第一章金融工程概述
第一章金融工程概述
工程这个名词在我们生活中经常碰到。在《简明大不列颠百科全书》中给工程下了这样的定义：工程是应用科学知识使自然资源为人类服务的一种专门技术。
在一般情况下，我们所说的工程是指机械工程，其意义是指将几个机械零件组成一个复杂的系统，使其协同工作，或者为了获得某种功能上的完善而进行相应的调整。
伴随现代科技的发展，机械工程的原理渗透到自然科学和社会科学的诸多领域，成为科学理论转化为现实生产力的根本手段，并且深刻地影响和改变着人类的生存环境及人类自身。例如，在人文社会科学领域：马克思主义理论研究与建设工程；在生命科学领域：生物工程，遗传工程；在物理领域：核子工程，宇航工程；化学领域：材料工程；电子领域：电子工程，计算机工程，通信工程；在企业管理领域：管理工程。金融领域则在20 世纪80 年代末兴起了金融工程（financial engineering ）。
金融工程的思想在数百年前就已出现。在20 世纪50年代，“金融工程”开始作为一个专有名词出现在有关文献中，但是金融工程作为一个自成一体的金融学科，却是在20 世纪80 年代末和90 年代初。1991 年“国际金融工程师学会”的成立，被认定是金融工程学确立的重要标志，该学会的宗旨就是要“界定和培育金融工程这一新兴专业” 。
自20 世纪90 年代末，美国哈佛大学、麻省理工学院、斯坦福大学、康奈尔大学等著名高等学府都开设了金融工程专业（学位），金融工程学成为西方商学院重要的MBA 课程，美国的一些高等学府与华尔街的一些重要金融机构合作对其进行了开发和应用方面的研究。目前金融工程学已经成为企业财务人员、银行经营管理专家、基金经理、市场交易员以及金融管理部门相关人士等实务部门工作人员所必修的内容。
第一节金融工程的定义
（一）芬纳蒂的定义
美国金融学家约翰?芬纳蒂在1988年为金融工程做出了如下解释：金融工程包括创新
性金融工具和金融过程的设计、开发和运用以及对企业整体金融问题的创造性解决方略。美国圣约翰大学教授马歇尔（J?Marshall）与其助手班赛尔在合著的《金融工程》（1992）一书中十分推崇这一定义，他们指出，该定义中的创新和创造这两个词值得重视，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，如创造出第一个零息债券、第一个互换合
约等；
二是指对已有的概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，发展出众
多的期权及互换的变种等；
三是指对已有的金融产品和手段进行重新组合，以适应某种特定的情况，如远期互换、期货期权、互换期权的出现等。
按照芬纳蒂的思路，金融工程可以分为以下三方面的内容：
（1）新型金融工具的设计和创造，包括新型银行账户、新型的基金、新的保险品种、新的住宅抵押形式等针对普通消费者的金融产品，也包括新的债务工具、股权工具、风险控制工具等基于企业需要而设计出的金融产品。毫无疑问，这是工程中最核心、最重要的运作领域；
（2）创新性金融过程的设计和开发。例如，运用新技术降低金融运作的成本，根据金融管制的变更改变金融运作的方式，市场套利机会的发掘和利用，发行、交易和清算系统的改进等；
（3）针对企业整体金融问题的创造性解决方略，如创造性的现金管理策略、债务管理策略、企业融资策略、企业融资结构、杠杆收购、项目融资等。芬纳蒂指出，这一类金融工程均涉及企业不同的股东及不同性质的债权人之间金融风险和收益的重新配置。例如，杠杆收购（leveraged
buyout ）就是使目标公司（被收购公司）的股东大获其利，但也可能导致债权人的风险大大增加。
又如，创新性资金管理策略的引进，有可能因为企业现金流更为合理而使债权人本息的获得更有保障，但股东却可能要承担由于企业流动性增加而引起的收益下降。
（二）史密斯和史密森的定义美国罗彻斯特大学西蒙管理学院教授克里弗德史密斯和大通曼哈顿银行的经理查尔斯史密森的观点颇具代表性，他们指出：金融工程创造的是导致“非标准现金流”的金融合约，它主要是指用基础的资本市场工具组合而成的新工具的过程。这个定义的优点在于，它指出了金融工程着眼的是创造“非标准现金流”的新金融工具，这一点从金融工程的一般运作过程中可以清楚地看出。
