周洛华金融工程学(修改) (1).ppt
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金融工程学,周洛华著上海财经大学出版社,2,第一章金融工程学导论第二章金融市场第三章资产定价第四章金融工具第五章债券第六章期权第七章对冲交易投资人如何发现价值第八章金融战略企业如何创造价值,目录,3,第一章金融工程学导论-IntroductiontoFinancialEngineering,4,金融学就是有关价值的正确决定Financeisallthegooddecisionsaboutvalue什么是金融工程学?
谁需要研究金融工程学?
金融工程学解决什么问题?
金融工程学和其他学科的关系如何?
金融工程学导论,5,学习本书(和其他金融学教科书)的态度,务实结合实践,发现问题,相信实践。
务本抛开模型,解决问题,追本溯源。
问题只来自于实践,价值只来自于市场。
不要被模型所迷惑、束缚或者沉醉。
世上本没有模型,实践的人多了,这才有了模型。
世界上最危险的地方不在阿富汗,而在我们的办公室,因为每个人都坐在这里继续调整模型而不是转过身去面向现实的市场去了解客户的实际需求。
6,第一节传统金融学的主要研究内容-ABriefReviewAboutTraditionalFinance,金融工程学导论,7,传统金融学宏观的金融市场运行理论,研究金融市场的宏观领域,主要从研究中央银行的利率政策和货币政策入手,了解各种金融机构在金融市场中的地位和作用。
凯恩斯(JohnM.Keynes)有关利率、就业和通货膨胀的开创性理论。
弗里德曼(MiltonFriedman)的货币主义学说。
米勒(MertonH.Miller)和莫迪里亚尼(FrancoModigliani)的有效金融市场理论。
8,传统金融学微观的公司投资理论,赫尔(JohnHull),豪根(RobertA.Haugen),迪克西特(AvinashK.Dixit)以及平代克(RobertS.Pindyck)等学者关于金融工具定价的模型。
布莱利(RichardA.Brealey)和麦尔斯(StewartC.Myers)的公司理财学。
9,金融工程学的背景,金融学本身在研究宏观的金融市场领域取得丰富的理论成果,建成了近乎完美的金融学体系和架构;而在微观的企业方面,金融学则更多地是在实践中寻找并考验着新的规律。
金融学本身也在经历着发展中的问题,在新的实践领域,金融学需要发展出新的方法、手段和理论来完善学科自身的发展。
有关金融市场的理论日臻完善,但是指导企业的投资决策的金融学理论却依然捉襟见肘。
10,第二节金融工程学的发展-ABriefHistoryofFinancialEngineering,金融工程学导论,11,金融工程学的发展脉络,20世纪30年代,伯乐(AdolfA.Berle)和米恩斯(GardinerC.Means)指出股份制公司的实质是将风险分解给每个投资人。
1952年,马可维茨(HarryM.Markowitz)提出了证券组合思想。
1964年,夏普(WilliamF.Sharpe)、林特纳(JohnLintner)和特里纳(JackTreynor)等的开创性的论文为资产定价模型奠定了基础。
1958年,米勒(MertonH.Miller)和莫迪里亚尼(FrancoModigliani)建立了有效金融市场理论。
1973年,布莱克(FischerBlack)和舒尔茨(MyronScholes)在政治经济学期刊上发表了有关期权定价理论的文章。
1976年,考科斯(JohnC.Cox)和罗思(S.A.Ross)进一步提出了“复制期权”的理论,从而将金融期权定价推广到企业的投资决策中。
12,来自实践的推动因素,金融交易工具的创新。
丰富的交易工具,过去是定制的交易工具,现在往往已经成为标准化的工具。
金融市场的发育成熟。
直接面向投资人的服务和规范。
生产经营活动的发展需要。
大规模的生产经营活动承受了更多的风险。
来自投资人和企业界的需求仍然在推动金融工程学的发展。
13,农场主的困惑之一,如何克服农产品的价格波动?
究竟是从金融市场购买一份远期合同还是购买一份卖方期权,或者是投资银行家手中购买一个有利于其生产的天气指数?
在秋冬季节购买小麦化肥可以获得比较大的折扣,但是他还没有决定明年春季播种什么品种的作物。
他是否应该现在就购买小麦化肥?
