금융공학
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1. 개요
금융공학은 1970년대 블랙-숄즈 모형을 통해 옵션 가치 계산 방법이 제시되면서 시작되었으며, 수학, 통계학, 컴퓨터 과학 등 다양한 학문 분야를 융합하여 금융 문제를 해결하는 학문이다. 파생상품 설계, 위험 관리, 알고리즘 트레이딩 등 다양한 분야에서 활용되며, 최근에는 금융 시장의 복잡성 증가와 함께 중요성이 더욱 커지고 있다. 하지만, 금융 시장의 거품을 키우고 금융 위기를 초래한다는 비판과 함께 알고리즘 트레이딩의 문제점, 모델의 과도한 의존 등 여러 문제점이 지적되고 있다.
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| 금융공학 | |
|---|---|
| 금융공학 | |
 | |
| 개요 | |
| 분야 | 응용수학, 컴퓨터 과학, 통계학, 경제학 |
| 관련 학문 | 계량 경제학, 수리 경제학, 금융경제학 |
| 세부 분야 | |
| 자산 가격 결정 | 행동경제학, 변동성 스마일, 신용 파생 상품, 금융 모델, 몬테카를로 방법, 실시간 금리 모델 |
| 리스크 관리 | 가치 위험, 스트레스 테스트, 시나리오 계획 |
| 포트폴리오 최적화 | 지수 모델, 블랙-리터만 모델 |
| 알고리즘 트레이딩 | 고빈도 거래, 자동 거래 |
| 주요 인물 | |
| 관련 인물 | 피셔 블랙 마이런 숄즈 로버트 C. 머턴 루이 바슐리에 해리 마코위츠 윌리엄 샤프 유진 파마 에드워드 오즈번프 벤처 캐피털 나심 니콜라스 탈레브 폴 윌멋 에마누엘 더만 카를로 알베르토 블라스케스 피터 캐러더스 스티븐 리플리 데런 미첼 |
2. 역사
금융공학은 1970년대 블랙숄즈 방정식을 통해 옵션 가치 계산에 사용되면서 시작되었다. 금융 경제학(financial economics)과 수리 금융을 이론적 배경으로, 금융 기관의 다양한 리스크 측정 및 관리를 목적으로 발전했다.[1]
19세기 프랑스 수학자 루이 바슐리에가 랜덤 워크에 의한 옵션 가격 이론을 연구한 것이 금융공학의 기원으로 여겨진다.[1] 1950년대 이후 금융 경제학, 회계학, 컴퓨터 과학, 확률론, 통계학 등 다양한 분야와 접점을 가지며 발전했다. 주요 연구로는 해리 마코위츠의 현대 포트폴리오 이론, 블랙-숄즈 방정식을 시작으로 하는 파생 상품 프라이싱 이론, Harrison, Kreps, Pliska 등에 의한 확률 동치에서의 무차익 거래성과 균형 등이 있다.[1]
금융공학의 프라이싱 이론은 일물일가의 법칙에 기초한다. 수요와 공급 관계에 애로우-드브뢰 증권 가정을 더하여, 미래 가치가 동일한 재화는 현재 가치도 같다는 전제를 세운다. 예를 들어 주식 콜 옵션, 채권, 주식을 보유한 투자자는 포트폴리오 조합으로 순간적인 초과 수익을 얻을 수 없다. 이 관계에서 세 가지 가격의 균형식을 얻을 가능성이 있다. 금융공학 이론은 금융 실무와 밀접하게 연결되어 프라이싱, 리스크 관리, 회계 실무에 널리 사용되며, 금융공학 발전에는 금융 실무 적용이 뒷받침되었다.[1]
2. 1. 초기 발전
19세기 프랑스 수학자 루이 바슐리에가 랜덤 워크에 의한 옵션 가격 이론을 연구한 것이 금융공학의 기원으로 여겨진다. 1950년대에는 해리 마코위츠가 현대 포트폴리오 이론을 제시하여 분산 투자의 중요성을 강조하였다.[1]2. 2. 블랙-숄즈 모형과 파생상품
1970년대 피셔 블랙과 마이런 숄즈가 블랙숄즈 방정식을 고안하여 옵션 가격 결정 이론을 확립하였다. 이는 파생 상품 시장 발전에 큰 영향을 미쳤다. 관련 논문 발표 후, 세계 주요 금융시장에서는 이 방정식을 이용한 옵션 가치 평가가 이루어지기 시작했다.2. 3. 냉전 종식과 금융공학의 확산
1990년대 냉전 종식으로 미합중국의 우주 개발 투자가 줄면서, 많은 물리학자들이 금융계로 진출하여 금융공학 확산에 기여했다.[1] 노벨상 수상자들이 주축이 된 LTCM(Long Term Capital Management)은 무위험차익거래(arbitrage)를 통해 금융공학 기법을 활용한 초기 헤지펀드 사례를 보여주었다.[1] LTCM은 실패했지만, 그 후 제임스 해리스 사이먼스 등의 수학자들이 수학적 분석 방법에 기반한 알고리즘 트레이딩으로 높은 성과를 올리며 금융공학의 가능성을 재평가받게 되었다.[1]2. 4. 알고리즘 트레이딩과 현대 금융공학
