金融工程：工程思维进入金融领域，本文主要内容关键词为：金融论文,工程论文,思维论文,领域论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
金融工程是80年代末、90年代初出现的一门工程型的新兴学科。按照成立于1991年的国际金融工程师学会(IAFE)的基本观点，金融工程是将工程思维引入金融领域，综合地采用各种工程技术方法（主要有数学建模、数值计算、网络图解、仿真模拟等）设计、开发和实施新型的金融产品，从而创造性地解决各种金融问题。
这里的金融产品是广义的。它既包括金融商品（所有在金融市场交易的金融工具，即有价证券，如股票、债券、期货、期权、互换等），也包括金融服务（如结算、清算、发行、承销等）。而设计、开发和实施新型金融产品的目的是为了创造性地解决问题。因此，金融问题的解(solution)，也就可以看成是金融产品，这就是金融产品最广泛的定义。
这里提到的“新型”和“创造性”，有三层涵义：一是指金融领域中思想的跃进，其创新程度最高，如第一份期权合约的产生；二是指对已有观念做重新理解和运用，如在商品交易所推出金融期货作为新品种；三是指对已有的金融产品进行分解和重新组合，目前层出不穷的新型金融工具的创造，大多建立在这种组合分解的技术之上。
当我们把金融真正看作一门产业的时候，就一样有它的产品、创造产品的技术和工艺、生产和营销产品的企业（银行和其他金融机构）、交易产品的市场（金融市场）。金融工程的问世，使金融作为一门产业得到了支持它发展的工程学科，就像机械工程支持机械工业的发展，电子工程支持电子工业的发展一样。而金融工程的创新特征，说明它所提供的是金融业本身的“高新科技”。事实上，这种高新科技已经发挥了巨大作用。当以索罗斯(G.Soros)为代表的国际炒家在世界范围的金融市场兴风作浪时，他们并不是在盲目地投注赌博，而正是利用这种高新科技，设计出非常精妙的大规模套利和投机策略，矛头所向之处，搅得天翻地覆，风声鹤唳。而各国政府和金融当局，也必将求助于此类高新科技，才能保卫自己的经济和金融的稳定和发展。
现代金融理论的发展
一般认为，现代金融理论起始于50年代初马柯维茨(H.Markowitz)提出的投资组合理论。这也被看作分析金融学的发端。在这之前，金融学的研究是描述性的，没有精致的数量分析。而金融学在研究方法上完全从经济学中独立出来，应当是在50年代后期莫迪格里亚尼(F.Modigliani)和米勒(M.Miller)在研究企业资本结构和企业价值的关系（即所谓的MM理论）时提出的“无套利(no-arbitrage)”分析方法（注：Modigliani F,Miller M H.The Cost of Capital,Corporation Finance,and the Theory of Investment,American Economic Review,1958,48:261）。
西方主流经济学研究的基本方法是供给和需求的均衡分析，着眼点常常在均衡的存在性和均衡的变动情况。而金融研究的一项核心内容是对金融市场中的某项“头寸”（指对某种金融资产的持有或短缺）进行估值和定价，分析的基本方法是将这项头寸与市场中其他金融资产的头寸组合起来，构筑起一个在市场均衡时不能产生不承受风险的利润的组合头寸，由此测算出该项头寸在市场均衡时的价值即均衡价格，这就是“无套利”分析方法。在期权定价理论中，所构筑的组合头寸是动态地保持住无套利特性的，因此需要用微分方程来刻画（注：Black F,Scholes M.The Pricing of Options and Corporate Liabilities,J of Political Economy,1973,81:637）。
