基于仿真模拟的金融衍生工具课程教育改革设计

[摘 要]随着近年来计算机技术在教学领域的发展，教学组织形式也在不断变革。首先，分析金融衍生工具课程的重难点，以及传统的教育理念与教学方式在相关领域教学中的局限性。其次，介绍仿真模拟技术的特点及其在教学中的应用。最后，列举仿真模拟技术应用于衍生工具课程教学的典型案例设计，并分析其相较于传统教学方式的优势，为仿真模拟技术在金融衍生工具课程教育领域的应用提供了新思路。

[关键词]金融衍生工具；仿真模拟；教育改革

近年来，随着各项监管政策的改革和实施，我国金融衍生工具市场得到良好发展，逐渐完善。金融衍生工具的多樣发展不仅给市场中的参与者提供了新的投资及风险管理途径，也不断促使资本市场提高效率及安全性。但作为创新的金融工具，市场对其的监管机制和认识水平都还有待提高，金融衍生工具固有的高杠杆特点也给资本市场特别是新兴国家的资本市场带来了新的风险。尤其是在美国次贷危机以及我国15年股灾中，信用违约互换、股指期货等金融衍生工具一度被推向风口浪尖，它们在这些危机中所扮演的角色也受到了大众的关注。因此，如何合理地运用金融衍生工具，建立一个稳健、安全、高效的衍生品市场是现代金融从业者及监管人员关注的重要问题。至此，金融衍生工具这门融合了金融学、信息技术与工程方法、统计学等多学科特性的交叉性课程应运而生，也成了高等院校金融学相关专业的一门专业核心课程[1]。

一、金融衍生工具课程的重难点

（一）金融衍生工具的概念理解

由于金融衍生工具本身较股票基金等传统的有价证券具有较高的交易门槛，如股指期货的开户就需要进行验资及期货相关知识考核等条件[2]。因此对于普通人，特别是学生来说，对于金融衍生工具的接触有限，对其概念、定义、性质的理解会比其他常见的金融工具更为困难[3]。而在传统的教学模式中，教师一般采取理论讲授的方式进行教学，对于各类产品的讲解往往只能抽象地停留在文字上，使得学生很难正确掌握其内在性质，更无法联系实际进行运用[4]。特别是期货、远期、互换和期权这四大主要类型的金融衍生工具之间又具有极强的相关性，如果只通过单纯的文字学习，它们之间许多相似的性质常常使学生感到困惑而无法区分，更无法进一步学习。因此，深入地理解各种金融衍生工具的内在特点及其联系与区别，给予学生一个更加简单直观的途径了解各类金融衍生工具的基本性质，是金融衍生工具教学中的一大重点。

（二）金融衍生工具定价理论的学习

金融衍生工具课程另一个重难点是各衍生工具的定价问题。金融资产的定价问题一向是金融领域的难点问题。首先，每一个定价公式都有其严格的假设条件，这些假设常常与现实的市场情况相背离。例如，用于给期权定价的无套利定价法中的市场无摩擦的假设就与现实中普遍存在的交易费用相冲突。因此，基于理想化假设推导出的定价模型通常无法充分反映实际的价格变动规律，导致学生对现实中衍生品的价格与理论存在割裂，无法很好地理解期权定价的基本原理，并将其推广到实际中。其次，定价理论中存在大量较为复杂的数学问题，有时一个定价公式存在多个数学公理，而这些理论并不属于金融学本科教育的高数学习范围内。例如，对于B-S期权定价公式而言，公式的推导就涉及了数学上的布朗运动模型、伊藤引理等内容。因此，复杂的定价公式过于抽象，单从理论公式讲解较为繁琐复杂，加大了学生认知和理解的难度。而定价理论又是金融衍生工具课程的主体部分，因此把抽象的定价公式转化成易于理解的具体价格形成过程，更形象地阐述资本资产价格的本质，有助于学生更好地理解定价理论与实际价格之间的区别与联系，为学生将书本知识运用到现实中提供了良好的基础。

二、仿真模拟应用于金融衍生工具中的改革方案

（一）仿真模拟的特点

目前，金融衍生工具的教学主要以PPT和板书作为教师讲授的主要呈现形式，现有手段在金融衍生工具本质可视化程度上有待提高。随着计算机技术的不断发展及仿真模拟在大学物理[5]、金融类课程的应用[6]，通过计算机软件仿真模拟金融衍生工具的性质及其价格形成机制过程，将成为未来教学领域的一大发展趋势。目前，常见的计算机仿真模拟软件有Netlogo、Matlab、Python等，这类软件通常具有数值计算高效、图形功能完备等优势。其中，Netlogo又以其编程语言较为简单的特点，更适合非计算机专业学生运用作为仿真模拟的入门软件，下文中罗列的小程序也都是基于对Netlogo的基础运用。针对教学过程中典型问题引入计算机仿真模拟，能够简化对金融衍生工具概念、性质、作用和定价规律的抽象阐释。同时，必要的编程计算有利于培养学生基本的科研技能，有利于调动学生学习的积极性，开阔学生学术视野与激发学生科学探究的创新潜力。