最近几年,该地区降雨量很不规律,他正在考虑是否要投资修建一个蓄水池还是改种其他耐旱作物。
他现在需要一位金融工程师来帮助他了,14,金融工程的简单认识,金融工程是在8O年代末出现的一门新兴工程型学科。
它将现代工程方法和高新技术引人金融领域,综合运用各种工程的、信息的方法(包括数学建模、数值计算、网络拓扑、仿真模拟、数据仓库等众多的现代信息技术),对金融产品进行设计、开发和实施操作,从而实现规避风险、创造性地解决复杂环境下的各类金融问题。
金融工程是金融科学的产品化和工程化。
15,金融工程学,16,金融产品供给和需求的特殊性,普通产品金融产品主要成本原材料,资本,智力,生产过程劳动力几乎无成本制造时间必要的劳动时间几乎可以瞬间产生供应量有限如果允许卖空且保证金允许,供应量几乎可达到无限大需求的影响与人的生活生产脱离人的基本需求,因素密切相关容易受个人影响需求量短时间变化短时间内变化幅度幅度小大,或大或小功能使用投资或投机,17,金融产品定价的特殊性,普通产品一般金融产品金融衍生产品定价供需均衡收益/风险均衡无套利定价方法原则定价较简单风险难以准确受根本资产难易度量价格影响大价格较小大大波动性获得稳相对容易困难困难定收益,18,金融产品获得长期稳定收益的困难性,例:
唐朝1元钱,如今为多少?
唐朝的1元历经一千多年,按年利率5%计算,至今本息可达天文数字:
19,金融产品的巨大价格波动性,1999年5月31日至6月28日美元兑日元汇率走势图,20,金融工程案例一,1993年,法国政府在对RhonePoulence(R-P)化工公司实施私有(Privatization)时遇到了困难。
按照政府的设想,在出售股权的同时,R-P化工公司应将一部分股权售予公司的员工,以保护公司员工的利益,同时也使他们保持工作积极性。
但是,R-P公司的员工却对这一职工持股计划反映非常冷淡。
在政府与公司决定对员工提供10%的价格折扣之后,仍仅有20%左右的员工购买本公司的股票。
这样少的员工持股无疑使R-P化工公司的管理层对员工们未来的工作积极性和人力资源流动状况深表忧虑,而政府和公司又不愿意提供更多的折扣,承担更大的成本来吸引员工购股。
在这两难境地中,他们向著名的信孚银行(BankersTrust)求助,该公司在进行详尽分析之后提出了各方均感到满意的解决方案。
21,信孚银行研究发展部认为,如果能设计一套方案,让工人持股后既享有股票涨价带来的利益,又能同时保证其免受跌价损失,问题就可以迎刃而解。
同年7月信孚银行为此设计出一套完整的解决方案,向法国财政部以及R-P化学公司提出申请,并最终成功地承办了该公司私有化的金融服务。
信孚银行的具体操作办法是:
由它出面负责向员工安排购股融资,每个员工凡购买1股,一家法国银行就可借予其资金再购9股。
股票认购后至少需持有5年,5年后若股票市价下跌至原购买价以下,信孚银行则保证将以该价购入;若股价上涨,收益中2/3归持股人,另1/3将归信孚银行所有。
22,解决方案,信孚银行以借贷员工所购的R-P公司股票作抵押,向一家法国银行申请贷款。
5年后若股价下跌至原购买价以下,它承诺补偿跌价部份。
由于信孚银行资信等级是标准普尔AA级的,因此能较顺利地获得法国银行的贷款。
而对员工来说,既能利用贷款购买股票,又能充分避免投资风险,因而认购踊跃,申购数量大大超过出售股票。
23,案例解析异曲同工优先股,第一,普通优先股持有人的投票权有所局限,这使它难以成为企业治理(CorporateGovernance)结构中积极有力的部分;第二,普通优先股持有者不能享受企业高速扩张带来的高额回报,难以吸引对企业发展很有信心的投资者。
信孚银行并没有简单地否定优先股融资形式,而是巧妙地吸收了优先股的思想,对原先的普通股进行了根本的改进。
24,第三节金融工程学的基本框架-APrimaryFrameworkofFinancialEngineering,25,金融工程学的学科定义之一,金融工程:
是指创造性地运用各种金融工具和金融策略来解决现实中的金融和财务问题。
金融工程的创新性(原创性和吸纳性)金融工程的应用性(金融工具)金融工程的目的性(解决金融问题),26,金融工程的创新性,运用金融工具和策略来进行金融创新,思维的创新,原有观念的重新理解和运用,新的金融工具,原有工具的新用途,原创性创新,吸纳性创新,27,金融工程的应用性,开发新的金融产品或利用现有金融产品解决金融财务问题,应用性,金融工程发展的动力源泉,28,金融工程的目的性,解决金融财务问题,29,金融工程与金融工具,金融工具,30,金融工程学的学科定义之二,费纳迪曾经对金融工程学做过一个宽泛的定义:
