金融工程学是20世纪80年代末、90年代初, 随着公司、商业银行、
投资银行与证券投资业务的迅速发展而诞生的一门工程型的
新兴交叉学科。它作为
现代金融学的最新发展, 标志着金融科学走向产品化和工程化。
学科信息
金融工程学侧重于衍生金融产品的定价和实际运用,它最关心的是如何利用创新
金融工具,来更有效地分配和再分配个体所面临的各种
经济风险,以优化它们的风险/
收益率。较为具体而言,金融工程是在
风险中性的假设条件下,将某种
金融证券资产的
期望收益率拟合于
无风险收益率;从而是趋向于一种风险厌恶型的投资型。
研究范围
约翰·芬尼迪分类法
1998年,美国金融学教授约翰·芬尼迪(Jhon Finnerty)首次给出了金融工程的正式定义。从他对金融工程的定义出发,将金融工程的研究范围分为三个方面:
(1)新型金融产品和
金融工具的开发, 包括面向大众的金融产品(如新型
银行帐户、新型
共同基金等) 和面向企业的金融工具(如期货、期权、新型
可转换债券、新型
优先股等)。
(2)新型
金融手段的开发,主要是降低
交易成本, 如电子化证券交易等。
(3)创造性地解决金融问题。例如现金
管理策略的创新,公司
融资结构的创造等等。
现美国
金融工程师协会执行主席、圣·约翰大学工商学院约翰·马歇尔(John F Marshall,1992)博士从实务角度,认为金融工程的研究范围应包括以下四个方面:
(1)
公司理财。当传统的
金融工具难以满足公司特有融资需要(包括
兼并与收购) 时,金融工程师就要为其设计出适当的融资方案。
(2)证券及
衍生产品等金融工具的交易。主要是开发具有套利性质或准套得性质的交易策略,这些
套利策略可能涉及到不同的地点、时间、金融工具、风险、
法律法规和税率等方面的
套利。
(3)投资与
货币管理。开发新的投资工具和“高收益”
共同基金,
货币市场共同基金, 以及回购反向
回购协议, 将
高风险投工具转变成低风险的投资工具的系统。
(4)风险管理。将各种风险
管理方法组合而进行
金融风险分析与管理工作。即对企业
风险识别与风险度量之后,根据企业的
管理目标,利用已有的
金融工具构造出降低或避免风险的方案。
清华大学经济管理学院教授,
国家自然科学基金“九五”重大项目“金融工程”课题负责人宋逢明(Frederick(Fengm ing)Song,1997) 博士将金融工程类比于机械工程中的零件设计、
结构设计、整机设计和对机器运作环境的研究,认为金融工程的研究范围可概括如下四个层次:
(2)风险管理技术,即运用各种金融工具与手段以达到预期的收益/风险目标。
(3)整体金融架构的创造,例如设计企业的兼并与收购的方案,
资产证券化,设立
货币市场基金,建立回购/反向
回购市场等等。
(4)对
金融市场的研究,例如对金融市场的完全性、有效率性及金融市场
一般均衡的研究,以及对金融市场在整个
市场体系中的地位、作用的研究等等。
这四个层次从微观到宏观概括了金融工程的研究范围。
值得说明的是,金融工程在实际运用方面,甚至已超出了金融和财务的领域。一些工业企业已把金融工程的
技术方法应用于企业管理、
市场营销、商品定价、
专利权价值估算、
员工福利政策的制定、商务契约的谈判等等方面,取得了意想不到的成功。而且经常是只用一项简单的金融工程技术就可以解决原本相当复杂的问题。实际上,只要是牵涉到收益和风险权衡抉择和分配转移问题,金融工程就有用武之地。也就是说,金融工作的理论和实务,可拓展到更为广泛的领域中去。
另外,在某种意义上,金融工程师们在扮演着三种角色:交易方案制定者(
市场参与者)、
新观念创造者(创造者) 和经济法律打擦边球者。
发展简史
