金融工程学讲义.pdf

1、2015/12/28 1 南京师范大学 金融系 金融工程 Chapter 1 Introduction 2015/12/28 2 2015/12/28 2 Chapter 1 Introduction 交易者类型 1.4 Types of Trades 期权 1.3 Options 期货合约 1.2 Futures Contracts 远期合约 1.1 Forward Contracts 2015/12/28 3 2015/12/28 3 1.1 Forward Contracts Forwards 远期合约 A forward contract is an agreement to buy

2、or sell an asset at a certain time in the future for a certain price 在确定的将来按确定的价格购买/出售某项资产的协议 比较：即期交易spot contracts 交易： OTC / over-the counter market 2015/12/28 4 2015/12/28 4 基本概 念 多头long position 购买标的资产的一方 空头short position 出售资产的另一方 到期日maturity 在确定日期，空头交付资产，多头支付现金 价格 交割价格；远期价格 2015/12/28 5 2015/12/

3、28 5 交割价 格delivery price 合约上确定的价格 签约时，交割价格的选择应使得：远期合约价值=0 意味着无需成本就可处于远期合约的多头、空头 合约签署后，远期合约的价值 取决于 标的资产的市场价格（与交割价格的比较） 2015/12/28 6 远期价 格forward price 使合约价值为0时的交割价格 某合约签署时，远期价格和交割价格相同 而后远期价格会变动 远期价格与期限有关 但原合约上的交割价格不变2015/12/28 7 2015 年9 月9 日中国银行 远期外汇牌价 单位：人民币/100 外币 741.1222 732.2266 727.12 722.9288

4、720.9224 卖出 价 728.5438 720.0699 715.0631 710.9443 709.0043 买入 价 欧 元 5.5127 5.4454 5.405 5.374 5.359 卖出 价 5.4174 5.353 5.3129 5.2841 5.2678 买入 价 日 元 654.58935 650.03665 646.73485 643.558 641.87205 卖出 价 647.36145 643.11115 640.01075 636.8852 635.37015 买入 价 美 元 84.5116 83.9774 83.5622 83.1689 82.9935 卖

5、出 价 83.2748 82.7901 82.3815 81.9971 81.8432 买入 价 港 币 1008.8211 1002.1251 996.9833 992.9974 990.2061 卖出 价 993.9777 987.8509 982.8361 978.9429 976.5092 买入 价 英 镑 十二 个月 六个 月 三个 月 一个 月 一周 期限 2015/12/28 8 Forward Price 一例 即期汇率 1.6080 30天远期汇率 1.6076 90天远期汇率 1.6056 180天远期汇率 1.6018 某日英 镑兑 美元 汇率报 价： 美元 /英镑 表中

6、忽略了佣金和其它交易成本 2015/12/28 9 远期合 约的 损 益 90天远期汇率 1.6056美元/英镑 1.6056 ( 美元/ 英 镑) 当前 90天 远期价 格 1M (1.5500 1.6056) 1M (1.6500 1.6056) 多头 + 44 400 1.6500 - 55 600 1.5500 损益 第90天末 即期 汇率 当前 90 天末 第90天 末， 投资 者损 益？ 签署 一个90天多 头合约， 交割 价格1.6056 美元/ 英镑 ， 标的 资产1百万 英镑(1M) 2015/12/28 10 2015/12/28 10 远期合 约多 头 的损益 K S T

7、 K：交割 价格 S T ：合 约到 期时标 的 资产 的即 期价格 Payoff: long position 0 K S T 多头损 失 有限， 获 益无限 2015/12/28 11 2015/12/28 11 远期合 约空 头 的损益 T S K Payoff: short position 0 K S T 2015/12/28 12 主要的 金融 远 期协议 远期利 率协 议 远期外 汇协 议 远期股 票合 约 工行人民币远期利率协议： http:/ 融市场专区 /default.htm2015/12/28 13 Global OTC derivatives market Notio

8、nal Amounts outstanding, in billions of US dollars 2.6 16,399 19,462 21,020 24,349 Credit default swaps 0.3 1,868 2,206 2,204 2,458 Commodity contracts 1.26 7,940 7,084 6,560 6,821 Equity-linked contracts 80.21 505,454 563,290 584,799 564,673 Interest rate contracts 12.04 75,879 74,782 70,553 73,121