图1 描述买方和卖方的未来收益／支出的现金流图。按照习惯，在现金流图中，箭头朝上表示现金的流入，箭头朝下表示现金的流出。我们用等长度的实线箭头表示固定利率利息的支付，而用不同长度的虚线箭头表示浮动利率利息的支付。
英文finance在不同场合下有不同的译法。现代理论主要包括两个部分：corporate finance（公司财务或理财）和financial market（金融市场）。“金融”一词的习惯理解仅仅包括后者，但这实际上是很不科学的。因为二者有着本质上的紧密联系。我们在本文中用到“金融”一词，则是广义的，同时把财务的含义包括在内。所以，如果要把金融工程说成财务工程，也未尝不可（只是范围比较狭窄）。事实上，现代企业的兼并、收购和合并所涉及的财务重组和建构问题，也都是金融工程的研究对象。
金融工程是金融科学的产品化和工程化，任何一门科学，只有经过产品化和工程化，才能产生大规模的经济和社会效益。因此，在金融工程领域的一些领先学者，认为金融工程的产生把金融科学推进到一个新的阶段。
金融工程的研究方法
分析金融学的典型研究方法是建立理论模型，经过严谨的推导求出具有封闭形式的解，这些理论模型总是建立在一些必不可少的对市场环境和其他方面的假设基础之上。理论模型对深刻地理解金融实质是极为重要的，但对金融市场的操作来说，与实际不符的假设条件会使模型本应有的功能失效。而且，理论模型往往难于扩展（有时甚至不可能），因而在实际应用上难以推广到其他方面。
金融工程则大量采用图解、数值计算和仿真技术等工程手段来研究问题，因此要灵活得多，容易推广使用，也相对容易建立，不像理论模型那样需要极为艰苦的逻辑思辨，因为其中许多逻辑推理可由计算机程序帮助实现。而且，金融工程的研究直接而紧密地联系着金融市场的实际。大部分真正有实际意义的金融工程研究，必须有计算机技术的支持。图解法需要计算机制表和作图软件的辅助，数值计算和仿真则需要很强的运算能力，经常用到百万甚至上亿次的计算。没有计算机的高速运算和辅助设计，这些技术将失去意义。金融产业与信息产业的结盟，是金融工程的产业背景。
特别是，采用金融工程方法来建立金融产品估价模型的技术大大提高了金融产品创新的速度。金融工程的一项关键技术是组合分解技术。复杂的金融工具可以采用这种技术分解为一套相对简单的金融工具，而每一种简单工具都可以用图解、数字处理程序和计算技术进行估价。简单的工具又可组装成相对复杂的工具。这样一来，无论多么复杂的金融工具，通过这种组合分解技术，可以方便地改变金融工具的流动性和收益／风险特性，“生产”出各种符合用户特定需求（主要指金融产品的流动性和收益／风险特性，表现为各种现金流特性等）的金融产品，并能定出这些产品在市场交易中“正确”的价格。于是，就为收益／风险在金融系统内部的流动和优化配置提供了有力的技术手段。
金融工程研究方法的例子
首先，必须再强调一下的是，金融工程研究方法的核心和分析金融学一样，是采用“无套利”分析技术。如果一项金融产品在未来的现金流特性和另一项金融产品在未来的现金流特性完全一样，那么这两项金融产品就可以互相“复制”。可以互相复制的金融产品的市场均衡价格应当相等。否则对价格高的一项做空头（卖出），同时对价格低的一项做多头（买进），就能套取无风险利润，市场的供需力量就会随即调整以消除这种套利机会。如果其中一项金融产品是由若干相对简单的金融工具“组装”而成，就可以以此进行分解和组合。
我们以固定利率和浮动利率的利率互换(interest rate swap)为例说明金融工程的定价技术。
利率互换是一种转变长期债务／债权的利率风险特性的衍生品。如果你借入（或贷出）一笔长期的浮动利率贷款，而又预感到市场利率将会上升（或下跌），那么，你可以购买（出售）一份利率互换合约，转变成可以支付（或收取）固定利率的利息。对于利率互换协议，买方将收取浮动利率利息，支付固定利率利息，卖方则反之。