综述
从
科学史的研究发展,每一门真正可以称之为科学的学科(原先主要指自然科学,现在己延伸至
社会科学学科),其成长过程都要经历三个阶段:第一个阶段是描述性,第二个阶段是分析性的,最后一个阶段是工程化的。如现代生物工程和
遗传工程的兴起,标志着生物学及遗传学的工程化。实际上,一门科学学科只有在工程化后,才能大规模地创造出经济和
社会效益。
金融科学正如这些科学一样,经历了描述性阶段和分析性阶段之后,在20世纪80年代后期发展到了工程化的阶段-
金融工程学。也就是说,金融工程学是
金融科学发展的第三个阶段-工程化阶段。金融工程的产生把金融科学推到一个新层次-现代金融领域的高新科技。
描述性阶段
20世纪50年代初期前
在20世纪50年代初期前,金融学的研究大多是依赖于
经验分析而非理论上的、合乎规范的探讨,没有精致的
数量分析。
分析性阶段
20世纪50年代初至70年代末期
一般认为,
现代金融理论起始于20世纪50年代初哈里·马柯维茨(Harry Markowitz,1952,1956,1959)提出的
投资组合理论, 这不但奠定了现代
有价证券组合理论的基础,而且也被看作是分析金融学的发端。事实上,马柯维茨证明了投资者的一个最优
资产组合-在既定方差水平上有最大
收益率或在既定
收益水平上有最小的方差, 将是一个均方差有效率的资产组合,并将投资者的资产选择问题转变成一个给定
目标函数和
约束条件的线性规划问题。正是这个贡献引发了大量的对现代
证券组合理论的分析研究。20世纪60年代早期,得兰德·约翰逊(Leland Johnson,1960) 和杰罗斯·斯特因(Jerose Stein,1961) 把证卷组合理论扩展到
套期保值,从而形成
现代套期保值理论;以
威廉·夏普(William Sharpe, 1961)、约翰·特纳(John Lintner,1965) 和简·莫辛(Jan Mossin,1966) 为代表的一批学者, 把注意力从马柯维茨的对单个投资者的微观主体研究转向整个市场的研究, 考虑所有遵循马柯维茨假设下的投资者的共同行动将导致怎样的市场状态,并先后在1964 年和1965 年得出了有关
资本市场的均衡的相同结论,创造地提出了著名的
资本资产定阶理论。但资本资产定阶理论严格的假定条件却给经验验证造成了很大障碍, 使得学者们不得不致力于对假定条件进行修改,以使其更符合实际。以
迈耶斯(Mayers, 1972)、罗伯特·莫顿(Robert Merton,1973)、
艾尔顿和格鲁伯(Elton and Gruber,1978)为代表的学者, 通过放松其中的某个假定条件,而保留其它假定条件不变的情况下研究
资产定价模型;以费歇·布莱克和梅隆·斯科尔斯(Fisher Black and Myron Scholes,1971)、罗斯(Ross, 1976) 为代表的学者,基本放弃资本资产定阶理论假定,以新假定条件为出发点重新建立模型,从而分别提出了第一个完整的
期权定价模型(1971年还没有
期权市场,布莱克-斯科尔斯期权定价模型可以说是自经济学产生以来唯一的一次领先于经济事实的理论发现)和
套利定价理论。标志着
分析型的现代金融理论开始走向成熟。也可以说, 完成了现代金融理论从描述性科学向分析性科学的飞跃。尤其是在罗伯特·莫顿(Robert Merton)的著作中, 新的方法得到了最清晰的体现,他为分析金融学奠定了大量的数学基础,取得了一系列突破性的成果。
工程化阶段
20世纪80年代初至今
20世纪80年代在
金融理论上也是多产的。工作主要集中于扩展早期理论、检验新的
金融工具和
