提高了金融機構的微觀效率

　　金融工程鼓勵了競爭,促進了金融機構提高競爭力。金融工程的核心要素,如對金融的創新程度、技術含量的高低、信息技術的優劣以及收益、風險的配套,已成為金融機構體現其經營實力與地位的競爭熱點。這種競爭性具有充分的相互替代作用:

　　一方面在資產收益性、流動性、風險性基礎上不斷創新金融工具,以增強自身競爭能力;

　　另一方面也促使金融機構不斷運用現代技術和先進通訊技術,建立高效的運行機制,提高金融信息管理系統的技術水平。

　　通過金融工程開發新的金融產品,獲取新的收益來源,使得金融機構的持續增長、持續發展成為可能。如,西方商業銀行的表外業務收入已占收入的40%～60%,可見金融工程對金融機構收益增長的明顯作用。

　　2.金融工程提高了金融市場的效率

　　首先，金融創新極大豐富了金融市場交易，壯大了市場規模，提高了金融效率。通過金融工程開發的金融工具以高度流動性為基本特征，在合同性質、期限、支付要求、市場化能力、收益、規避風險等方面各具特點，加快了國際金融市場的一體化進程，壯大了金融市場規模，促進了金融市場的活躍與發展。高效率的金融市場應該為絕大多數理性投資者提供能夠方便構建被他們自認為有效投資組合的機會。金融工程正是豐富了投資者的選擇，提高了金融市場的效率。

　　其次，金融工程提高了投融資便利程度。利用金融工程設計開發出的金融市場組織形式、資金流通網路和支付清算系統等，能夠從技術上和物質條件上滿足市場要求，特別是近年來無紙化交易與遠程終端聯網交易方式加快了資金流通速度，節約了交易時間和費用，使投融資活動更加方便快捷，金融市場效率大幅度提高。

　　3.金融工程提高了金融巨集觀調控的效率

　　金融工程綜合運用多種金融工具和金融手段創造性地解決眾多經濟金融問題，實現風險管理。金融工程為政府金融監管部門提供了規範和監管金融市場和金融機構提供了技術上的支持。如1990年春、秋季，德國政府通過非公開銷售方式發行了一種特殊的10年期債券，它實際上是標準的10年期政府債券與以其為標準的看跌期權的綜合，這種特殊產品非常出色地自動實現了央行的公開市場操作功能，從而大大削減了傳統公開市場操作人為判斷入市時機所帶來的誤差和交易成本。可見金融工程為新型金融監管體系、調控機制的構建提供了有力支持。因此,運用金融工程方法可以增強金融市場的完備性,提高金融市場效率,切實創造新價值,最終提高社會福利水平。

　　我們知道，金融的永恆主題是流動，獲利和避險，凡是介入金融活動的經濟主體，追求的目標不外乎這三個。而這三個目標往往是矛盾的，特別是獲利與避險，但它們之間又不完全像魚與熊掌不可兼得，絕對互相排斥，通過適當的組合管理技術，可以在一定程度上得以兼顧。追求這三個目標是一個無止境的過程，提高管理技術和藝術也是一個無止境的過程，進入工程化即金融工程階段，是過程中的一個重要里程碑。

　　關於金融工程的實際運用，按寬窄兩種口徑就有不同的範圍。窄口徑僅僅是金融衍生工具及其組合運用為主的金融業務。寬口徑則除此之外還包括傳統的投資銀行業務經創造性思維進行工程化處理後的現代形式。有關屬於金融工程的現代投資銀行業務我們將在下一部分涉及，這裡先介紹一衍生工具為核心的部分。需要指出的是，再這一類金融工程中，進行收益棗風險管理，突出的是風險管理，收益則蘊於風險管理之中。而“進行風險管理，金融工程有兩個選擇：第一個選擇是，用確定性來代替風險；第二個選擇是，僅替換掉於己不利的風險，而將對己有利的風險留下”。下麵僅舉幾個對我們來說比較容易理解的例子。

　　1．將附息債券轉換為零息債券

　　中長期的付息債券，比如付息票國債，對投資者來說，錶面上看來有固定的利息收入，可以得到複利的好處，是一種不錯的金融資產。但實際上由於兩方面的原因投資者得不到相關的利益，一是信息不對稱和交易成本太高，投資者往往不能按時取出利息立即用於在投資，二是由於利息變動的不確定性，使投資者的再投資生產利率風險。將付息債券轉換為零息債券這種金融工程較好地解決了上述問題。

　　全球最大的投資銀行美國美林公司（Merrill Lynch）於1982年推出名為“TIGR”（Treasury Investment Growth Receipts）的金融產品，用來替代付息國債，就屬於這種金融工程的首創。其具體做法是：

　　（1）美林公司將美國財政部發行的付息票國債的每期票息和到時的現金收入進行重組，轉換為樹種不同期限只有一次現金流的證券即零息債券；

　　（2）美林公司與一家保管銀行就重組轉換成的零息債券簽訂不可撤銷的信托協議；

　　（3）由該保管銀行發行這種零息債券，經美林公司承銷出售給投資者，上述零息債券是金融工程中一種基礎性的創新，對於發行人來說，在到期日之前無需支付利息，能獲得最大的現金流好處；同時，還能得到轉換套利的目的，因為將固定的較長期的付息債券拆開重組為不同期限的債券，可以獲得可觀的收入。對投資者來說，在到期日有一筆利息可觀的連本帶息的現金收入，節約了再投資成本並避免了再投資風險；正因為到七日才受到現金利息，因而能得到稅收延遲和減免的好處。