金融工程学是关于金融创新工具及其程序的设计、开发和运用并对解决金融问题的创造性方法进行程序化的科学。
从这个定义可以看出,金融工程学应该主要为投资人服务,其核心是金融工具的创新。
31,金融工程学的学科定义之三,梅森(ScottMason)和莫顿(RobertMerton)认为:
金融工程是实现金融创新的手段,是金融服务公司用以解决客户特殊金融问题的一种系统方法。
他们将金融工程分为5个步骤:
诊断(Diagnosis):
识别金融问题的实质和根源。
分析(Analysis):
根据现有的金融市场体制,金融技术和金融理论找出解决这个问题的最佳方法。
生产(Generate):
创造出一种新的金融工具,也可以建立一种新型的金融服务,或者是两者的结合。
定价(Valuation):
通过各种方法决定这种新型金融工具或者服务的内在价值,并以高于这个的价值的价格销售给客户。
修正(Customize):
针对客户的特殊需求,对基本工具和产品进修正,使之更适合单个客户的需求。
从上面的定义来看,梅森和莫顿认为:
金融工程学主要是投资银行为其客户提供服务的方法。
核心问题只有一个:
创造价值,32,金融工程学的本质,提供金融工程服务的主体投资银行,投资银行被誉为金融工程师;金融工程服务的客体投资者和企业;核心方法是金融工具的创新。
金融工程就是利用金融工具对现有的金融结构进行重组,使之具有更为理想合意的特征。
金融工程侧重于研究衍生金融产品的定价和实际运用,最关心的是如何利用衍生金融产品等创新金融工具,来有效分配风险,优化风险/收益特征。
33,金融工程中的“创造”有三层涵义:
一是指金融领域中思想的跃进,其创新程度最高,如第一份期权合约的产生;二是指对已有观念作重新理解与运用,如在商品交易所推出金融期货作为新品种;三是指对已有的金融产品进行分解和重新组合,目前层出不穷的新型金融工具的创造,大多建立在这种组合分解的技术之上。
34,金融工程的要素一:
不确定性,在未来一段时间范围内,发生任何当前市场所不能预见事件的可能性。
许多金融工程学的著作中,有关不确定性的描述都是围绕着时间序列的分析而展开的。
这里特别要强调的是:
市场所不能预期的事件。
任何有关可以预见事件的信息都已经被充分表达在有效金融市场上了,以至于金融市场上仅剩下当前所有信息都不能预测的不确定性事件。
35,农场主的困惑之二,每年的降雨量都不相同。
明年该地区的降雨量仍是未知数。
对他而言,明年的降雨量就是具有不确定性的事件。
这种不确定性给农场主造成的直接麻烦是:
他无法决定明年应该种植什么作物。
因此,明年降雨量的不确定性越高,农场主就越难预测未来,他的问题就越麻烦,也就更愿意支付更高的代价来克服这种不确定性。
36,金融工程的要素二:
信息,信息(Information)是指在金融市场上,人们具有关于某一事件的发生、影响和后果的知识。
即:
某一事件的发生及其结果是人们预先可以部分或者全部了解的。
金融工程学的两个要素是相互对立的,信息越多的地方,不确定性就越少,这个事件就越接近于我们所认识的“必然事件”。
克服不确定性有两个办法,第一种就是:
更多信息。
37,农场主的困惑之三,农场主找来了过去几十年时间里面的降雨量的历史数据和最新的气象卫星资料,并因此分析出该地区降雨的规律,那么,他就有可能预测出该地区明年的降雨量。
尽管这种预测本身仍然寄托于一定的程度的假设。
无论是历史数据还是卫星云图,只要农场主掌握的有关天气的信息越多,他就越能够预测出明年该地区的降雨量,从而有效地克服不确定性的事件。
38,金融工程的要素三:
能力,能力(Resource)是指获得某种能够克服不确定性的资源,或者是获得更多信息并加以准确分析的能力。
这其中包括两个因素:
一是要在现有的金融市场的条件下,获得更多的信息或者克服更多的不确定性。
二是比现有的市场更廉价地获得相同的信息或者承担相同的不确定性。
克服不确定性的第二种方法:
更多能力。
39,农场主的困惑之四,对于面临明年不确定的降雨量的农场主来说,他可以现在就从保险公司那里购买一份明年最低降雨量的保险合同。
这样农场主的问题似乎解决了,但是,对于保险公司来说:
怎么才能确定该农场主应该支付的投保价格呢?