냉전 종식 후 미합중국의 우주 개발 투자가 감소하면서, 많은 물리학자들이 금융계로 진출하여 금융공학이 확산되었다. LTCM(Long Term Capital Management)은 무위험차익거래(arbitrage)를 통해 금융공학 기법을 활용한 초기 헤지펀드 중 하나였다. 비록 LTCM은 실패했지만, 이후 제임스 해리스 사이먼스를 비롯한 수학자들이 수학적 분석에 기반한 알고리즘 트레이딩으로 높은 성과를 거두면서 금융공학의 가능성이 재평가되었다.[1]3. 금융공학의 학문적 배경
금융공학은 19세기 랜덤 워크에 의한 옵션 가격 이론을 연구한 프랑스 수학자 루이 바슐리에의 연구가 기원이라고 여겨진다. 1950년대 해리 마코위츠의 현대 포트폴리오 이론, 1970년대 피셔 블랙과 마이런 숄즈의 블랙-숄즈 방정식을 시작으로 하는 파생 상품 프라이싱 이론, Harrison, Kreps, Pliska 등에 의한 확률 동치에서의 무차익 거래성과 균형 등은 금융공학의 획기적인 연구로 꼽힌다.
금융공학 이론은 금융 실무와 밀접하게 연결되어 있으며, 이론에서 얻어진 공식은 프라이싱, 리스크 관리, 회계 실무에 널리 사용된다.
3. 1. 관련 학문 분야
금융공학은 경영학(재무), 통계학, 산업공학, 응용수학 등이 어우러진 융합학문이며, 금융 경제학(financial economics), 수리 금융을 이론적 배경으로 한다.[6] 금융공학은 금융 기관이 사업 활동을 통해 다루는 다양한 리스크를 측정하고 적절하게 관리하는 것을 목적으로 발전했다.넓은 의미에서 금융에 기술적인 도구를 사용하는 사람은 누구나 금융 엔지니어라고 할 수 있다. 예를 들어 은행의 컴퓨터 프로그래머나 정부 경제국 소속의 통계학자가 그렇다.[7] 그러나 대부분의 실무자들은 이 용어를 현대 금융의 모든 도구에 대해 교육을 받았고, 금융 이론에 기반하여 업무를 수행하는 사람으로 제한한다.[8]
금융공학은 응용수학, 컴퓨터 과학, 통계학, 경제 이론의 도구를 활용하며,[6] 1950년대 이후, 금융 경제학, 회계학, 컴퓨터 과학, 확률론, 통계학 등 다양한 학문 분야와 접점을 가지며 비약적인 발전을 이루었다.
3. 2. 핵심 이론 및 개념
블랙-숄즈 방정식은 이토 미적분 또는 확률 미적분을 이용하여 옵션의 가격을 계산하는 모형이다. 무위험차익거래가 불가능하다는 공리를 세우고, 주식의 현물과 선물(또는 옵션) 가격, 그리고 무위험 채권(일반적으로 국채 또는 런던은행간채권 (LIBOR) 가격의 관계식을 세워 방정식을 유도하였다. 이는 물리학의 열 방정식과 같은데, 확률론적인 방법으로 수치적인 해를 구할 수 있다.[6]금융공학에서의 프라이싱 이론은 일물일가의 법칙에 기반한다. 경제학에서 수요와 공급의 관계에 애로우-드브뢰 증권의 가정을 더하여, 같은 시점에서 미래 가치가 동일한 재화는 같은 현재 가치를 가진다는 전제를 세운다. 예를 들어, 주식 콜 옵션과 채권, 주식을 보유한 투자자는 '''포트폴리오''' 조합을 통해 순간적으로 초과 수익을 얻을 수 없다. 이러한 관계에서 세 가지 가격 간의 균형식을 얻을 수 있다.
4. 산업에서의 이용
금융공학은 투자 은행에서의 기업 가치 측정, 선물, 선도, 현물 인수, 옵션 등의 파생 상품 거래, 기관 투자자의 최적 투자 전략, 부동산 자산 담보 증권 등의 가격 결정, 실물 옵션에 따른 프로젝트 가치 측정, 금융 기관의 리스크 관리 등 다양한 금융 분야에서 활용되고 있다.[1]
4. 1. 주요 활용 분야
- 투자 은행에서의 기업 가치 측정
- 파생 상품 (선물, 선도, 현물 인수, 옵션) 거래
- 기관 투자자의 최적 투자 전략
- 부동산 자산 담보 증권 등의 가격 결정
- 실물 옵션(Real options analysis)에 따른 프로젝트 가치 측정
- 금융 기관의 리스크 관리
5. 비판
금융공학은 여러 가지 비판에 직면해 있다.
