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金融科学的工程化--有关金融工程 http://www.gter.net 2003-5-12 12:57:34 作者: |
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从科学史的研究发现，每一门真正可以称之为科学的学科（原先主要指自然科学，现在则延 伸入社会科学学科），其成长过程都要经历三个阶段：第一个阶段是描述性的，第二个阶段 是分析型的，最后一个阶段是工程化的。以软科学为例，以牛顿、伽里略等人的工作为基础 的古典力学是描述性的（只有简单的数量化表示）；哈密尔顿、拉格朗日等人采用微分方程 和变分法建立起现代分析力学；而当这些力学方面的理论成果与其他科学成果（如材料科学 等）相结合，应用到机械制造和桥梁建筑时，就形成了机械工程的桥梁工程。电学的发展也 是如此。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的和社会的效益。 现在，金融科学正如这些科学一样，已经经历了所有这些过程，在八十年代后期发展到了工 程化的阶段①。现代金融学所要求的艰巨的分析过程（需要用到微积分、线性代数、随机过 程以及更为艰深的数学工具）和严峻的技术竞争（尤其指基于计算机信息处理技术而开发的 各种金融决策和交易技术），对由传统文科教学训练出来的金融学者和银行金融业从业人员 来说，形成了巨大的挑战。对于实务层面的②操作技术（尤其是估值、定价和交易技术）来 说，工程化的要求是不可避免的③。而这种变革对国家的金融监管部门也提出了新的挑战， 对公共政策的制定提出了更高的要求。基于金融工程的支持，新型金融产品（包括新型金融 工具和金融服务）和金融技术的大量涌现，使金融监管部门应接不暇，为规范金融市场所作 的努力不断地面临新的问题。那些对于现代金融科学缺乏深入理解的人们（包括学者和实际 工作人员），为此陷入迷茫和困顿。其中有些人，会用各种理由来责难金融学的这种工程化 发展。因为他们不懂得科学的金融创新活动，通过在金融系统转移收益／风险和增强流动 性，将使金融市场变得更为完全、更加有效率和降低交易成本，从而创造出新的社会经济价 值和提高配置资本资源的效率。当然会带来新的风险，但是各种风险管理技术的研究开发， 又正是金融工程研究的重要内容。 作为工程学科的涵义，在于创造性地运用各种技术，设计、开发和实施有益于社会的产品和 服务。所以，金融工程注重技术??主要是金融技术的发展和创造性运用，来解决金融中的 问题（主要是金融和财务的决策问题）并发掘金融领域中的机会。领会金融工程的关键在于 理解这些技术由什么组成以及怎样应用。 这里，我们给“技术”以广义的理解。从而，技术由三个基本部分组成，这就是理论、工具 和工艺方法。理论可以认是一种知识体系，包括有关的论点及其逻辑推理的集合。支持金融 工程的知识体系包括相应的金融理论，但也包括经济学理论、数学和统计学、会计规划和惯 例，法律以及税法。工具包括传统的金融工具，例如股票和债券，还包括越来越多的非传统 工具，尤其是衍生工具（包括隐含的和复杂的衍生工具）。对于金融工程师来说，衍生工具 极其有用，因为它们具有很强的变化流动性和转移收益／风险的功能。工艺方法则指结合相 关的理论和工具来构造和实施一项操作过程中的步骤和过程本身，对于任何产品和服务的实 施来说是必不可少的。在这里，法律和会计方面的知识所扮演的角色在传统的工程技术科学 中没有相对应的部分，在那些科学中，通常只应用自然法则。 金融工程集合了各种不同的技术来创造性地构造解决许多金融与财务方面的棘手问题的方 案。虽然在西方，它主要是为盈利性的金融机构和工商企业服务，但是反过来，它也照样可 以为监管机关规范金融市场提供技术支持。由于各种新型金融产品和服务的投放市场，新的 交易手段的使用，会使许多原来被用来管理和监督市场、提取税收和制定公共政策的法规和 监管工具不再适应，监管机关必须制订新的监管法规和开发新的监管工具。在这方面，金融 工程照样可以发挥重要的技术支持作用。 大多数人认为金融学从一门描述性的科学向分析性的科学转变始于哈里马柯维茨(Harry Markowitz)的创造性的工作，它在1952年奠定了现代有价证券组合理论的基础。到六十年 代，马柯维茨播下的种子开始生根发芽。其他学者进一步发展了这一理论，而银行金融界的 实务人员开始实际地应用这些发展出来的理论和工具进行资产组合选择和套期保值决策。 到了六、七十年代，分析思想和方法毋庸置疑地替代了早期学者偏重于描述而实务人员偏重 于检验的工作方式。资本资产定价模型（CAPM）和套利定价模型（APT）的发表，标志着分析 型的现代金融和财务理论开始走向成熟。尤其是罗伯特·默顿（Robert Merton）的著作 中，新的方法得到了最清晰的体现。