（三）洛伦兹?格利茨的定义
1994年，英国金融学家洛伦兹?格利茨在其著作《金融工程学一管理金融风险的工具和技巧》中，提出了一个统一的定义，即金融工程是应用金融工具将现有的金融结构重组以获得人们所希望
的结果。可见，洛伦兹?格利茨认为金融工程的目标是重组金融结构以获
得所希望的结果。
如，对投资者来说，金融工程能够使其在风险一定的情况下获得更高的投资收益；对于公司财务人员来说，金融工程能够帮助他们消除目前尚处在投标阶段的项目风险；对于筹资者来说，金融工程可以帮助他们获得更低利率的资金。
马歇尔和班赛尔在其〈金融工程〉一书中认为，芬纳蒂对金融工程的定义是最好的。从实用的角度出发，金融工程应包括以下几方面的内容：公司理财、金融交易(包括基础工具和衍生工具交易) 、投资与现金管理以及风险管理。其中，风险管理被认为是金融工程中最重要的内容。这是因为，近些年来公司理财、衍生工具开发、投资与货币管理的核心内容便是风险管理，许多人甚至将“金融工程”视为“风险管理”的同义词。
第二节金融工程在实际生活中的应用
下面举两个在实际生活中运用金融工程的例子。
(一) 创造性解决方案
［例1］佃93年，法国政府在对R—P化工公司实施私有化时遇到了困难。按照政府的设想，R—P 化工公司在出售股权的同时，应将一部分股权出售给公司的员工，以保护公司员工的利益，同时也使他们保持工作的积极性。但是，R—P 化工公司的员工却对这一职工持
股计划反应非常冷淡。在政府与公司决定对员工提供10%的价格折扣之后，只有20%的员
工购买了本公司的股票。这样少的员工持股无疑使R—P化工公司的管理层对员工们未来的工作积极性和人力资源流动深表忧虑，而政府和公司又不愿意提供更多的折扣，也就是以更大的成本吸引员工购股。在这种两难境地中，他们向著名的信孚银行 ( Bankers Trust )求助，该公司在进行详尽分析之后提出了令各方均感满意的解决方案。
具体方案为：由R—P化工公司出面向员工保证其持有的股票能在4年内获得25%的回报率，同时其股权所代表的表决权不受影响，并且职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(capital gains)的2/3，另外1/3则作为对R—P化工公司所提供的最低回报率的补偿。
该方案产生了以下的效果：1、R—P化工公司的员工在不影响其股票表决权的同时还能获得最低收益保障，这使员工的购股兴趣大增；
2、R —P化工公司只需要支付最低收益就可以利用职工持股, 扰
这在一定程度上解决了困企业发展的激励问题和信息问题；
3、如果二级市场价格上升，该公司还能获得职工持股的1/3 溢价部分，如果二级市场
境况不佳，R—P 化工公司也无须承担股价下跌的风险。
总之，信孚银行的方案使R—P 化工公司成功地向员工出售了股票，并且只需承担比原先折扣优惠更低的成本。
案例分析：在这一案例中，信孚银行所面临的问题是一部分投资者（公司员工）的投资欲望不强，而导致这一现状的原因无疑是员工认为预期收益无法抵补预期所需承担的风险。要增加股票对员工的吸引力，必须改变这一投资的风险收益关系。
在这种情况下，人们很容易想到可以提供收益保障、大幅度降低风险的股权融资工具——优先股。但优先股存在两个缺点：⑴优先股持有人的投票权有所局限，这使它难以成为企业治理结构中积极有力的部分；⑵优先股持有者不能享受企业高速扩张所带来的高额回报，因而难以吸引对企业发展很有信心的投资者。就目前的案例来说，这两个缺点无疑是致命的，因为R—P 化工公司急于向职工出售股票的目的就在于使他们成为企业的“主人翁”，成为企业完善治理结构和优化日常运作的动力之一。但是，优先股的特征与R—P 化工公司的目标相背离。
但是，信孚银行并没有简单地否定优先股融资形式，而是巧妙地吸收了优先股的思想，并对原先的普通股进行了根本的改进：
①对普通股设置最低收益保障，这就从根本上改变了投资的风险收益关系；
②吸收了优先股股东投票权被限制的思路，允许其股东具有完全的投票权，以防止职工成为
企业决策中消极的部分；