图2 现在我们用浮动利率筹措一笔数额等于一项平价债券的面值Par的资金，筹措的资金就用来投资于这项平价债券。假定筹措的投资的付息期是严格匹配的。这两件事的现金流图见图2的左侧。如果我们将这两个现金流图合并到一起，抵消掉所有数额为面值Par的现金流入流出，就得到右侧的现金流图。我们发现，这正好是利率互换协议卖方的现金流（参见图1）。所以，一个利率互换的空头（即卖方头寸）就等价于用浮动利率筹资的头寸和投资于一项平价债券的头寸的组合，而互换的定价（定出固定利率）就变成定出平价债券的息票利率，这是组合分解技术的典型使用。
浮动利率的确定是采用与某种利率指数挂钩的办法，最常用的是伦敦银行同业拆放利率（London inter bank offer rate，即LIBOR），浮动利率用LIBOR加减若干基本点（一个基本点是1/10000）给出。利率互换的定价，就是要定出与浮动利率互换的固定利率的大小，即所谓“浮动利率的固定利率价格”。所以利率互换协议的买方是用固定利率“购买”浮动利率。
对于一项资产的价值，会计上是根据历史发生的成本再减去损耗（折旧）来测算的，即所谓会计的“账面价值”，是由过去决定现在。财务或金融测算的则是“市场价值”，是由这项资产的未来收益现金流用购置这项资产的资金成本为折现率折现而得到的现值，所以是由未来决定现在。计算公式是：
这是众所周知的折现公式，但要真正透彻地理解它并非易事。其中C[,t](t=1,2…n)是第t期发生的现金流的预期值。在未来第t期发生的现金流是一个随机变量，它的预期值就是概率平均值（数学期望），而它的方差则用来度量风险。r是折现率，实际上是对这项资产的预期收益率，也被叫做投资于该项资产的资金成本。所以“资金成本取决于资金的用途而不是来源”。这是一个非常重要的金融／财务学原理（也是前面提到的MM理论的一个出发点）。未来收益现金流越不稳定，即风险越大，则r也就越大，因为r中含有对风险的补偿。r的大小还取决于整个金融市场的环境。当整个市场对风险的厌恶程度增加时，r会变大，否则反之。这一点也非常重要，是现代金融学中一项重要的理论成果——资本资产定价模型(CAPM)的基本涵义之一。
如果这项资产是在金融市场交易的金融工具，那么，由无套利规则知道，它的均衡价格P[,0]就应当等于现值PV(=P[,0])。投资于这一金融工具的净现值就是
于是又引出了一条重要的金融学原理，“在金融市场上的交易都是零净现值行为”。因为如果净现值不为零，就会发生套利，而套利力量在重建均衡时就使净现值变为零。
为了对利率互换定价，我们可以先了解一下带息票债券的定价。带息票债券是固定利率债券。定期凭息票领取固定数额的利息，到期偿还以面值Par计算的本金。记i为息票利率，所以Par·i是每期支付的利息。如果对于这种债券，市场根据它的风险状况所要求的折现率（资金成本）为r，则有净现值关系：
如果息票利率i和资金成本r相等，即i=r，容易从上述关系式推算出P[,0]=Par，即目前债券的市场价格就是债券的面值Par，债券是所谓“平价债券”。如果i>r，则P[,0]>Par（“溢价债券”）；如果i 但是，根据本身不同的风险状况可以有多种不同的平价债券，为了对利率互换定价，必须运用一种与对应的浮动利率风险匹配的平价债券。因为一般认为利率互换的违约风险很小，所以远期利率作为平价债券的折现率（即平价债券的预期收益率）。但是要注意的是，这里的折现率将是随时间变化的。 为简单起见，我们假定现金流的时间间隔就是1年。以f[,1],f[,2]…f[,n]记相应于浮动利率的远期利率。令 z[,t](t=1,2…n)是所谓“零息票利率集”。用这零息票利率集作为折现率，对平价债券折现，有： 这就是利率互换的定价结果。