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금융수학과 보험수학에 대한 간단한 소개

mathboy 2011. 12. 29. 16:36
수학 연구 동향과 역량에 대한 조사 및 수학 장기발전 계획의 일부를 발췌하여 소개합니다.
2010-07-22


** 금융수학의 동향과 그 역량
Lebesgue Measure, 적분, 함수해석 등의 이론이 확률론의 근간이 되었고 수학적, 통계학적 그리고 물리학적 흥미와 관심 때문에 발달된 확률론이 금융이론의 핵심에 서게 되었다.
이 분야가 금융공학 (Financial Engineering), Mathematical Finance, Computational Finance 등으로 불리기도 하는 금융수학(Financial Mathematics)이다.

기 초자산이라 불리는 주식, 채권 및 외환의 거래는 시장자본주의 체제의 엔진 역할을하는 금융시장의 가장 중요한 부분을 차지한다.그러나 이들 가격이 미래에 어떻게 움직여 갈 지는 상미분방정식을 포함한 어떠한 고전적인 방정식의 해로도 표시되지 않는다. 왜냐하면 이는 많은 불확실성을내포하고 있기 때문이다. 그러나 확률미분방정식은 엄밀하고 체계적인 방법으로 이러한 불확실성을내포하는움직임의 로칼 스트럭쳐를 기술한다. 확률미분방정식의 해로 나타내지는 확률과정(Stochastic process)은 이러한 불확실성하의 움직임을 글로벌하게 나타내준다. 따라서 기초자산의 움직임을 확률과정으로 기술할 수 있으며,이것이 확률과정이 금융에서 없어서는 안 되는 이유이다.

금융수학이 필요해지고 발달하게 된 이유는 금융시장에 많은 위험들이 존재하고 따라서 위험을 회피하는 방법이 필요했기 때문이다.앞에서 말한 주식, 채권 등 기초자산을 보유하게 되면 미래에 가격이 떨어져 손실을 입게 될 위험을 안고 있게 된다. 이러한 위험을 어떻게 회피할지 대안을 강구하여야 한다. 그 대안으로 여러 가지 대답이 있을 수 있겠지만 금융시장에서는 위험을 회피하기 위하여 선물, 옵션 그리고 스왑이라는 새로운 상품을 만들어 냈다. 이러한 금융상품을 파생상품이라고 부르며 이제는 일반사람들도 흔히 사용하는 단어가 되었다.

금융수학이 붐을 일으키는 계기가 되었던 옵션이란 다음의 것을 맗나다. 현재 주가가 10000원인 주식 1억 원 어치를 1년간 꼭 보유하고 있어야 하는 상황을 가정하다. 만일 1년 후에 주식을 팔아서 9000만원의 부채를 갚아야 한다면 주식가격이 9000원 이하로 떨어졌을 대 문제가 발생한다. 자칫 신용불량자로 전락할 수 도 있고, 기업이 부도가 날 수도 있다. 이러한 상황에서 만일 현재 갖고 있는 주식을 1년 후에 가격이 9000원 이하로 떨어지더라도 9000원에 사주겠다는 사람A가 나타나면 이러한 위험에서 해방될 수 있다. 주가가 오르면 그 수익을 챙길 수 있고, 주가가 떨어지면 9000원에 팔아버릴 수 있기 때문이다. 이렇게 주식을 미리 정해진 가격으로 정해진 시점에 다른 사람에게 팔 수 있는 권리를 풋옵션이라 부른다. 그러나 이러한 풋옵션이 공짜일 리가 없다. 처음 계약을 할 때, 위험이 없어지는 대가로 옵션프리미염(옵션 가격)이라 부르는 현금을 A에게 지불해야 한다. 일종의 보험을 드는 셈이고 보험료를 지불해야 하는 셈이다. 풋옵션과 반대로 정해진 가격에 살 수 있는 구너리를 콜옵션이라 부르며 통상 옵션은 콜옵션과 풋옵션을 통칭한다. 1970년대 이후 폭발적인 거래가 서구 금융시장에서 이루어졌으며, 쉽게 예상할 수 있듯이 이러한 옵션은 금융시장의 복잡한 위험형태와 이들을 회피하려는 시장의 수요에 따라 다양한 형태로 발전하였다.