或者该农场主可以采用大棚种植技术,这样无论降雨量多少,他的作物收成都不会受影响,他可以在大棚里面种植任何品种的作物。
这是农场主发展出来克服天气不确定性的一种能力。
这个大棚保护了他的作物不受天气变化的影响,其效果也就类似我们讲的保险合同。
但是问题还没有解决。
他花多大代价修建大棚才是合算的呢?
40,金融工程三要素,全部有关金融的问题,都是围绕着不确定性、信息和能力这三个要素而展开。
这样一来,我们就把金融工程学的外延拓展到了所有那些需要解决有关于“时间”、“信息”、“不确定性”、“能力”和“代价”问题的领域。
我们得以用金融工程学的方法和手段来帮助他们解决问题。
无论是修建蔬菜大棚还是发射气象卫星,这些问题全都统一到金融工程学的平台上,只要是具备着三个基本要素的问题,都可以在金融工程的框架内,用金融手段加以解决。
41,金融工程的手段一发现价值,利用金融市场上的信息的不充分的问题,在金融市场上简单地寻找套利(Arbitrage)机会。
套利是指人们利用在金融市场上暂时存在的不合理的价格关系,通过同时买进或者卖出相同的或者是相关的金融工具,而赚取其中的价格差异的交易行为。
不合理的价格关系包括多种不同情况,其主要有以下三种:
(1)同种金融工具在不同金融市场之间存在不合理的价格差异。
(2)同一金融工具在不同时间段内的不合理价格差异。
(3)相关的金融工具在同一时间段内存在不合理的价格差异。
42,农场主参加套利,再来关心一下我们的农场主:
假设他从大连商品交易所的报价中看到3个月后交割的远期大豆价格上涨了,而郑州商品交易所上的玉米价格没有变化;并且他从其他消息来源判断出大豆价格上涨是因为国内食用油需求增加,他就此预测同样可以被用作食用油原料的玉米价格必然也会上涨一定的幅度。
因此,他就可以卖出自家种植的大豆,并用这些钱从其他农场主那里买入现货的玉米,等到玉米价格上涨时,抛出获利。
完成一次典型的套利投资。
只要你掌握了当前市场所不具备的“信息”,或者你比当前市场上其他人更廉价地获得“信息”,你就可以组织并利用金融工具来赚取利润。
43,金融工程的手段二为其他人创造价值提供保障,另外一种金融工程学的手段表现为:
向客户提供克服不确定性的保障。
不确定性事件并非都对我们不利,未来有可能出现对我们非常有利的情况,也有可能是我们无法预见的灾难。
我们所需要做的就是尽可能地克服对我们不利的不确定性,同时充分利用那些对我们有利的不确定性。
44,农场主的困惑之五,对于农场主来说,他最不愿意看到的情况是一旦他决定种植玉米之后,玉米价格一路下跌,从而造成他的损失。
如果向农场主提供一项权利:
按照一个预先确定的保护价从农场主手中收购玉米。
如果在收获玉米时,市场价格低于这个保护价,那么,农场主可以按照保护价出售。
如果到时候,市场价高于保护价,农场主可以去市场高价出售。
这项权利的产生,给农场主创造出新的价值:
他可以享用玉米市场上对他有利的不确定性而不必担心其负面的影响了。
我们所要做的,就是确定这项权利的价格。
如果你以同样的代价来承担的“不确定性”低于金融市场的一般水平,或者你能够用低于市场价格的办法来克服同样的“不确定性”,你就可以组织并利用金融工具来赚取利润。
45,金融工程的手段三创造价值,在上述两种手段的基础上,金融工程学还发展了新的直接创造价值的方法。
这就是,利用一些创造性的手段(“金融”和“非金融”的手段)来更有效地提供当前市场所不能提供的金融价值。
如果是金融性的手段,则属于“套利”范畴,此处主要是指一些非金融性的投资。
46,农场主的困惑之六,对于承担农场主的风险的一方来说,他最简单的办法是去金融市场买下一个远期合同,允许他在未来一段时间内,按照他和农场主签订的协议价格向市场出售玉米。
但是这样的做法,本身并不创造价值。