9、 Foreign exchange contracts 100 630,149 691,640 710,633 696,408 All contracts H2 2014 H1 2014 H2 2013 H1 2013 2015/12/28 14 远期市 场： 交 易机制 远期合约：规避现货交易风险（反之亦然） 特征 零和博弈 zero-sum game 分散的场外交易和非标准化合约 灵活性；规避监管 市场效率低；流动性差；违约 default 2015/12/28 15 央行： 人民 币 远期外 汇合 约 监管新 规 2015 年8 月31 日， 央行对银行发布 关于加强远期售汇宏观审慎管理

10、的通知 从2015 年10 月15日 起，对开展远期售汇业务的金融机构 （含财务公司）收取外汇风险准备金，准备金率暂定为 20%。这些准备金 利率为零，冻结期为一年。 2015/12/28 16 1.2 Futures Contract A futures contract is an agreement to buy or sell an asset at a certain time in the future for a certain price 在确定的将来按确定的价格购买/出售 某项资产的协议 交易所交易 交易所规定了合约的标准化条款，并提供相应的机制保证 合约双方都不会违约 20

11、15/12/28 17 2015/12/28 17 交易所 大连商品交易所 郑州商品交易所 上海期货交易所 中国金融期货交易所 香港交易所 .hk 中 国 芝加哥交易所集团 芝加哥商品交易所 (CME) 芝加哥期货交易所 (CBOT) 纽约商业交易所 (NYMEX) 纽约商品交易所 (COMEX) 美 国 Kansas City Board of Trade (KCBT) 14. www.lseoptlO International Securities Exchange (ISE) 13. IntercontinentalExchange (ICE) 12. .hk Hong

12、Kong Futures Exchange (HKFE) 11. Eurex 10. Dalian Commodity Exchange (DCE) 9. CME Group 8. China Financial Futures Exchange (CFFEX) 7. Chicago Board Options Exchange (CBOE) 6. Bursa Malaysia (BM) 5. Boston Options Exchange (BOX) 4. Bombay Stock Exchange (BSE) 3. .br BM strike price=$100 看涨期权

13、多头希望股价：涨！2015/12/28 37 2015/12/28 37 Example 2 ：Put option 假设：投资者购买N 个Exxon股票的 欧式看跌期权，执 行价格$70。股票现价$66，有效期3个月，期权价格 $7 只能在到期日执行 如果到期日股价高于70，则放弃权利 于是损失7N：最大损失 如果到期日股价低于70，则行使权利： 以50为例，获利(70-50-7)N=13N 2015/12/28 38 2015/12/28 38 Put Option损益 图 -7 10 5 50 70 到期 股价 profit Profit from buying a put option

14、: option price=$7; strike price=$70 看跌期权多头希望股价：跌！ 2015/12/28 39 2015/12/28 39 期权的 头寸option position 多方：购买合约的一方，付费而享有权利 空方：出售合约的一方，收费而承担义务 有四种基本的期权头寸 1. 看涨期权多头long call 2. 看涨期权空头short call 3. 看跌期权多头long put 4. 看跌期权空头short put 2015/12/28 40 2015/12/28 40 Payoff from positions in European options 0 S T

15、 profit 1 看涨期权多头 0 S T profit 2 看涨期权空头 X X long call ： max(S T X , 0) Short call ： max(S T X , 0) 2015/12/28 41 2015/12/28 41 Payoff from positions in European options Long put ： max(X S T , 0) 0 S T profit 3 看跌期权多头 0 S T profit 4 看跌期权空头 X X Short put ： max (X S T , 0) 2015/12/28 42 2015/12/28 42 1.