옵션이라는 금융상품에 복잡하고 난해한 수학적 구조가 숨어있다는 사실을 알게 되면서 본격적인 금융수학이 태동되었다고 말할 수 있다. 옵션에서 나타나는 수학적인 관심사는 다음과 같다. 먼저 공정한 옵션 프리미엄을 결정하는 일이라고 할 수 있다. 다시 말해 위험을 회피할 수 있는 권리인 옵션을 얼마에 사고팔아야 거래 쌍방 간에 공정한 계약이 되는 걸까 하는 문제이다. 과거 데이터를 이용해 주식가격이 어떤 확률과정을 따르는지 알게 되면,미래의 시점에서의 가격의 분포를 알 수 있게 되고, 옵션의 가격은 그 때 주어질 이득의 기댓값을 구해 이자율을 이용해 현재의 가치를 구해주면 될 것이라는 직관적인 해답을 얻을 수 있다. 아마 이러한 직관이 맞았다면 금융수학이라는 분야는생겨나지 않았을 지도 모른다. 이러한 방식으로 가격이 결정되면 전혀 위험이 없이 이득을 취할 수 있는 방법이 있다는사실을알게 되면서 프리미엄 결정의 중요성을 인식하게 되었다. 다행히 금융과는 전혀 별개로 발전되어온 확률과정론에 이에 대한 해답이 있었으며, 이러한 문제를 해결하기 위한 다양한 툴들이 이미 개발되어 있었다. 결국 옵션의 가격 결정 문제는 단순화된 모형 속에서 1973년 블랙-숄즈, 머튼에 의해 해결되었다. 이들의 업적은 1997년 노벨 경제학상으로 보상되었고(95년 타계한 블랙은 받지 못했지만) 아이러니컬하게도 숄즈와 머튼이 참여한 헤지펀드회사 LTCM이 98년 파산하여 이론과 실제의 괴리를 보여주었다. (이들의 이야기는 천재들의 실패 라는 책에 잘 묘사되어 있다) 뒤 늦게 이러한 작업이 포앙카레의 제자인 바쉘리에(Bachelier)의 1900년논문인 Theory of Speculation으로부터 시작되었다는 것을 알게 되었고 바쉘리에는 금융수학의 창시자가 되었다. 물론 푸앙카레도 당시에 그의 제자의 업적의 가치를 알지 못했다.
http://www.stochastik.uni-freiburg.de/bfsweb

정 리해보면 금융수학이란 금융시장에 상존하는 위험을회피하기 위해 시장에서 현재 혹은 미래에 필요로 하는 다양한 금융상품을 만들어 내고 유지시키며, 금융상품의 취급 절차들을 마련하거나 보완하여 금융시장이 건전하게 발전해가도록 창조적인 해결책을 제공하는 학문이라고 할 수 있다. 구체적으로는 시장, 신용, 운영위험 등 다양한 금융관련 위험의 측정, 평가 및 관리, 파생상품의 개발 및 평가, 금융 솔루션 제공과 관련된 내용을 다룬다.


금융수학은 수학의 분야를 넓혀 준 것에 그치지 ㅇ낳고 국가 발전에 직접 그 전공자들이 자신의 역량을 발휘할 수 있는 장을 마련해 준다. 현재 국내 금융기관에는 퀀트로 불리는 수학전공자들이 많은 활약을 하고 있다. 이들 중에는 금융수학 관련 박사과정까지 마친 사람들도 있지만 금융관련 공부를 별로 하지 않고 금융권에 들어와 처음에 상당한 곳애을 하고 적응한 사람들도 많다. 그러나 대부분 수리적 지식을 점점 더 필요로 하는 금융권에서 중요한 역할을 하며 자리매김하고 있다.

금융수학을 전공하면은행, 증권회사, 보험회사, 투자신탁회사, 신용평가회사, 자산운용회사, 금융관련 IT회사 등 금융전반에 걸친 회사에 취업을 한다. 하는 일들도 점차 다양해지고 있지만 주로 위험관리(시장, 신용, 운영 위험 등), 파생상품 관련 상품개발 및 평가, 신용 및 펀드 평가, 금융솔루션 개발 등의 업무를 담당한다. 자격이 갖추어진 학생들을 소개해주는 방식으로 추이ㅓㅂ이이루어지기도 하지만 최근에는 모집공고를 통해 필요한 인력을 충원한다. 현재 수요에 비해 공급이 현저히 적은 상황이며, 금융 분야는 매우 넓어서 아직 미개척 분야도 많다. 금융이 가장 발달한 미국이나 영국의 경우에도 수학을 비롯한 이공계 출신이 금융기관에 많이 진출해 있고 점점 늘어가고 있는 추세이다.