新金融市场的运作,对风险管理工具和技术进行非常细致而必要的观察分析等方面。实际上,进入80年代,在努力寻求一个性状良好的均衡定价模型进展甚微时,一部分学者不再象当初马柯维茨那样对投资者
效用函数之类作规范性研究, 而是通过
实证分析方法考察信息与股价变动的关系。具有
代表性的有恩格尔(
Engle,1982) 提出的P阶条件异方差
自回归(ARCH(p))模型。
在此之后,新一代金融经济学家突破传统的方法论和
思维方式。如摒弃风险与收益呈
线性关系的假定, 采用非线性的
动态定价模型,如EGARCH(Exponential GARCH)、A GARCH(Asymmetric GARCH)等,甚至尝试放弃风险与收益存在
正相关关系的
基本假设条件, 提出了具有黑盒子性质的定价核(price kernel) 概念。实现现代金融理论从分析性科学向工程化科学过渡的主要贡献者则是达莱尔·达菲(Darrell Duffie) 等人, 他们在
不完全市场一般均衡理论方面的经济学研究为
金融创新和金融工程的发展提供了重要的理论支持。他们从理论上证明了金融创新和金融工程的
合理性和对提高
社会资本资源配置效率的重大意义。以金融工程作为
技术支持的多种创新活动不仅转移价值,而且通过增加金融市场的
完全性和提高
市场效率而实际地创造价值。
20世纪80年代末期,一些学者意识到金融作为一门科学正在经历第二次根本性的变革,即由分析性科学向工程化科学转变。如海恩·利兰德(Hayne Leland) 和
马克·鲁宾斯坦(Mark Rubinstein) 开始谈论“金融工程新科学”。1988年约翰·芬尼迪给出金融工程的正式定义。
但金融工程作为一门独立的学科直到20世纪90年代才得以确立并获得迅猛发展。
宋逢明(1998) 认为其确立的重要标志是1991年“国际
金融工程师学会”的成立。该学会的宗旨是“界定和培育金融工程这一
新兴专业”。
高度重视
各国政府、金融学术界及实务界越来越高度重视金融工程的研究和发展趋势
1990年以来,国际
金融界发生的一系列重大事件:
墨西哥金融危机、英国
巴林银行的倒闭、
法国里昂信贷银行巨额亏损、日本东京三菱银行的合并、泰国货币贬值(1997) 导致的
东南亚金融危机(1998) 、
日元持续大幅度贬值。1998年底, 一系列美国
对冲基金的投机失误,使人们对于金融变革中的问题产生了极大的警觉,对金融工程的研究和应用产生了极大的兴趣。
事实上,金融
工程学科的西方
发达国家的发展非常迅猛。美国芝加哥大学、
麻省理工学院、
斯坦福大学、纽约工业大学都已设立金融工程的学位或专业
证书教育。以
案例教学著称于世的
哈佛商学院的金融与
财务学教授们专们编著了金融工程案例集出版。金融工程的学术研究非常迅速地应用化, 如纽约工业大学和华尔街的重要金融机构建立了密切的业务合作联系。1997年7月以来,面对泰国货币贬值的冲击,中国科学院紧急成立了国家级“金融避险对策研究小组”, 就是集中力量把数理分析与
经济问题结合起来,从理论上研究对新兴
金融工具的
风险控制和
风险管理。国务院和中国人民银行总行的有关官员也多次指示要加快金融工程学科的设立。
国家自然科学基金会对
金融数学、金融工程领域内的研究项目支持力度也较大。《金融数学、金融工程与金融管理若干重大问题研究》早在1996年就被国家自然科学基金会批准为“九五”重大
科研课题。
1997年,
北京大学相继成立了
金融数学与金融工程研究中心和金融数学系,中国科技术大学、
南开大学、
山东大学也推出了诸如统计
金融系。同年7月北京大学金融数学系与联合证券公司合作筹建了“北大联证金融数学实验室”,年底,
陕西财经学院“金融
工程研究中心”成立。相信它们将会对中国的