他为分析金融学和财务学奠定了大量的数学基础，取得 了一系列突破性的成果。而最具革命性的里程碑式的成果，则是费舍·布莱克（Fischer Black）和马龙·肖（Myron Scholes）在1973年提出的第一个完整的期权定价模型。 在布莱克??肖的期权定价模型发表后，金融学领域中分析技术发展的速度显著加快，理论 的突破前所未有地迅速。与此同时，金融创新在市场中大量涌现。市场创新受到机会和必要 性的双重激励。机会来源于金融理论的长足进步、信息技术的飞速发展、日益接受高层次教 育并善于分析的从业人员，和监督环境中发生的一系列有利于创新的变化。而必要性则体现 在汇率、利率和商品价格的波动变化变得更为激烈和频繁、市场的全球化以及在工业领域和 金融领域里竞争的加剧。 特别需要指出的是，八十年代达莱尔·达菲（Darrell Duffie）等人在不完全资产市场一般 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。他们的工 作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。由金融工程作为技术支持的金融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。从而，金融科学的工程化不是只给一部分人带来好 处，而是为整个社会创造效益。 八十年代末期，一些从事金融和财务理论和应用研究的领先学者开始意识到，金融作为一门 科学正在经历第二次根本性的变革。这次，它正在从分析的科学向工程的科学转变。例如， 在八十年代后几年，一项极有价值的动态套期保值策略??组合保险的创始人，海恩·利半 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·芬纳迪（John Finnerty）在公司财务的背景下给出了金融工程的正 式定义。利兰德、鲁宾斯坦和芬纳迪是最早意识到金融科学步入工程阶段的学者，但同样意 识到这一点的还不止他们。在九十年代初，许多具有创新思想的银行家和金融业从业人员开 始从新的角度认识自己的行为，“金融工程”的说法开始流传，或者至少是偶然出现在讨论 交易的文章中。并且，一小部分有远见的人以“金融工程师”作为其职业名称，为数不多的 金融机构创立了金融工程部门，它们包括大通曼哈顿银行和美洲银行。 对于被归入社会科学的金融学正在前所未有地成为一门工程科学，这一认识的加深最终促使 一部分高级学者和银行金融业实务人员组建了金融工程师的第一个专业性学会，即现在所称 的国际金融工程师学会（IAFE-International Association of Financial Engineers）。成立于1991年的这一组织发展迅速，截止到1997年初，在全球范围已拥有约 1600名会员（笔者有幸成为该学会在中国大陆的第一名成员）。 金融工程师们设计和开发的产品、财务架构和策略看上去经常显得复杂可怕。然而，即使是 最复杂的结构，也通常只是简单工具的结合（组合），而不是其它的什么东西。因此，理解 复杂结构的最简单方法，便是将它们分解为一个个组成部分或一个个构筑元件。金融工程已 经发展出一整套模块式组合和分解的技术，就象组合机床是由许多标准化的机械零部件组成 一样，复杂的金融工具和金融架构是由一系列基本的金融工具组合而成。当然，组合后将具 备原来所没有的流动性和收益／风险特性。而分解技术则可以把原来捆邦在一起的金融和财 务风险分解开来，在此基础上开发出各种新的风险管理技术。 对金融工程的发展起到关键推动作用的是信息技术的飞速发展。计算机硬件和软件、远距离 数据传送技术和存储设备的显著改进使实施大型的金融技术成为可能，否则它们就只能停留 在高深而不实用的理论上。反过来，大规模数据演算能力的加强（例如，在实时基础上对复 杂的金融工具估价）又激励人们努力扩展理论和分析技术，有一些研究方向在以前因为计算 方面的困难而被迫放弃。 金融工程的诞生和成长与信息技术的发展并行并非偶然。信息的获取和利用通常是在金融市 场获胜的关键。起初，信息技术只限于在交易过程和交易跟踪中使用，只不过起到对交易给 予后台支持的作用。这种数据处理的自动化使运作部门用相同的人力及更少的成本，即可处 理大量的交易。这种技术在六十年代得到了空前广泛的应用并在七十年代得到了完善的发 展。但对信息技术的真正认识还是在这之后实现的。 在之后的二十年间，有远见的信息技术工作者通过和金融市场交易员的密切工作配合，开始 意识到信息技术应用于新金融科学的真正范畴。适当编程操作的计算机，可以分析数据并快 速进行复杂运算，因此使应用这些工具的交易员能够用比对信息技术不熟悉的竞争者快得多 的速度发现定价失衡并利用其进行套利（新型套利技术的发展也是金融工程研究的重要内 容）。信息产业和金融产业结为联盟，以新的方式提供信息，迅速地进入提供实时数据的领 域。 