나심 니콜라스 탈레브는 뉴욕 대학교 공과대학의 금융공학 교수로, 금융공학이 상식을 대체하고 재앙을 초래한다고 주장한다.[21] 일련의 경제 붕괴로 인해 많은 정부가 금융공학에서 "진정한" 공학으로의 복귀를 주장하게 되었다. 컬럼비아 대학교에서 금융공학 학위 프로그램을 이끌고 있는 에마누엘 더먼[22]은 금융 모델에 대한 과도한 의존을 비난했다.
금융 혁신은 2009년 연방 준비 제도 이사회의 전 의장인 폴 볼커에 의해 비판을 받았다. 그는 대부분의 사람들에게 ATM의 출현이 자산 담보 채권보다 더 중요하다고 말했다.[29]
5. 1. 금융 위기의 주범
레버리지를 이용한 금융 상품은 현물 시장과의 괴리를 키워 거품을 형성하고, 결국 금융 위기를 초래한다는 비판이 있다. 칼 마르크스는 자본론에서 이러한 현상을 지적한 바 있다.[21]알고리즘 트레이딩 역시, 많은 펀드들이 널리 알려진 방식의 동일한 차익거래 알고리즘을 이용하면서 수익성이 떨어져 갔고, 모두가 비슷한 알고리즘을 사용하는 탓에 현물 시장이 약간 하락하는 것만으로 다량의 매도가 동시에 나와 파생시장의 폭락으로 이어지는 일이 빈번하다. 제임스 사이먼스의 헤지펀드인 르네상스 테크놀로지가 고수익을 올리는 이유와 그가 금융 쪽의 경험이 전무한 수학자 또는 순수 과학자를 고용하는 이유는 다른 펀드에 만연하지 않은 다른 알고리즘을 사용하기 때문으로 알려져 있다.
5. 2. 알고리즘 트레이딩의 문제점
많은 펀드들이 널리 알려진 방식의 동일한 차익거래 알고리즘을 이용하면서 수익성이 떨어져 갔다. 모두가 비슷한 알고리즘을 사용하는 탓에 현물 시장이 약간 하락하는 것만으로 다량의 매도가 동시에 나와 파생시장의 폭락으로 이어지는 일이 빈번하다. 제임스 사이먼스의 헤지펀드인 르네상스 테크놀로지가 고수익을 올리는 이유, 그리고 그가 금융 쪽의 경험이 전무한 수학자 또는 순수 과학자를 고용하는 이유는 다른 펀드에 만연하지 않은 다른 알고리즘을 사용하기 때문으로 알려져 있다.5. 3. 기타 비판
나심 니콜라스 탈레브는 금융공학이 상식을 대체하고 재앙을 초래한다고 주장한다.[21] 에마누엘 더먼[22]은 금융 문제에 대한 모델의 과도한 의존을 비난했다. 금융 모델러 선언을 참조하라.이 외에도 여러 저자들이 금융공학의 특정 문제점을 지적하며, 이것이 재앙을 초래했다고 주장한다.
- 애런 브라운[23]은 "자본"의 의미에 대한 퀀트와 규제 당국 간의 혼란을 지적했다.
- 펠릭스 샐먼[24]은 가우시안 코퓰라에 대해 지적했다.
- 이언 스튜어트[25]는 블랙-숄즈 모형을 비판했다.
- 파블로 트리애나[26], 나심 니콜라스 탈레브, 애런 브라운 등은 VaR(Value at Risk, 위험가치)를 비판했다.
- 스콧 패터슨[27][28]은 계량 거래자, 나아가 고빈도 거래자를 비난했다.
금융 혁신은 2009년 연방 준비 제도 이사회의 전 의장인 폴 볼커에 의해 비판받았는데, 그는 이를 사회에 아무런 이익도 가져다주지 않는 위험한 증권의 암호화된 단어라고 말했다. 그는 대부분의 사람들에게 ATM의 출현이 자산 담보 채권보다 더 중요하다고 말했다.[29]
6. 대한민국에서의 금융공학
대한민국에서는 금융공학에 대한 논의가 활발하게 진행되고 있다.
7. 교육
금융공학 석사 학위 과정은 1990년대 초에 처음 개설되었다. 프로그램의 수와 규모가 빠르게 증가하여, 일부에서는 이 분야의 졸업생을 "금융 엔지니어"라고 부르기도 한다.[6] 뉴욕 대학교 폴리테크닉 공과대학의 금융공학 프로그램은 국제 금융 엔지니어 협회의 인증을 받은 최초의 커리큘럼이었다.[30][31] 수십 년 동안 이러한 프로그램의 수와 다양성이 증가했으며, 최근에는 학부 과정뿐만 아니라 금융 서비스 전문가 자격증과 같은 계량 금융 자격증도 포함된다.
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