金融改革, 特别是金融数学、金融工程的发展做出有益的尝试和贡献。另外,
清华大学、
华中理工大学、
西安交通大学、
上海交通大学、
东北大学、
华东师范大学的一些学者纷纷活跃在金融数学、金融工程研究领域,并开始招收本科生、硕士生、博士生,如西安交通大学从1996 年起招收金融
最优化方法方向
博士研究生。1999 年7月北大金融数学系将有第一批金融数学的本科毕业生。
加速趋势
伴随着高新技术的发展, 金融创新节奏和金融工程发展有加速的趋势
金融工程学是伴随并推动着金融创新的变革而发展起来的,它是金融创新最核心的部份,是
西方国家金融领域最前沿最尖端的科学。一方面,随着计算机和通讯等高新技术的不断发展,
金融基础设施的改善,为
金融创新和金融工程提供了强大的技术支持。另一方面,
全球化的激烈竞争刺激企业和金融机构为
规避风险而对金融创新和金融工程成果和产品的需求,必然导致金融创新和金融工程加速发展的趋势。
多样化趋势
在金融工程的研究方面, 所适用的最基本的方法是
数学方法,但也出现了各种自然科学的前沿理论和最新
工程技术广泛引入到金融工程中进行研究的势头,使
金领域展现了全新的面貌和广阔的前景。我们知道, 数学方法所涉及的内容十分广泛, 从基本的代数知识、
微积分、
线性代数到
微分方程、运筹学和
优化技术,乃至
模糊数学、
博弈论(包括
微分对策)、统计学中的
概率论、
随机过程和其它随机分析方面的理论和方法(包括
倒向随机微分方程), 但随着金融工程学的迅速发展和各学科的相互渗透的结果,各种自然科学的前沿理论和最新工程技术,如
混沌理论、小波理论、
遗传算法、
复杂系统理论、
人工智能技术(包括
知识工程、
专家系统和
人工神经网络等)、模拟退火方法、
面向对象方法等都已经或正在成为金融工程的重要理论与实践工具。
软件化标准化
金融工程的研究与
技术开发手段方面,出现了
金融产品和金融工具设计软件化、标准化的趋势
在诸多工程学科中得到广泛应用的CAD 技术在金融工程中也开始显示威力,已出现了商业化的Financia-CAD for Excel,Financial CAD for
Visual Basic and C等软件。这类软件的开发成功和商业化,丰富了
金融工程师的实践工具,甚至在一定程度上改变了金融技术开发的概念,使得金融技术开发的成本大大降低,从而必将使金融工程技术更迅速的发展和更广泛的应用。
投资理论比较
凯恩斯选美论
选美论是由英国著名经济学家约翰·梅纳德·凯恩斯(John Maynard Keynes)创立的关于
金融市场投资的理论。凯恩斯用 “选美论”来解释
股价波动的机理,认为金融投资如同选美,投资人买入自己认为最有价值的股票并非至关重要,只有正确地预测其他投资者的可能动向,才能在投机市场中稳操胜券,并以类似
击鼓传花的游戏来形容股市投资中的风险。
随机漫步理论(Random Walk Theory)
1959年,奥斯本(M.F.M Osborne)提出了
随机漫步理论,认为股票交易中买方与卖方同样聪明机智,现今的股价已基本反映了
供求关系;
股票价格的变化类似于化学中的分子“
布朗运动”,具有
随机漫步的特点,其变动路径没有任何规律可循。因此,股价波动是不可预测的,根据技术图表预知未来股价走势的说法,实际上是一派胡言。
1952年,美国经济学家马可维茨(Harry M.Markowit)在他的学术论文《资产选择:有效的多样化》中,首次应用
资产组合报酬的均值和方差这两个
数学概念,从数学上明确地定义了投资者偏好,并以数学化的方式解释
投资分散化原理,系统地阐述了资产组合和选择问题,标志着