③借鉴了分享性优先股（participating preferred stock）的性质，允许其持有人在获
得最低收益保证之余仍可享受与其他股东相一致的分红待遇，这又使其在二级市场
上的价格能够与普通股保持一致，股票持有人可以享受优先股难以带来的优厚的资本利
益；
④以上三点，事实上是其他股东为了保证职工工作的积极性、缓解激励不相容问题所
做的利益让渡。为了使其他股东和公司管理层也能接受这一金融工程方案，信孚银
行又设置了职工股在二级市场所获资本利润中的1/3 应归公司（即全体股东共享）的规
定，这样既保证了职工的积极性不受严重影响，又缓解了其他股东“同股不同权”的抗
议，同时还能促使其职工为维护其账面盈利而不将股票在二级市场上出售
（因为出售后要将1/3的资本利润归公司所有），从而成为企业的长期投资者，这无疑强
化了职工与企业休戚相关的联系。
正因为引进了上述四大创新性要素，对原有的优先股进行了创新性的改造，才使信孚银
行的方案达到了皆大欢喜的效果，也使几乎陷入困境的R—P化工公司私有化安排得以顺利
进行。一一对企业优先股进行了创造性的改造。
（二）创新性金融产品
［例2］假设一个国内投资者十分关心海外证券市场、外汇市场和衍生产品市场的起伏波
动，很希望能够亲自到国际金融市场上去一显身手。然而，在中国外汇管理制度和严格的金
融管制条件下，这一希望成为现实的可能性几乎为零。与此同时，在中国迅猛发展的经济中，
尚处于不成熟阶段的证券市场显然包括着足以令海外投资者羡慕不已的投资回报，但限于金
融监管，海外投资者无法直接进入A股市场以分享中国股市成长过程中的收益。因此，投
资者需要应用现代金融工具寻找解决问题的办法。
本案例所要解决的问题是：让国内、国外投资者各取所需，并交换其在境内、境外证
券市场的投资收益。
问题的症结在于中国市场对资本账户和外汇市场进行严格的限制，国内投资者无法将资
金汇出国境直接投资于海外市场，海外投资者也难以购买A股股票以获取国内证券市场的
回报。
最后，提出解决问题的方案：设计一笔交易，让国内投资者和海外投资者签订一份合约，
规定双方各自在国内、国外进行一定规模的投资，在某一段时间后（例如一年后），双方交换各自的投资收益。
在这一方案中，由一方进行投资决策，另一方进行操作，即一方发指令，另一方执行指令；还可以不进行真实的投资运作，仅选取某些指数作为双方交换投资收益的依据。例如，双方选择中国上证30指数和S&P500 （标准普尔500）指数，把2003年第一个交易日至最后一个交易日的指数变动作为收益交换的依据。依据合同投资额为1000万美元，如果在上
述时间内上证30指数和S&P500指数分别上升18%和16%，那么国内投资者在2003年底就要支付海外投资者1000 （18%-16%） =20万美元。
当然，作为收益交换的依据还可以是某种证券的价格、期货价格、利率、房产价格等金融指标。
通过实行这一方案，双方都有获益之处：
（1）在不违反现行金融监管的条件下实现了投资的国际化，满足了双方特定的投资需求；
（2）由于不涉及资本的汇入汇出，因而不会对国内金融市场造成冲击，相反还可能由于海外较成熟的投资理念的引入，促进国内投资者行为的健康化；
（3）双方均无须承担大笔资金汇兑的财务成本；
（4）可以大幅减少双方的头寸暴露，因为对于任何一方来说，外汇风险仅体现在两地有收益差额的资产上，而自行进行国际投资时，其外汇风险体现在本金加收益的外币资产上。
实际上，这笔交易就是金融工程的产物，即所谓的国际投资收益互换（international stock-return swap ），也就是两国投资者不进行本金交换而进行收益结算的交易方式。
通过上面两个例子，我们可以明白金融工程是如何运用现代金融技术开发出创新性的金融产品和创造性的解决方案，从而解决一定的实际问题，满足客户特定的需要。事实上，作为金融工程在实际中运用的结果，创新性的金融产品和创造性的解决方案是密不可分的。创新性的金融产品从本质上讲就是创造性的解决方案，而创造性的解决方案中往往包含着创新性金融产品的开发和运用。