　　2.設計發行流動收益期權票據

　　1985年，美國的美林公司為威斯特公司設計發行流動收益期權票據（Liquid Yield Option Note ，LYON ），使西方投資銀行開發的另一個很有代表性的金融工程的例子。LYON實際上是一種多功能的組合債券，它同時具備4種債券性質：

　　（1）零息債券性。美林公司設計發行的為期15年的每張面值1000美元的LYON，不付息，發行價為250美元。它如果在到期日（2000年1月21日）前未被髮行人贖回，也未由購買者將其換成股票或回售給發行者，則債券持有人到期時科得到1000美元，其實際收益率為9%。

　　（2）可轉換性。投資者購買LYON 可獲得轉換期權，開期權保證LYON 的持有者在其期滿前任何時侯能將每張債券按4.36的比率換成威斯特公司的股票——LYON 發行時該公司股票每股價格為52美元，轉換價為57.34美元,250/57.34=4.36,對發行公司來說有一個約10%的轉換溢價，且這個溢價隨時間的推移而不斷上升的。

　　（3）可贖回性。LYON 的發行人有贖回權，即按事先規定的隨時間推移而不斷上升的價格有權隨時贖回LYON 。對這種有利於發行者的贖回期權，也有保護購買者的規定：發行人在1987年6月30日以前不能進行贖回權，除非每股價格上漲到86.01美元以上；對發行人的贖回，持有者可有兩種選擇，按贖回價讓其贖回，或按4.36的比率轉換成普通股。

　　（4）可反售性。LYON 在賣出時也給予了購買者以反售期權，使之從1988年6月30日起可以按事先規定的價格將其返售給發行公司。返售價以250美元為計價基礎，第一個可返售價保證使返售者獲得超6%的最低收益率，此後，在這個最低收益率的基礎上每年增加5%-9%。

　　流動收益期權債券使金融工程成功的典型，它很好地體現了金融工程的創新本質，運用工程技術對基礎金融工具原有的收益-風險進行分解和重組，LYON這一金融工程實際上是零息債券、可轉換債券、贖回期權、返售期權的組合，通過組合創造出全新的風險-收益關係，盡最大可能地滿足了投融資雙方的需要，其最突出的優勢在於:

　　第一，零息債券性使它能較好地兼顧了發行人（融資者）和購買者（投資者）的利益。其中的道理在前後有關零息債券部分已經說明，此不重覆。

　　第二，可轉換為股票和可返售性體現了對投資者利益的保護，而轉股價、可返售價、可贖回價事先確定，優化了收益-風險關係，兼顧了各方當事人的利益。正因為如此，它的開發，受到普遍歡迎。

　　3．巨集觀金融監管的工程化也已起步

　　以上提及的若幹金融工程業務，基本上限於微觀領域。其實西方發達國家的金融巨集觀管理也在工程化，當然也應該工程化。近十年來，在數學家和電子電腦專家，物理學家和工程師大受金融業務界青睞，在所謂“火箭科學家向華爾街的大規模轉移”的同時，美國的金融監管當局也組織了大批的這類多學科的專家從事金融研究。這並非危言聳聽。為加強金融監督管理，這些“火箭科學家”曾經將美國星球大戰項目中識別真假彈頭的軟體程式用於識別黑錢的流動，這是典型的金融工程在巨集觀管理中管理中的應用。從事這樣的創新與創造，需要科學技術發展到相當高的水平，需要具有多學科知識的高層次人才。90年代以來世界上金融工程業務發展很快，現代金融已得知識經濟風氣之先。儘管這方面得工作才起步，但從這次亞洲金融危機來看，金融監管的工程化，也是極有發展前途的事業。

　　1.加快金融體制改革，鼓勵金融機構的創新

　　進一步加快金融機構的商業化改革步伐，加快外資金融機構的引進，促進金融同業競爭。同時，建立我國的金融機構創新機制，大力發展金融工程，改善金融服務水平。

　　2.加強信息基礎設施建設，引進金融工程理論和技術，培養金融工程人才

　　金融工程可以消除信息不對稱，降低交易成本，提高金融效率。應努力推進國民經濟的信息化進程，特別是企業的信息網路建設，完善國內的清算交易系統，加快電子化進程，減少金融交易的時滯，增加市場的流動性，為金融工程的發展打下堅實的硬體基礎。

　　3.金融工程可以使金融機構組織結構和管理素質發生變革

　　金融工程推動金融機構形成合乎現代市場經濟體制要求的金融組織模式和治理結構。管理方面,金融機構可以根據自己的需要進行資產負債管理和風險管理,決策機構和執行機構日趨融合,決策效益增強。

　　此外,金融工程開發設計出的新型金融工具相互之間在特性上混雜、交叉,打破了銀行制度的專業化分工,使金融機構業務種類、經營範圍擴大,獲取的收益大幅度提高。如可轉換證券融合了債券與股票的特點,銀行貸款也可具有證券的特性。金融機構業務進一步交叉,縮小了傳統的金融專業分工界限，推動著整個金融業向縱深方向發展壯大。