16、4 Types of Traders Hedger套期保值 者 Speculator 投机者 Arbitrageur套利者2015/12/28 43 2015/12/28 43 Hedger/Hedging 目的：持有基于风险标的资产的衍生证券以减少投资者 （因持有风险资产）所面临的风险 行为：套期保值 2015/12/28 44 2015/12/28 44 例 假定美国A公司在90天后，将支付其英国的供应商 1 000 000 。 A公司面临着明显的外汇风险 英镑升值/美元贬值 A公司如何规避风险？ 锁定远期美元支付的成本 远期合约 期权合约 2015/12/28 45 2015/12/28

17、 45 方法一 ：运 用 远期/ 期货 合约 A公司策 略一 ： 购买英 镑远 期合 约 在90 天后 购买 1 000 000 来进 行套 期保值 以远期 汇率 ：1.6056 美元/ 英镑 结果 锁定了 必须 支付 的英镑 汇率 但远期 只是 使结 果更加 确定 2015/12/28 46 2015/12/28 46 方法二 ：运 用 期权合 约 A公司 策略 二： 购买call option 90天后执行价格1.6056的看涨期权 如果90 天后 实际 汇率1.6056， 则执行 期权 以1.6056的价格购 买英镑 如果实 际汇 率远期合约成本=0 2015/12/28 48 2015

18、/12/28 48 Speculator 在市场持有某个头寸以希望获利 获利与否和大小：依赖于其对资产价格变动的判断 风险承担者2015/12/28 49 2015/12/28 49 例 例如认为英镑会升值的投资者 可以通过持有英镑期货合约的多头来投机 假定执行价格是1.6056；到期实际汇率为1.7000 则收益：1.7000-1.6056=0.0944 高杠杆性 2015/12/28 50 2015/12/28 50 Arbitrageur 套利：同时进入两个或多个市场进行交易，以锁定一个 无风险的收益 Sharpe & Alexander,1990 在两个不同的市场中，以有利的价格同时买

19、进和卖出 同种或本质相同的证券的行为 2015/12/28 51 2015/12/28 51 例 考虑在纽约和伦敦市场上同时交易的A股票 纽约市场价格为$ 172 伦敦市场价格是 100 即期汇率是 1=$1.7500 套利者：在纽约市场上买进；同时在伦敦市场上卖出： 无风险收益$1.75 100 $172=$3 2015/12/28 52 2015/12/28 52 套利的 意义 套利者的行为将使得套利机会很快消失 由于许多套利者的存在，使得大多数金融市场的报价中 仅存在极少的套利机会南京师范大学 金融系 金融工程 Chapter 2 Futures Markets and Hedging

20、2015/12/28 2 建议参 考书 朱玉辰 主编， 沪深300股指 期 货交易 手册 ， 上 海远东出 版社，2010 2015/12/28 3 第2 章 期货市场 及期货合约套期 保值应用 2.1 期货合约的交 易 2.2 期货合约的特 性 2.3 保证金操作 2.4 价格收敛 2.5 结算 2.6 利用期货套期保值 2.7 最佳对冲比率 2015/12/28 4 2015/12/28 4 2.1 期货 合约 的交易 投资者通过场内交易商买卖期货合约 交易商： 佣金经纪人commission broker 自营经纪人locals 交易价格 市价订单market order 限价订单li

21、mit order 交易制度 竞价交易制度/指令驱动（Order driven）制度 做市商制度/报价驱动（Quote driven）制度 2015/12/28 5 平仓closing out a position 时间 3 月6 日 4 月20日 操作 损益 买入（卖出）一个7 月份的玉米期货合约 卖出（买入）一个7 月份的玉米期货合约 平仓：建立一个与初始头寸相反的头寸 取决于3.6 4.20 之间期货价格的变化 大多数期货合约提前平仓；很少实际资产交割 2015/12/28 6 2015/12/28 6 2.2 期货合约的 特性Specification 交易所制定的条款 资产 合约规模

22、 交割安排 每日价格变动限额 头寸限额2015/12/28 7 2015/12/28 7 资产Asset 商品资产commodity 需要规定允许交割的商品等级 金融资产financial assets 2015 年9 月14 日 交易汇总( 亿元) 141.91 焦炭 34.91 棉花CF 275.38 石油沥 青 7 278.8 聚丙 烯 44.49 菜油OI 534.51 黄金 6 49.2 10年国 债T 360.26 聚乙 烯 46.04 玻璃FG 716.51 白银 5 70.38 5年国 债TF 392.39 豆油 509.96 菜籽粕RM 843.36 镍 4 72.41 上证