随着时间推移，金融工程方面的研究工作开始提供在线分析工具。这些分析工具能够利用金 融市场的实时数据进行复杂计算。同时，为了在竞争中占据优势地位，许多大型金融机构大 量投资购买硬件设备，在金融机构内部发展分析技术及软件，并为之申请专利，也购买外单 位开发的专利分析软件。这些分析工具和使用它们的系统在八十年代飞速发展，大大缩短了 开发金融产品和进行交易决策的时间。 需要提出的是，数值计算和仿真技术的发展对于金融理论和应用的研究意义重大。通常的理 论模型有着严谨的推导和封闭形式的解。但这些模型的成立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的基础之上。理论模型对深刻地理解金融的实质是极为重要的，但 对金融市场的交易和操作来说，与实际不符的假设条件会使模型本应有的功能失效。或者 说，理论模型缺乏灵活性，使用者被限制在模型所分配的假设和利率变化过程等条件中。而 且，理论模型往往难于扩展（甚至有时不可能），因而在实际应用上难以推广到其他的方 面。 采用数值计算和仿真技术建立的模型则要灵活得多，容易推广使用，而且也相对容易建立， 不象理论模型那样需要极为艰苦的逻辑思辨，因为许多逻辑推理是由计算机程序帮助实现 的。广泛得以应用的数值计算和仿真技术有代数格模型、有限差分和统计模拟等。然而，这 些数值计算和仿真技术需要很强的运算能力，经常用到百万甚至几十亿次的计算。如果没有 高速运算设备，这些技术将失去意义。 特别是，基于数值计算和仿真技术建立金融产品估价模型的方法大大提高了金融产品创新的 速度。估价方法的重点从严格的封闭式的模型转移到不那么高深而计算量很大的方法，并由 于计算机信息技术的支持使这种方法得以广泛的应用。通过大量的实践，人们发现采用这种 方法几乎可以对所有的基本金融工具（尤其是衍生工具）进行估价。而当人们认识到复杂的 金融工具可以分解为一套相对简单的工具，并且每一种简单工具都可利用数字处理程序和计 算技术进行估价时，很明显，实际上任何一种金融工具都可以被估价，无论它看起来是多么 复杂和异乎寻常。这种新技术的大量使用促进了金融产品数量、种类和复杂程度的迅猛发 展。这一现象和数值计算方法（有限元、有限差分等）对力学问题求解的情况非常相似。由 于数值计算方法的引进，许多弹性力学、结构力学和流体力学中很难用解析方法求解的问题 都迎刃而解了。 信息技术反过来又推动了金融理论的研究，实证分析方法需要采集金融市场的大量交易信 息，对理论模型进行实证的检验和测试，进而修改理论模型使之更为符合实际。实证金融学 的发展已经是目前国际上金融学术和应用研究的一个非常重要的方面。在这里，信息技术的 支持作用是显而易见的。现在，美国麻省理工学院斯隆管理学院金融工程实验室（这是在国 际上领导金融工程发展的重要基地）的教授们已经在设想建立实验的金融学，即人为地构造 金融环境来试验各种新型金融产品和金融技术，从而将使金融学的研究进一步工程化。 最近两三年间，金融工程学科在西方发达国家的发展非常迅猛。以美国为例，麻省理工学 院、康奈尔大学、斯坦福大学、卡内基·梅隆大学、密西根大学和纽约工业大学等著名学府 都已经设立了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 财务学教授们专门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，象 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。 有的专家认为，金融工种发展的更为广阔的天地在东方，在亚洲，尤其是在金融市场正在开 发和具有巨大潜力的中国。金融工程作为一门新兴学科在香港银行界和各主要大学得到了高 度的重视。香港中文大学、科技大学、城市理工大学等学校都已推出有关的训练课程和培养 计划，并得到银行金融业界的热烈响应。金融科学的工程化发展也已经在国内产生很大反 响，一批有识之士正在积极地创导和推动金融工程的研究，国务院和人民银行总行的有关领 导也多次指示要加快金融工程的学科设立。尤其是国家自然科学基金委员会已经把金融工程 的研究列入一项“九五”期间重大项目的研究内容，并已开始实施这一研究课题。国际金融 工程师学会执行主席约翰·马歇尔（John Marshall）教授也对在中国发展金融工程学科表 示热情的鼓励和支持，许多在金融学术领域已有成就的海外中国学者也纷纷表达报国心愿， 愿为国内发展金融工程学科贡献力量。中国的现代化的金融系统正在快速发展，中国金融市 场有可能成长为国际金融市场最重要的组成部分之一。工程化的金融科学??金融工程在世 纪之交被引入中国，相信它一定会在改革开放的中华沃土中生根发芽，成长为枝叶繁茂的参 天大树。
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