这种定价方法称为“零息票定价技术”，名称的来源是因为采用了z[,t]后，每一份息票都可以看作一份零息票债券（即折现债券）。 对于更为复杂的金融工具（尤其是带有“或有要求权”——如期权）的估值与定价，则要建立比较复杂的数学的、统计的或仿真的模型，采用数值近似计算或模拟技术来操作。需要指出的是，这种组合分解技术的“复制”技术，不但适合于金融工具，而且可用于对整个企业的估值和定价。一方面，可以把企业的财务结构看作一架金融／财务机器，照样可以分解成比较简单的一套金融产品；另一方面，80年代以来在发达国家蓬勃兴起的资产证券化潮流，企业的资产／负债正在变成证券投入市场流通。 资产证券化的潮流正在深刻地改变西方世界资本市场的结构和面貌。资产证券化，企业的兼并、收购和财务重组等领域，都是金融工程的高新科技大有用武之地的场所。此外，如前面提到的，利用组合分解技术，还可以发现和挖掘市场定价失衡的机会。如果一项金融产品和它的“复制品”在市场上的价格出现不一致时，也就有了套利机会。套利商、投机商们正是采用这种高新技术，搜寻甚至人为地设计和制造出各种套利和投机的机会。 金融工程的创新涵义 现代金融理论认为，理性的市场参与者都有避险的倾向。因而，承担较高风险者就会要求有较高的预期收益作为风险补偿，即所谓“高风险高收益”。金融市场配置收益／风险的基本原理就是：风险应当转移给那些愿意并有能力接受风险的市场参与者承担（并因此获得承担风险的补偿性预期回报），这也是防范总体金融风险和金融监管的出发点。金融市场通过对收益／风险的供需均衡（即无套利均衡）所定出的价格这只“看不见的手”来实现收益／风险的流动和配置（因此，定价技术是核心技术）。 如果现有的金融工具所带有的风险是市场参与者无力承担的，采用金融工程的分解技术可以变得能够承担；如果现有的工具的风险是市场参与者不愿接受的，采用金融工程的技术则可以设计出符合他们的收益／风险偏好的新产品来。因此，金融工程既为资本资源（反映为收益和风险）的优化配置创造条件，同时又为防范总体金融风险和加强金融监管提供了重要的技术支持。 金融工程是金融创新的生命线。按照金融工程的先驱者之一芬纳迪(J.Finnerty)的观点，在过去20多年里的金融工程的创新产品大体有以下11个方面的意义：降低交易成本；减少代理费用；风险的重新配置；增加流动性；合理避税；躲避监管；改变利率水平及其波动性；改变价格水平及其波动性；学术上的意义；会计方面的好处；技术进步和其他方面的意义。其中，避税和躲避监管这两项是商业性金融机构经常干的。当然，反过来，也照样可以帮助税务和监管部门发现问题和堵塞漏洞。由金融工程作为技术支持的金融创新在经济学上的本质涵义在于能够大大提高市场的完全性和有效率性，即增大套期保值和转移风险的可能性和降低交易成本，不断地、迅速地重建市场均衡。 因此，金融工程对于我国金融系统的现代化和与国际接轨、防范总体金融风险、完善和加强金融监管，以及提高国内银行等金融机构的经营管理（尤其是风险管理）水平，都具有十分重大的意义。建立具有中国特色的金融工程新学科，已经作为一个历史性的任务摆在我们面前。金融工程研究作为一项重要内容列入了“金融数学、金融工程及金融管理（项目编号：79790130）”的“九五”重大项目。作者作为“金融工程”课题的负责人，正和由清华大学、中国人民银行支付与科技司、上海交通大学、西安交通大学及华东师范大学的教授专家们组成的联合课题组的同事们一道，积极地开展研究活动。 金融工程这一新兴学科，伴随着新世纪的脚步，来到改革开放的中国。它在中国的健康发展，需要更多的有志者参与。 标签：金融论文; 金融工程论文; 金融工具论文; 利率互换论文; 套利定价理论论文; 套利策略论文; 债券定价原理论文; 固定收益论文; 债券面值论文; 