23、 50IH 417.54 棕榈 油 530.61 精对苯 二 甲酸TA 845.13 螺纹钢 3 128.97 中证 500IC 916.32 豆粕 558.38 甲醇MA 1146.36 天然橡 胶 2 274.29 沪深 300IF 1208.42 铁矿 石 1514.85 白糖SR 1488.59 铜 1 595.24 合计 3951.56 合计 3248.91 合计 6013.65 合计 成交额 品种 成交额 品种 成交额 品种 成交额 品种 CFFEX DCE CZCE SHFE 2015/12/28 9 沪深300 指 数 期货交 易额 ： 时间序 列 2015/12/28 10

24、2015/12/28 10 合约的 规模Contract Size 每张合约中标的资产的数量/金额 合适的规模 取决于：可能存在的客户、资产的性质 过大的规模：提高了投资门槛 过小的规模：增加投资者的交易成本 2015/12/28 11 2015/12/28 11 上海期货交易所 黄金期货标准合约 AU 交易 代码 实物 交割 交割 方式 合约 价值 的4% 最 低交 易保证 金 交 易所 指定交 割金 库 交割 地点 金含 量 99.95% 标 准金锭 （具 体规定 见附 件）。 交割 品级 最 后交 易日后 连续 五个工 作日 交割 日期 合 约交 割月份 的15 日（遇 法定 假日顺 延

25、） 最后 交易 日 上午9:0011:30 ，下 午1:30 3:00 交易 时间 最 近三 个连续 月份 及最近11个月以 内的 双月合约 合约 交割 月 份 不 超过 上一交 易日 结算价 3% 每 日价 格最大 波动 限制 1000克/ 手 交易 单位 黄金 交易 品种 2015/12/28 12 例：合 约规 模 91328.48 52204.08 75653.52 最低交易保 证金(8%) 1141606 652551 945669 合约规模 5708.03 2175.17 3152.23 2015.9.15 每点200 元 每点300 元 每点300 元 合约乘数 中证500 指数

26、 上证50 指数 沪深300 指数 合约标的 中证500 股指 期货合约 上证50 股指 期货合约 沪深300 指数 期货合约2015/12/28 13 2015/12/28 13 交割安排delivery arrangements 交割方式： 现金交割 实物交割 交割地点 交易所指定交割仓库 交割时间 最后交易日后 2015/12/28 14 2015/12/28 14 每日价格变动限 制 Daily price movement limits 期货合约每日价格变动的限额 跌停板Limit down 涨停板Limit up 价格变动达到限额，就停止该合约当日的交易 人为的波动障碍 目的 阻止

27、过度投机而造成价格的巨大波动 2015/12/28 15 每日价 格变 动 限制： 基本 规 定 上 一交易 日结算 价的 4% 郑 州商品 交易所 上 一交易 日结算 价的 1.2-10% 金 融期货 交易所 上 一交易 日结算 价的 3-5% 上 海期货 交易所 上 一交易 日结算 价的 4% 大 连商品 交易所 2015/12/28 16 指数熔 断 上交所、深交所以及中金所， 2015 年9 月7 日 发布关于就指数熔断相关规定公开征求意见的通知 市场将暂停交易30分钟 当市场触发5%的熔断阀值时 市场暂停交易直至收市 当天14:30及之后 的交易时间内，若市场触发5%的熔 断阀值，或

28、 全天任何时间段内触发7%的熔断阀值时 2015/12/28 17 头寸限 制position limits 投机者可持有的合约数 防止过分操作对市场造成的不利影响 套期保值者 2015/12/28 18 中国金融期货交 易所 持仓限额制度 1000 手 1000 手 1200 手 1200 手 5000 手 投机者 限额 10年国债 5年国债 中证500 上证50 沪深300 合约2015/12/28 19 2.3 保证金 操作 operation of Margins 直接交易 存在违约风险 交易所中介 减少信息不对称性从而降低违约的可能性 保证金制度 2015/12/28 20 黄金期货

