金融工程及其Python应用

《金融工程及其Python应用》内容新颖、全面，实用性强，融理论、方法、应用于一体，是一部供金融工程、金融数学、计算金融、投资学、金融学、保险学、金融专业硕士、经济学、统计学、数量经济学、管理科学与工程、应用数学、计算数学、概率统计等专业的本科高年级学生与研究生使用的参考书。

 

《金融工程及其Python应用》的主要内容包括：金融工程导论；金融工程定价方法及其Python应用；远期合约及其Python应用；期货合约及其Python应用；期货套期保值及其Python应用；互换合约及其Python应用；期权合约及其策略；Black-Scholes期权定价模型及其Python应用；期权定价的蒙特卡罗模拟法及其Python应用；二叉树法期权定价及其Python应用；期权定价的有限差分法及其Python应用；奇异期权及其Python应用；利率衍生证券及其Python应用；量化金融数据分析及其Python应用；以及关于Python的两个附录。
《金融工程及其Python应用》内容新颖、全面，实用性强，融理论、方法、应用于一体，是一部供金融工程、金融数学、计算金融、投资学、金融学、保险学、金融专业硕士、经济学、统计学、数量经济学、管理科学与工程、应用数学、计算数学、概率统计等专业的本科高年级学生与研究生使用的参考书。