第三节金融创新动因分析与金融衍生工具产生的前提衍生产品的蓬勃发展是从20 世纪60 年代开始的，它实际上伴随着近几十年来世界经济发展环境的深刻变化以及风靡全球的金融创新浪潮发展起来的。同时金融工程技术的发展为衍生产品的迅速发展提供了有力的工具和手段，而信息技术的进步则成为衍生产品开发和发展的强大技术平台。
（一）日益波动的全球经济环境
60 年代以前，整个世界经济大多数时候处于一个比较稳定的状态，然而，进入70年代以后，许多市场的价格波动速度加快。如爆发于1973 年的石油危机，成为商品市场价格波动的重要来源；1973 年，以美元为基础的固定汇率制度（布雷顿森林体系）崩溃，浮动汇率成为国际外汇市场的主要汇率形式之一；在金融领域，物价波动造成名义利率与实际利率相脱节，加上金融全球化的趋势，利率波动也相应加大。
从20 世纪70 年代开始，世界经济环境不确定性的增大，导致了各种市场价格的波动增加，从而使得市场主体面临的风险增大。对风险管理技术和风险管理工具的需求也相应上升，成为推动衍生产品产生和发展的重要因素之一。
（二）不断变化的制度环境
制度环境的变迁也是衍生产品产生和发展的重要推动力。
首先，随着全球经济环境的变化，西方国家20 世纪30 年代大危机以来的很多金融管制已经无法适用，80 年代以来，西方各国纷纷放松金融管制，形成了一股金融自由化的改革浪潮。由此引发金融机构之间的竞争日趋激烈，是否具有创新能力，已经成为金融机构生存的基本准则。金融创新的突出表现之一就是金融产品的创新，尤其是能够为市场主体规避各类风险（商品价格、利率、汇率、证券价格、信用风险等）、提高流动性的衍生金融产品。
其次，很多衍生产品的创新都是不对称税收引起的。税率的不对称必然引起合理避税的需求。很多衍生产品的设计可以将一种形式的收入转换成另外一种形式的收入，特别是将高税率的收入转换成低的收入。
（三）多样化的市场需求风险和收益是市场空间的两大坐标，不同产品对应不同的风险——收
益。随着市场的发展和市场参与者的日益增多，市场主体对不同风险——收益特征的产品需求会日益增大和细化，从而必然引致衍生产品的不断开发，以满足市场主体的各种需求，填补市场中的空白。
如；1973 年石油危机引发的通货膨胀迫使西方国家放松名义利率管制，导致了利率波动加大，市场出现了转嫁利率风险的需求，两年后美国出现了世界第一手利率期货。
（四）金融理论和金融工程技术的发展衍生产品的开发和设计中最重要的两个问题是定价与产品设计，而这两个方面的精确度都依赖于相关金融理论和现代金融工程技术的发展。
如：费雪在1896 年最先确认并解释的资产的价格应该等于其产生的未来现金流现值之
和；1952年，哈里?马柯维茨发表了著名的论文“证券组合分析”，为衡量证券的收益和风
险提供了基本思路，指出了在证券市场上存在有效的投资组合。1958 年莫迪利安尼（F.Modigliani ）和默?米勒（M.H. Millerd ）在《美国经济评论》上发表论文《资本成本、公司财务与投资理论》，提出了现代金融资本结构理论的基石——MM 定理，在研究企业资本结构与企业价值关系（MM 定理）时提出的无套利定价原理等。20世纪60年代，马柯维茨的思想开始被人们接受，他的学生威廉?夏普提出了简化模型一一单因素模型，和莫森，林特纳一起创造了资本定价模型（CAPM ），和同期的套利定价模型（APT ）标志着金融理论走向成熟。20 世纪70 年代，美国经济学家罗伯特默顿发展了一系列理论，为金融学和财务学的工程化奠定了坚实的数学基础，1973年布莱克和舒尔斯在美国《政治经济学杂志》发表了著名论文“期权与公司债务定价” ，成为
在金融工程研究化领域最具革命性的里程碑
式的成果。
（五）信息技术进步的影响
首先，运用计算机软件开发出的各种计算和分析软件包，为金融工程提供了开发和实施
各种新型衍生产品、解决金融问题的有效手段；其次，计算机和现代信息技术的应用，创造了全球金融市场，促进了金融机构开展金融活动，同时也促进了金融衍生口市场的发展。
第四节金融风险管理的新工具——金融衍生工具
衍生产品（derivative instrument ，也称为衍生工具）：其未来回报依赖于一个潜在的（underlying ）证券、商品、利率或指数的价值，而这一潜在的证券、商品、利率或指数就称为标的（基础）证券或标的资产。如：黄金期货合约，股票期权。