29、合约 上市运行不同阶 段 保证金收取 标准 40% 最 后交易 日前二 个交 易日起 30% 交 割月份 的第一 个交 易日起 20% 交 割月前 第一月 的第 十个交 易日起 15% 交 割月前 第一月 的第 一个交 易日起 10% 交 割月前 第二月 的第 十个交 易日起 7% 合 约挂牌 之日起 黄 金交易 保证金 比例 交 易时间 段 2015/12/28 21 2015/12/28 21 盯市制 度marking to market 保证金账户margin account 初始保证金initial margin 维持保证金maintenance margin 逐日盯市 每日交易结束，

30、调整保证金账户以反映投资者的盈亏状 况 2015/12/28 22 2015/12/28 22 例：杠 杆性 某投资者于1996.6.3 通过经纪人购买了2 张1996 年12月份 的黄金期货合约。 合约规模100盎司， 当前期货价格是$ 400/盎司 每份合约初始保证金$2000，初始保证 金总额是$ 4000 如果6 月3 日交易结 束时，期货价格跌到397 ， 投资者损失200 3=600 ； 损失体现在保证金账户，余额变成3400 如果期货价格升到403 ，则情况相反 2015/12/28 23 2015/12/28 23 维持保 证金 维持保证金：初始保证金的某个比例(75%) 确保

31、保证金帐户0 超过初始保证金的部分：有权提取 低于维持保证金：经纪人会要求追加至初始保证金 水平 否则被强行平仓 表2.1 两张黄金 期货合 约 多头的 保证金 操作 初始保 证金为$2000/张 ， 维持保 证金1500/张。 合约于1996 年6月3日周 一以$400/盎司开仓 ，并 于6 月24日按392.30 元的价 格 平仓。 日期 收盘价$ 每日盈 亏 累计盈 亏 保证金 账户余 额 保证金 追加 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 400.00 397.00 396.10 398.20 397.10 396.70 -600 -180 420 -220 -80 -600 -78

32、0 -360 -580 -660 4000 3400 3220 3640 3420 3340 6.10 6.11 6.12 6.13 6.14 395.40 393.30 393.60 391.80 392.70 -260 -420 60 -360 180 -920 -1340 -1280 -1640 -1460 3080 2660 4060 3700 3880 1340 6.17 6.18 6.19 6.20 6.21 387.00 387.00 388.10 388.70 391.00 -1140 0 220 120 460 -2600 -2600 -2380 -2260 -1800 27

33、40 4000 4220 4340 4800 1260 6.24 392.30 260 -1540 50602015/12/28 25 2015/12/28 25 盯市制 度 保证金账户将反映投资者每一交易日的盈亏状况 期货合约交易等价于 每天平仓并在次日以新的价格重新开仓 2015/12/28 26 2015/12/28 26 保证金 账户：利息；有价证券 数额反映了标的资产价格变动程度 套期保值者？ 多、空方？ 2015/12/28 27 2015/12/28 27 2.4 价格收 敛Convergence of Price 随着期货合约的交割月份的逼近，期货价格收敛于标 的资产的现货价格

34、 期货 价格 现货 价格 期货 价格 现货 价格 时间 价格 2015/12/28 28 2015/12/28 28 证明 / 无套 利的 运 用 假定在交割期间，期货价格现货价格，则存在套利机会 1. 卖空期货合约； 2. 买入资产； 3. 进行交割 盈利=期货价格-现货价 格 2015/12/28 29 2015/12/28 29 2.5 结算Settlement 结算价合约的当日（某时段）交易加权平均价 收盘价当日最后一笔成交价 2015/12/28 30 中国金 融期 货 交易所 ：结 算 细则 第 2 条 结算 业务是指 对交 易双方 的保 证金、 盈亏、 手续 费 及其他 有关款 项进 行资金 清算和 划转 的业务 。 第 3 条 交易 所的结算 实行保 证金制 度、 当日无 负债结 算制 度 、结算 担保金 制度 和风险 准备金 制度 等。 第 4 条 交易 所实行会 员分级 结算制 度。 第 4 3条 当日结 算价 是指某 一期货 合约 最后一 小时成 交价 格 按 照成交 量的加 权平 均价。 第 4 4条 期货合 约以 当日结 算价作 为计 算当日 盈亏的 依据 。 第 4 5条 当日盈 亏在 当日结 算时进 行划 转，盈 利划入 结算 会 员 结算准 备金， 亏损 从结算 会员结 算准 备金中 扣划。