（二）仿真模拟在金融衍生工具概念教学上的应用

金融衍生工具概念上的教学，主要目标是让学生能够掌握各种金融衍生工具的主要特征，并且能够进行辨析。由于衍生工具的种类众多，并在各种金融创新中，衍生工具常常嵌套在其他的金融工具中形成新的衍生工具。因此，单纯依靠文字背诵无法学习所有的金融衍生工具。此时，仿真模拟工具以其可视性和互动性的特点，可以帮助学生在繁杂的定义中发现各衍生工具的本质，有效识别不断推陈出新的各种金融衍生工具。

下面以“远期和期货的定义和性质”为例，阐述仿真模拟工具在概念教学上的应用。传统教学中，以文字教学为主，远期和期货的定义分别为“是指交易双方在某一时刻约定在未来某一时刻，以约定的价格和数量对约定的商品进行买卖”和“由期货交易所统一制订的、规定在将来某一特定的时间和地点交割一定数量和质量标的物的标准化合约[7]”。文字定义较为晦涩，且无法清楚地展示出两种金融衍生工具的特点及其相互联系与区别。而通过仿真模拟软件，可将文字定义转化为更生动的图像，并通过小游戏的方式让学生学习。可以运用netlogo设计的小程序，让学生通过买卖方“个人”或“交易所”，选择“买入”或者“卖出”；通过交易实践、标的资产、标的数量及交割价格进行选择，以此生成相应的合约，并显示该合约的主要义务，以此让学生更形象地区分远期、期货和现货合约之间的主要区别与

联系。

当交割时间选择0时，程序合成的合约显示为“现货”，并提示需要现在付清價款；当交割时间选择3时，即三个月后交割，并且买卖双方都为“个人”时，合成合约显示为远期合约，并提示学生在3个月后必须以标的的价格和数量买入标的资产并付清价款。即期（即现货）与远期之间的差别在此时可以直观呈现。在上一步骤的基础上若将交易对手卖方改为交易所时，合成合约并不因此显示为期货，而是提示学生该合约内容的选择并未在交易所中出售，这也是期货相较于远期的一大区别，即期货合约的内容不灵活。此时可引导学生利用互联网进入相关期货交易所网站，查询在售的期货合约类型。当交易对手方为交易所，且相关标的资产和数量为某些特殊值（即交易所有出售的合约种类），合成合约显示为期货合约，且提示学生需要支付保证金。这也是期货与远期的又一大区别，即期货需要在起初缴纳初始保证金，并在持有期间维持保证金高于维持保证金而远期合约一般不需要。

此外，可以引导学生学习简单的编程知识，在上述小程序的基础上添加新的选择条件，以创新衍生工具并判断其主要类型，如改变单次交割时间为多次交割时间，此时该衍生工具则可变为互换合约。通过鼓励学生对相关义务的设定，不仅可以拓展学生学习思维，还可以很好地考察其对衍生工具本质的掌握程度。

（三）仿真模拟在金融衍生工具定价教学上的应用

金融衍生工具定价教学的主要目标是让学生掌握、运用无套利定价法这种相对定价法为远期、期货、互换和期权进行定价。原始无套利定价有其严格的假设条件，该条件与现实市场显然存在较大差异，因此在衍生工具定价的学习中不仅要掌握理想环境中的定价公式，也需要知道当不断放宽假设条件，使其逐渐趋近于现实生活时衍生品的定价过程。此外，由于各标的不同的金融衍生品在不同条件上的定价公式都有所不同，因此定价公式数量庞大，文字记忆困难，无法激发学生学习的积极性。但就定价公式本身而言，每个数学公式并不十分复杂，所以难点在于对该公式推导过程的理解，即对无套利定价形成机理上的理解。