假设农场主拥有一套装置,能够将玉米加工转化成酒精和饲料,而酒精和饲料价格波动的风险低于玉米价格波动的风险。
那么你就成功地把玉米的价格风险分解到了酒精价格和饲料价格上去了。
因为对你来说,玉米价格的风险并没有那么大。
如果你具有一种能够承担更多“不确定性”的“能力”,或者你的“能力”帮助你获得比金融市场一般水平更多的“信息”;你就可以组织并利用各种金融工具来赚取利润。
47,金融工程学的基本框架,48,金融工程学的基本框架,金融工程的适用范畴。
创造性金融工程的来源。
创造价值的三种基本途径。
更多信息更少不确定性更多能力要素的组合。
49,金融工程学的主要内容,50,第四节金融工程学的应用范畴-ApplicationofFinancialEngineering,金融工程学导论,51,投资者的应用,首先,金融工程对一些交易比较成熟的金融资产进行理论定价,如果市场上出现了某金融资产的市场价格低于或高于理论价格时,投资人就可以买入或卖出这项资产,从而实现直接从市场上套利的机会。
特别需要指出的是,这种金融工程的套利行为,其本身也在帮助金融市场逐步完善。
如果一个市场本身充满了套利机会,那么,这个市场是不完善的。
而随着套利活动的增加,原有的套利机会的代价必然升高,导致套利机会的消失。
这样金融工程师们就需要在金融市场上重新寻找新的套利机会。
52,套利举例:
人民币对美元汇率:
即期汇率US$1=¥8.27;3月期远期汇率US$1=¥8.20。
3月期人民币市场利率5%;同期美元市场利率4%。
(假设人民币与美元在资本项目下可自由兑换;不考虑存贷利率差和汇率买卖价差)。
53,分析:
假设美国一投资商有$10,000。
他有两种选择:
若以美元存到银行3个月,3个月后收入为$10000(1+4%)=$10100;若该投资者现将美元兑成人民币,存至3个月,同时他与银行签定卖出3月期远期人民币的远期合约,结果为:
10000*8.27(1+5%)8.20=$10211.43这一状况会造成美国的投资商纷纷在现汇市场上将美元兑成人民币存放,同时在远期市场上购买美元。
其结果美元兑人民币的即期汇率将下降,远期汇率将上升,直到两种方案的结果一致为止。
54,企业界的应用,金融工程在企业界的应用就更加广泛,而随着金融工程学本身的发展,这种“取自于金融市场,用之于企业”的金融工程实践也就越来越活跃。
究其原因,主要是因为普通投资人和企业之间有一个重大的差异:
能力。
对于一个普通投资人和企业来说,他们面对的“不确定性”和“信息”是一样的,但是他们的“能力”则完全不同。
在企业界的应用:
(1)风险管理
(2)资产定价(3)投资管理,55,投资管理,狭义的金融工程学帮助投资人管理投资组合,取得最大收益,这是金融工程的传统应用范围。
但是,广义的金融工程不仅仅帮助企业去对那些没有市场交易的资产进行定价,而且还帮助企业从金融市场上获取信息,以确定企业的战略投资方向。
企业从金融市场获得的信息,在金融工程框架的帮助下,能够更准确地寻找出今后的投资领域,判断出行业走势,组合自有的债务和资产,从而最终回到金融市场上体现出更高的价值。
56,金融工程分析方法,分析方法,无套利分析法,积木分析法,57,无套利分析法,套利在没有成本和风险的情况下,能够获取利润的交易活动。
58,上海铜多头,上海铜空头,伦敦铜空头,伦敦铜多头,59,无套利定价原则,无套利的定价原则如果市场是有效率的话,市场价格必然由于套利行为作出相应的调整,重新回到均衡的状态。
根据这个原则,在有效的金融市场上,任何一项金融资产的定价,应当使得利用该项金融资产进行套利的机会不复存在。
无套利价格,60,例一:
无套利分析的应用,远期价格,一不分红股票的预期收益率为15%,现在的价格是S0=100元,1年期无风险利率是rf=5%。
问现在该股票的1年期远期价格应是多少?