目    录

第1章  金融工程导论    1
1.1  金融工程的概念    2
1.2  国外现代主流金融理论发展历程    2
1.3  国内金融的发展    3
1.4  现代主流金融理论简介    4
1.4.1  投资组合理论    4
1.4.2  资本资产定价模型    5
1.4.3  套利定价理论    6
1.4.4  期权定价    6
1.4.5  有效市场假说    7
1.4.6  固定收益证券    8
1.4.7  资本结构    8
1.5  金融工程的研究对象    8
1.6  金融衍生产品市场的参与者    9
思考题    9
第2章  金融工程定价方法及其Python应用    11
2.1  风险中性定价法及其Python应用    12
2.2  无套利定价法    13
2.3  状态价格定价法及其Python应用    14
思考题    16
第3章  远期合约及其Python应用    17
3.1  远期合约的概念    18
3.1.1  远期合约实例    18
3.1.2  远期合约四要素    18
3.1.3  远期合约的概念    18
3.2  远期合约的优缺点    20
3.3  远期合约的应用    21
3.3.1  套期保值    21
3.3.2  平衡头寸    21
3.3.3  投机    21
3.4  远期利率协议    22
3.4.1  远期利率协议的引例    22
3.4.2  远期利率协议的定义    22
3.4.3  远期利率协议的常见术语    22
3.4.4  远期利率协议的结算金    23
3.4.5  远期利率协议的定价    24
3.4.6  远期利率协议的案例分析    25
3.5  远期外汇合约    26
3.5.1  远期外汇合约的定义    26
3.5.2  远期汇率的确定    27
3.5.3  远期外汇综合协议的结算金    28
3.5.4  远期外汇综合协议的定价    28
3.6  远期合约定价及其Python应用    28
3.6.1  基本知识    29
3.6.2  无收益资产的远期合约    30
3.6.3  支付已知现金收益资产的远期合约    32
3.6.4  提供已知红利收益率资产的远期合约    33
3.6.5  一般结论    34
3.6.6  远期合约的价格与价值的进一步说明    35
3.6.7  市场外远期合约    35
思考题    36
第4章  期货合约及其Python应用    37
4.1  期货合约的概念及其要素    38
4.2  期货交易制度    38
4.2.1  期货交易的结算所    38
4.2.2  期货交易的保证金    39
4.2.3  逐日盯市制度    39
4.2.4  市场结构    39
4.3  期货合约的类型    39
4.3.1  商品期货合约    39
4.3.2  金融期货合约    41
4.4  期货合约定价及其Python应用    42
4.4.1  期货合约价格实例    42
4.4.2  金融期货合约定价    43
思考题    46
第5章  期货套期保值及其Python应用    47
5.1  商品期货的套期保值    48
5.2  金融期货的套期保值    50
5.2.1  利率期货的套期保值    50
5.2.2  外汇期货的套期保值    50
5.2.3  股指期货的套期保值    51
5.3  期货合约的套期保值计算方法    52
5.4  最优套期保值策略的Python应用    53
5.4.1  空头套期保值的利润和方差    53
5.4.2  多头套期保值的利润和方差    54
5.4.3  计算实例    54
思考题    55
第6章  互换合约及其Python应用    57
6.1  互换合约的起源与发展    58
6.1.1  互换合约的起源    58
6.1.2  互换合约的发展    59
6.1.3  互换合约产生的理论基础    60
6.2  互换合约的概念和特点    60
6.3  互换合约的作用    61
6.4  利率互换合约    61
6.5  货币互换合约    64
6.6  商品互换合约    66
6.7  信用违约互换    67
6.8  利率互换合约定价及其Python应用    68
6.8.1  利率互换定价    68
6.8.2  影响利率互换价值的因素    69
6.9  货币互换合约定价及其Python应用    71
思考题    73
第7章  期权合约及其策略    75
7.1  期权合约的概念与分类    76
7.1.1  期权合约的概念    76
7.1.2  期权的分类    77
7.2  期权合约的价格    78
7.2.1  期权合约价格的概念    78
7.2.2  影响期权价格的因素    78
7.3  到期期权的定价与盈亏    79
7.3.1  到期期权的定价    79
7.3.2  到期期权的盈亏    80
7.4  期权合约策略    81
7.4.1  保护性看跌期权    81
7.4.2  抛补的看涨期权    82
7.4.3  对敲策略    82
7.4.4  期权价差策略    83
7.4.5  双限期权策略    83
思考题    84
第8章  Black-Scholes期权定价模型及其Python应用    85
8.1  Black-Scholes期权定价模型的推导    86
8.1.1  标准布朗运动(维纳过程)    86
8.1.2  一般布朗(Brown)运动(维纳过程)    86
8.1.3  伊藤过程?和伊藤引理    87
8.1.4  不支付红利股票价格的行为过程    88
8.1.5  Black-Scholes欧式看涨期权定价模型的导出    88
8.2  Black-Scholes期权定价模型的Python应用    91
8.3  红利对欧式期权价格影响的Python应用    92
8.4  风险对冲的Python应用    94
8.5  隐含波动率的Python应用    97
思考题    98
第9章  期权定价的蒙特卡罗模拟法及其Python应用    99
9.1  蒙特卡罗法的基本原理    100
9.2  对数正态分布随机变量模拟的Python应用    101
9.3  蒙特卡罗法模拟欧式期权定价及其Python应用    101
9.4  对偶变量法蒙特卡罗模拟及其Python应用    103
9.5  控制变量法蒙特卡罗模拟及其Python应用    105
思考题    107
第10章  二叉树法期权定价及其Python应用    109
10.1  二叉树法的单期欧式看涨期权定价    110
10.2  二叉树法的两期与多期欧式看涨期权定价    112
10.3  二叉树看跌期权定价与平价原理    115
10.3.1  二叉树看跌期权定价    115
10.3.2  平价原理    115
10.4  二叉树法的解析式与计算步骤    116
10.4.1  解析式    116
10.4.2  计算步骤    117
10.5  二叉树法的无收益资产欧式期权定价Python应用    117
10.6  二叉树法的无收益资产美式期权定价Python应用    119
10.7  二叉树法的支付连续红利率美式期权定价Python应用    121
10.8  应用二叉树期权定价模型进行项目投资决策    123
思考题    124
第11章  期权定价的有限差分法及其Python应用    125
11.1  有限差分法的基本思想    126
11.2  内含有限差分法和外推有限差分法    126
11.3  外推有限差分法的欧式期权定价Python应用    128
11.4  内含有限差分法的欧式期权定价Python应用    131
思考题    133
第12章  奇异期权及其Python应用    135
12.1  奇异期权的特点    136
12.2  亚式期权的Python应用    136
12.2.1  几何平均价格期权的Python函数计算    136
12.2.2  算术平均价格期权的Python函数计算    137
12.3  回望期权的Python应用    139
12.4  障碍期权的Python应用    140
12.5  资产交换期权的Python应用    141
思考题    142
第13章  利率衍生证券及其Python应用    143
13.1  利率衍生证券概述    144
13.2  利率衍生证券定价及其Python应用    145
13.2.1  利率上限定价    145
13.2.2  债券期权定价    147
13.3  均衡模型期权定价及其Python应用    151
13.3.1  Rendlmmen-Bartter模型与债券期权定价    151
13.3.2  Vasicek债券期权定价模型    152
13.4  无套利模型    154
思考题    157
第14章  量化金融数据分析及其Python应用    159
14.1  战胜股票市场策略可视化的Python应用    160
14.2  股票数据描述性统计的Python应用    164
14.3  资产组合标准均值方差模型及其Python应用    170
14.3.1  资产组合的可行集    170
14.3.2  有效边界与有效组合    170
14.3.3  标准均值方差模型的求解    171
14.4  资产组合有效边界的Python绘制    175
14.5  Markowitz投资组合优化的Python应用    177
14.5.1  Markowitz投资组合优化基本理论    177
14.5.2  投资组合优化实例的Python应用    177
14.5.3  投资组合实际数据的Python应用    182
思考题    187
附录A  金融工程的Python工作环境    189
附录B  Python基础知识与编程基础    201
参考文献    210
　　