以“远期和期货的定价”为例，阐述仿真模拟工具在定价教学上的应用。传统教学中，对于无收益资产远期价格的公式证明一般有两种方式：一种是通过构造包括远期合约在内的两个投资组合，通过证明两个投资组合在到期时价值相等，运用无套利定价原理得出两个投资组合现在的价格也应该相等，继而得到远期合约的价值与远期价格；第二种是通过反证法说明当远期合约的交割价格偏离远期价格时投资者通过套利获得无风险收益而违反无套利原理，继而反证出远期价格。上述两种证明方法在教材中都是通过大段的文字表述，而运用仿真模拟软件，有助于将抽象的文字描述转换成一个更为具体的交易内容，体现无套利定价原理的本质，将理论内容跟学生的实际感受相结合，让学生更容易理解为什么当交割价格偏离远期价格时，无套利原理会促使其最终回归到远期价格，以及远期价格的决定因素。

利用netlogo设计的教学小程序。其中市场条件包括无风险利率和现货价格都为给定的外生变量，可将无风险利率与现货价格分别设定为3%和10。学生可以在远期价格设置中选择资产类型以及输入交割时间和交割价格，继而通过“signature-contract”生成特定的远期合约，观察不同情况下期初的资产情况，若此时标的资产类型为无收益资产，交割时间为12个月后，交割价格为12。初始状态下，买卖双方除了远期合约外，资产总额为0。不同的是买方通过卖空一份现货得到与现货价格相同的银行存款，而卖方则通过向银行贷款买入一份现货，该设定使得在到期日买卖双方能正常履约。当交割价格确定为12（高于远期价格）时该份合同在“performance-of-contract”（即到期日交割）之后买卖双方的资产状态，此时买方资产总额由0变为负数，即买方亏损，相应代表买方的人脸显示为伤心的表情，而卖方相反。小程序可以直观地显示出买卖双方在不同的交割价格下，通过远期合约在期末获得的损益。学生可以尝试不断地变动交割价格，继而观察远期合约价值的变动，直至交割价格为远期价格时，套利消失。这个过程可以使学生更直观地理解所谓“套利”所带来的资金收入，带入现实中买卖双方对于远期合约价值的判断，理解这种套利在定价中的不合理性，真正懂得利用无套利定价法为远期合约进行定价的逻辑。

此外，可以让学生参与小程序的编写，尝试添加不同的选项以符合不同金融衍生工具的定价假设条件，深入理解无套利定价原理在整个金融衍生工具学科定价部分的运用。还可以让学生参与设定外生的市场条件，鼓励其通过互联网等方式了解现实市场中的实际经济数据进行市场条件的设置，再利用无套利原理进行定价，推知现实市场中远期合约的价格与理论偏离的原因，掌握运用所学理论知识分析现实问题的能力。

结束语

大学教学的形式和方法随着计算机和互联网技术的高速发展逐渐多样化。综上所述，通过对金融衍生工具教学中的两大重难点问题进行分析，并有针对性地推进仿真模拟在教学上的运用，使抽象的理论知识具象化，使较为枯燥的传统讲授模式转化成学生可以参与互动的模式。结果表明，无论是在金融衍生工具概念还是定价的教学中，仿真模拟呈现出的可视化与互动的特性都起到较好辅助理解作用。此外，对计算机模拟技术的掌握与应用、训练学生的科学研究思维和研究技能，也为继续推进金融类科学研究营造了条件，有助于培养创新型人才，为将来开展研究性教学奠定基础。

参考文献

[1]李贞彩.基于OBE模式的金融衍生工具课程教学组织形式研究[J].科教导刊，2021（20）：93-95，98.

[2]王琦.浅谈企业如何规避金融衍生工具风险：以中信泰富外汇合约巨亏案为例[J].全国流通经济，2019（6）：130-131.

[3]牛似虎.加强金融专业硕士应用能力课程建设的思考：以“金融衍生工具”课程为例[J].教育观察，2021，10（17）：99-101.

[4]曾小艳，郭兴旭.金融衍生工具课程实践教学探索[J].黑龙江教育学院学报，2017，36（11）：45-47.

[5]朱海飞，周战荣，沈晓芳.计算机仿真模拟在大学物理教学中的辅助理解作用[J].科技风，2023（15）：118-120.

[6]牛似虎.加强金融专业硕士应用能力课程建设的思考：以“金融衍生工具”课程为例[J].教育观察，2021，10（17）：99-101.

[7]郑振龙，陈蓉.金融工程[M].北京：高等教育出版社，2020.

作者简介：龚书雯（1993— ），女，汉族，福建南平人，厦门理工学院经济与管理学院，讲师，博士。

研究方向：银行系统风险、仿真模拟、资本资产定价。

基金项目：厦门理工学院2022年度校级教育教学改革研究项目“基于仿真模拟的金融衍生工具课程教育改革设计”（项目编号：JG2022-0122541）。