?
假如股票的远期价格是F=115元,我们设计如下交易策略:
F=100(1+15%)=115,61,持仓量(头寸)即期现金流未来到期现金流,以无风险利率借入100元,定价为115的1股股票的远期合约空头,以100元的价格购买1份股票现货(多头),+100,105,0,115S1,100,S1,净现金流,0,10,无风险套利,用远期合约和无风险证券来复制该股票,复制了1份股票现货,股票的远期价格应是105元,到期股票价格,62,积木分析法,积木分析法也叫模块分析法,指的是将各种金融工具进行分解或组合,以解决各种金融和财务问题。
在了解积木分析法之前,我们先来看一下各种金融工具的损益图:
63,(现货或远期、期货)多头损益图,K,0,K:
交割价格ST:
到期时现货价格,损益(V),ST,64,(现货或远期、期货)空头损益图,K,ST,0,损益(V),K:
交割价格ST:
到期时现货价格,65,期权的四种头寸,期权,看涨期权多头(买进权力),看涨期权空头(权力卖出),看跌卖出标的资产,看涨买进标的资产,SX(盈利,履行协议),SX(盈利,履行协议),看涨时才履行的期权,看跌时才履行的期权,看跌期权空头(权力卖出),看跌期权多头(买进权力),66,K,-C,损益,ST,欧式看涨期权多头损益图,盈亏转折点,67,K,C,损益,ST,欧式看涨期权空头损益图,盈亏转折点,68,K,-P,损益,ST,欧式看跌期权多头损益图,盈亏转折点,69,K,P,损益,ST,欧式看跌期权空头损益图,盈亏转折点,70,=,=,+,+,金融工程的积木图,积木分析法图解,积木分析法可用下图描述:
71,=,+,金融工程的积木图,看涨期权多头+看跌期权空头=,现货(远期、期货)多头,72,=,+,金融工程的积木图,看跌期权多头+看涨期权空头=,现货(远期、期货)空头,73,=,+,金融工程的积木图,现货多头+看跌期权多头=,看涨期权多头,74,=,+,金融工程的积木图,现货空头+看跌期权空头=,看涨期权空头,75,=,+,金融工程的积木图,现货空头+看涨期权多头=,看跌期权多头,76,=,+,金融工程的积木图,现货多头+看涨期权空头=,看跌期权空头,77,金融工程与风险管理,如何运用金融工程进行风险管理?
一是用确定性代替风险。
(对冲)二是消除对自己不利的风险。
(期权),78,金融工程在风险管理中的优势,具有更高的准确性和时效性。
成本优势灵活性,79,第二章金融市场-FinancialMarket,80,我们需要了解金融市场的目的,金融市场提供什么样的信息?
如何利用金融市场的信息作正确的决定?
资本性资产定价如何在金融市场上定价?
企业和金融市场之间存在什么关系?
市场对于金融三要素的反应。
81,金融市场,第一节有效金融市场的假设第二节资产价格是一个随机过程第三节M&M定理及其意义第四节有价证券组合理论,82,相关知识补充金融工具,一、传统金融工具股票(Stock)债券(Bond)
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