《金融数学》由11章组成,主要分为两大部分:利息理论和金融工具定价。第一部分利息理论是金融数学的基础部分,主要介绍了利息基本计算、年金、收益率分析、债务偿还方法等内容;第二部分金融工具定价是金融数学的应用部分,主要包括金融工具简介、债券定价及相关的计算、期权的定价(二项式模型)、布朗运动和随机微积分导论、金融市场数学基础、期权的定价(连续时间模型)等。
该书着重培养学生的数学建模能力和数值计算能力,提高学生解决实际问题的能力,适应金融业界对金融工程、风险管理人才的需要;在内容上把金融与数学联系起来,把金融问题转化为数学问题,并使用相关软件或工具(Excel、Matlab、金融专业计算器等)对金融计算进行实例模拟与分析。
《金融数学》可作为金融数学的基础教材,适用于金融工程、精算学、数学与应用数学、保险学、金融学、经济学等本科专业二、三年级学生。
随着金融业的不断发展,金融与数学的结合越来越紧密,并逐渐发展成为一门新兴学科——金融数学。它以金融为研究对象,运用相关的数理方法和工具去分析和解决金融问题,同时,金融发展过程中不断涌现的新问题也为数学提出了新的研究方向。因此,金融数学作为一门交叉学科,其研究领域及其内容非常丰富。
本书作为金融数学的一本入门教材,立足于为经济学、金融学、保险学、管理学、精算学和数学与应用数学等相关专业的本科生提供最基础的金融数学知识,试图融合国内外经典教材之长处。本书着重培养学生的数学建模和数值计算能力,提升学生使用相关软件或工具(如Excel、Matlab等)解决金融实际问题的能力,以适应金融业界对创新型、应用型、复合型人才的需求。
从内容安排上看,本书主要分为两大部分:第一部分是金融数学的利息理论部分,由四章内容构成,分别为第一章利息基本计算,第二章年金,第三章收益率分析,第四章债务偿还方法,由李玉水编写;第二部分是金融数学的金融工具定价部分,包括第五章金融工具简介,第六章债券定价及相关的计算,第七章期权的定价——二项式模型,第八章布朗运动,第九章随机微积分导论,第十章金融市场数学基础,第十一章期权的定价——连续时间模型等,其中第七章由李玉水和方杰共同编写,其他章节由方杰负责编写。
在授课内容的安排上,对于保险学、数学与应用数学相关专业的学生,按一学期的教学安排,建议选取前六章作为授课内容,学生的先修课程是微积分、保险学和金融学基础。对于金融工程、数理金融相关专业的学生,若以一学期安排教学,建议选取本书第二部分的内容,学生应有微积分、线性代数和概率论与数理统计的数学基础,最好在先修金融工程或金融衍生工具相关课程的基础上学习本门课程。
本书在编写过程中,在内容上除传统金融数学理论外,尽可能加入数量金融发展的新内容、新案例,以更好地体现金融数学的最新发展;在工具使用上,除了传统的数学计算方法外,还附加了Excel算法、Matlab软件代码等,学生可通过这些代码和命令实现快速计算的目的,进而提升数据处理的能力;在方法讲解上,针对金融案例中现金流复杂的特点,编制大量现金流相关的时间流程图配合案例解答,尽可能避免艰深的模型推演;对于复杂的数学推导,本书一律放到章末的附录中,供学有余力的学生参考学习,避免此类内容对学生的学习过程产生干扰。为了便于教师教学和学生检验学习成果,每章都精选了一些习题。同时与本书配套的资源包含各章PPT、配套习题的参考答案、个别章节附带的Matlab程序或相关应用程序,需要的读者可向出版社索取或发邮件至liyu1385@qq. com索取。为顺应网络教学的趋势,本书还基于超星学习通平台,搭建了配套的网络课程,网址分别为:https://moocl-1.chaoxing.com/course/205917656.html(利息理论部分),https://moocl-1.chaoxing.com/course/205616866.html(金融工具定价部分)。