现代资产组合理论(Modern Portfolio Theory,简称MPT)的开端。该理论认为,
投资组合能降低
非系统性风险,一个投资组合是由组成的各证券及其权重所确定,选择不相关的证券应是构建投资组合的目标。它在传统
投资回报的基础上第一次提出了风险的概念,认为风险而不是回报,是整个投资过程的重心,并提出了投资组合的优化方法,马可维茨因此而获得了1990年
诺贝尔经济学奖。
1965年,美国
芝加哥大学金融学教授
尤金·法玛(Eugene Fama),发表了一篇题为《
股票市场价格行为》的论文,于1970年对该理论进行了深化,并提出
有效市场假说(Efficient Markets Hypothesis,简称EMH)。有效市场假说有一个颇受质疑的前提假设,即参与市场的投资者有足够的理性,并且能够迅速对所有
市场信息作出合理反应。该理论认为,在法律健全、功能良好、透明度高、竞争充分的股票市场,一切有价值的信息已经及时、准确、充分地反映在股价走势当中,其中包括企业当前和未来的价值,除非存在市场操纵,否则投资者不可能通过分析以往价格获得高于市场平均水平的
超额利润。
有效市场假说提出后,便成为
证券市场实证研究的热门课题,支持和反对的证据都很多,是最具争议的投资理论之一。尽管如此,在现代金融市场主流理论的基本框架中,该假说仍然占据重要地位。
2013年10月14日,
瑞典皇家科学院宣布授予美国经济学家尤金·法玛、
拉尔斯·皮特·汉森以及罗伯特·J·
席勒该年度诺贝尔经济学奖,以表彰他们在研究资产市场的
发展趋势采用了新方法。
瑞典皇家科学院指出,三名经济学家“为资产价值的认知奠定了基础”。几乎没什么方法能准确预测未来几天或几周股市
债市的走向,但可以通过研究对三年以上的价格进行预测。
“这些看起来令人惊讶且矛盾的发现,正是今年诺奖得主分析作出的工作”,瑞典皇家科学院说。
值得一提的是,
尤金·法玛和
罗伯特·席勒持有完全不同的学术观点,前者认为市场是有效的,而后者则坚信市场存在缺陷,这也从另一个侧面证明,至今为止人类对资产
价格波动逻辑的认知,还是相当肤浅的,与我们真正把握其内在规律的距离,仍然非常遥远!
1979年,美国
普林斯顿大学的心理学教授
丹尼尔·卡纳曼(Daniel Kahneman)等人发表了题为《期望理论:风险状态下的决策分析》的文章,建立了人类风险
决策过程的心理学理论,成为行为金融学发展史上的一个里程碑。
行为金融学(Behavioral Finance,简称BF)是金融学、心理学、人类学等有机结合的综合理论,力图揭示金融市场的非理性行为和决策规律。该理论认为,股票价格并非只由企业的
内在价值所决定,还在很大程度上受到投资者主体行为的影响,即投资者心理与行为对证券市场的价格决定及其变动具有
重大影响。它是和有效市场假说相对应的一种学说,主要内容可分为
套利限制和心理学两部分。
由于卡纳曼等人开创了“
展望理论”(Prospect Theory)的分析范式,成为二十世纪80年代之后行为金融学的早期开拓者,瑞典皇家科学院在2002年10月宣布,授予丹尼尔·卡纳曼等人该年度诺贝尔经济学奖,以表彰其综合运用经济学和心理学理论,探索投资决策行为方面所做出的突出贡献。
现今成型的行为金融学模型还不多,研究的重点还停留在对市场异常和
认知偏差的定性描述和历史观察上,以及鉴别可能对金融市场行为有系统影响的行为决策属性。
大致可以认为,到1980年,经典投资理论的大厦已基本完成。在此之后,世界各国学者所做的只是一些修补和改进工作。例如,对影响
证券收益率的因素进行进一步研究,对各种市场“异相”进行实证和
理论分析,将
期权定价的假设进行修改等等。