　　

　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　

　　
　　
　　

前    言
　金融工程是以现代金融理论、数学、运筹学、统计学和计算机科学等为理论基础的新兴交叉金融学科。它运用工程技术的方法(如数学建模、数值计算、模拟仿真等技术)设计、开发和实施新型的衍生产品，创造性地解决金融问题。例如：期货的套期保值策略等要进行一系列的优化计算；期权定价计算要用到随机过程、偏微分方程和数值分析；期权定价的二项式模型要进行一系列的递推计算。金融工程模型的分析与计算不仅工作量大而且计算过程很复杂，利用人工计算显然是不现实的。因此，本书试图在现代金融理论的基础上，通过Python工具，对各种实用的金融工程模型进行计算，以供有志于从事金融工程、金融数学、计算金融、投资学、金融学、保险学、经济学、统计学、数量经济学、管理科学与工程、应用数学、计算数学、概率统计等专业研究和教学的读者参考。本书具有一定的深度和广度，可供金融工程、金融数学、计算金融、投资学、金融学、保险学、金融专业硕士、经济学、统计学、数量经济学、管理科学与工程、应用数学、计算数学、概率与数理统计等专业的本科高年级学生与研究生使用。本书实例与内容丰富，有很强的针对性，详细地介绍了各种金融工程实例的Python具体操作过程，读者只需按照书中介绍的步骤一步一步地实际操作，就能学会使用Python解决各种金融工程计算问题。
本书的内容安排如下：第1章介绍金融工程导论；第2章介绍金融工程定价方法及其Python应用；第3章介绍远期合约及其Python应用；第4章介绍期货合约及其Python应用；第5章介绍期货套期保值及其Python应用；第6章介绍互换合约及其Python应用；第7章介绍期权合约及其策略；第8章介绍Black-Scholes期权定价模型及其Python应用；第9章介绍期权定价的蒙特卡罗模拟法及其Python应用；第10章介绍二叉树法期权定价及其Python应用；第11章介绍期权定价的有限差分法及其Python应用；第12章介绍奇异期权及其Python应用；第13章介绍利率衍生证券及其Python应用；第14章介绍量化金融数据分析及其Python应用；书后提供了关于Python的两个附录。
本书是作者多年从事金融工程、投资学、金融学、保险学等专业本科生与研究生科研与教学的总结。由于作者水平的限制，书中难免出现一些纰漏，恳请读者谅解并提出宝贵意见。

作  者