本书在编写和出版过程中,得到了多方面的支持与协助。在此,要感谢福建江夏学院金融学院领导和同仁的支持,感谢福建江夏学院2019年度校级精品自编教材建设项目“金融数学”(项目编号:19XJJC08)的资助。同时,本书在编写过程中参考了大量已出版的相关教材和研究论文,在此向这些文献资料的作者表示谢意。由于编者的专业水平有限,以及对相关资料掌握的程度不足,本书可能存在不妥之处,恳请广大同仁及读者不吝指正。编者的邮箱地址是james_fang_fe2016@163. com,期待您的批评和指正。
第一部分 利息理论
第一章 利息基本计算
第一节 利息的度量
一、累积函数
二、利率
三、贴现函数
四、贴现率
五、名义利率和名义贴现率
六、利息力
第二节 利息问题的计算
一、时间的确定
二、价值方程
三、等时间法
四、利率的计算
习题
第二章 年金
第一节 年金的基本概念
一、年金的定义
二、年金的分类
三、年金的相关指标
第二节 基本年金
一、期末年金
二、期初年金
三、递延年金
四、永久年金
五、年金中非整数期问题
六、年金中利率的计算
第三节 广义年金
一、普通计算方法
二、特殊计算方法
第四节 连续基本年金
一、连续年金的现值
二、连续年金的终值
三、永久连续年金
第五节 变额年金
一、一般变额年金
二、广义变额年金
第六节 连续变额年金
习题
第三章 收益率分析
第一节 现金流分析
一、净现值
二、收益率
三、收益率唯一的条件
第二节 再投资收益率
一、一次性投资的再投资分析
二、分期投资的再投资分析
第三节 收益率的应用
一、资本加权收益率(投资额加权收益率)
二、时间加权收益率
三、投资组合法与投资年法
习题
第四章 债务偿还方法
第一节 等额分期偿还法
一、未结贷款余额
二、本金和利息分解
第二节 等额偿债基金法
一、标准偿债基金的基本计算
二、偿债基金方式的收益率分析
三、偿债基金表
第三节 其他偿还方式分析
一、广义分期偿还法
二、广义偿债基金法
三、变额分期偿还法
四、变额偿债基金法
五、贷款利率依贷款余额变化的
分期偿还法
习题
第二部分 金融工具定价
第五章 金融工具简介
第一节 金融工具的基本概念
一、金融工具的分类
二、金融工具的特征
第二节 基础金融工具简介
一、股票
二、债券
三、证券投资基金
第三节 金融衍生工具简介
一、金融期货
二、金融远期
三、金融期权
四、金融互换
习题
第六章 债券定价及相关的计算
第一节 债券的定价原理
一、债券定价公式
二、马基尔债券定价规律
第二节 债券价值评估
一、支付息票金额时点的债券价值评估
二、两次息票金额间账面价值的调整
第三节 债券的收益率
一、当前收益率
二、到期收益率
三、持有期收益率
第四节 债券的久期和凸性
一、债券的久期
二、债券的凸性
第五节 可赎回债券的价格
本章附录
附录A 使用牛顿二分法进行到期收益率
计算的思路
附录B债券计算器的使用简介
习题
第七章 期权的定价——二项式模型
第一节 期权的价格分析
第二节 无套利分析法
一、欧式看涨期权的定价
二、欧式看跌期权的定价
三、定价方法的公式推导
第三节 风险中性定价法
一、一期二项式定价模型
二、二项式模型的拓展
第四节 多期二项式模型定价举例
一、欧式期权定价
二、美式期权定价
三、障碍期权定价
四、其他期权品种的定价简介
本章附录
附录A CRR模型的Matlab实现
附录B 期权二项式定价程序的使用
习题
第八章 布朗运动
第一节 随机游走
一、随机游走的含义
二、对称随机游走
三、对称随机游走的二次变差
四、按比例缩小型对称随机游走
第二节 布朗运动及其性质
一、布朗运动的定义
二、布朗运动的性质
三、布朗运动的变换
四、布朗运动的瞬时增量及其性质
五、布朗运动的首中时刻
六、反射原理与布朗运动的最大值
第三节 布朗运动的变化形式
一、布朗桥
二、有漂移的布朗运动
三、几何布朗运动
第四节 鞅与布朗运动
一、鞅的概念和性质
二、布朗运动与鞅
三、鞅的金融学意义
……
附表
参考文献