우리나라에는 아직 체계적으로 잘 갖추어진 금융수학 과정이 별로 없다. 일부 대학과 대학원에서 금융수학을 다루는 과정이 있으나 금융수학의 중요성과 비교해 볼 때 그 수준은 미비하다. 예를 들면 카톨릭대 수학과는 2001년부터 금융수학 과목이 개설되었고, ㅎ녀재 학부에만 통계학 관련 과목뿐만 아니라 금융수학 I, II, 전산금융, 위험관리론 4과목이 개설되어 있다. 석사과정만 있는 대학원에는 확률과정론 등 더 많은 과목이 개설되어 있다. 2002년부터 배출된 금융수학 학사,석사 학생들은 현재 흥국생명 위험관리팀, 농협 채권 BIS 팀, 산은자산운영, 미래에셋 위험관리팀, 블래쉬 넷(금융 솔루션 회사) 등에 진출하였다.
올해 41억원을 포함 4년간 국가의 지원을 받게 되어 있는 Kaist 금융공학대학원에서 앞으로 많은 금융공학 전문가를 배출할 것으로 기대되지만, 한 학기에 1500만원이나 하는 등록금 때문에 일반 학생들이 혜택을 받기는 어려운 문제점이 있다. 고려대학교 금융공학협동과정 등 몇몇 학교에서 수학과와 경영학과가 공동으로 운영하는 전문대학원 과정이 운영되고 있거나 준비 중이어서 앞으로 보다 나은 교육이 제공될 것으로 보여 진다.

대 한수학회에서는 한국금융리스크관리전문가협회(KARP)와 공동으로 대학생 및 대학원생들에게 QFE과정이라는 단기 교육과정을 운영하고 있다. 현재 2기까지 진행되고 있는 이 과정은 1단계 금융수학(2개월, 주 3시간 3회, 확률과정론 및 옵션 가격결정이론 등), 2단계 금융공학(4개월, 주 3시간 2회, 재무이론 및 금융 실무에 가까운 내용), 3단계 금융모델링(2개월, 주 3시간 2회, 컴퓨터 프로그래밍 및 실습)으로 구성되어 있다. 1, 2단계는 연세대학교, 3단계는 여의도 증권거래소 내에 있는 KARP 금융공학센터에서 강의가 이루어지고 있다.
http://risk.or.kr

외 국의 경우 유수의 대학에서 금융수학 석사과정을 운영하고 있다. 이 석사과정은 바로 금융기관에 취업할 수 있도록 실무적인 내용을 많이 교육한다. 그러나 실무를 이해하기 위하여 상당한 수준의 수학, 통계, 컴퓨터, 재무, 경제관련 지식이 필요하다. 2-3학기로 구성된 이 프로그램을 통해 많은 금융공학 전문가들이 배출되고 있다. 학교마다 조금씩 다르지만 보통 다음과 같은 내용을 필수적으로 포함하고 있다.

확률론 및 확률과정론
재무관리
파생상품이론
컴퓨터 프로그래밍 및 금융모델에의 응용
위험관리론
이자율 및 신용위험 모형
편미분 방정식, 수치해석 및 Simulation
Econometrics and Statistics

금융수학 관련 대학원 과정이 있는 주요 외국 대학은 다음과 같다
NYU, 카네기 멜런, 콜럼비아, 스탠포드, 버클리, 토론토

2006년 이공계, 상경계, 금융계가 모여 대한금융공학회를 창립했다. 학계와 금융계의 금융공학 전문가들로 구성되어 있다.

동 북아 금융허브 추진 등으로 금융의 중요성에 대한 인식이 점점 넓어지고 있다. 특히 급성장하고 있는 중국에 상당한 비교 우위를 점하고 있고 고부가가치 상품을 만들어 낼 수 있는 금융 산업의 발달에 국가의 명운이 달렸다 해도 과언이 아니다. 그러나 아직 우리나라는 금융공학 실력을 갖춘 전문 인력이 턱없이 부족하다. 선진국일수록 금융시장이 복잡하고 다양한 종류의 위험들이 상존하고 있어 새로운 금융상품에 대한 요구가 많다. 이러한 요구들은 대부분 금융공학적 방법에 의해 해결된다. 또한 대형 금융기관들은 기존 금융기법에 의한 거래에서 얻어지는 수익이 점점 줄어들고 있기 때문에 새로운 금융상품을 개발해야만 생존할 수 있다. 금융선진화가 되면 될수록 더욱 더 많은 전문 인력이 필요해 지기 때문에 전망은 밝다고 할 수 있다. 실제로 과거에는 전무하다시피 했던 이공계학생들의 금융기관 취업이 최근에 15-20%로 늘어났고, 더욱 늘어나는 추세이다.


** 보험 수학의 동향과 그 역량
한 국과학재단 전산수학 연구센터의 교육프로그램으로 2002년부터 추진된 <보험수학 교육프로그램 개발> 사업은 매년 여름방학이면 오픈 스쿨을 개최하여 해외 강사를 초빙하고 미국 보험계리사 시험 Course3을 중심으로 강의를 개설하였다. 이후 성균관대학교에서 일반 대학원(협동과정)에 보험계리학과를 2004년 여름 교육부의 긴가를 받아 2005년 3월에 첫 강좌를 개설하였다.


일반적으로 보험계리사(Actuary)란 수학적인 지식과 경영기법을 가지고 보험 금융사업의 전반적인 업무와 고나련하여 문제들을 정의하고 분석하고 해결해 내는 보험 금융전문인이라 정의할 수 있다.

우 리나라 보험업법 제 181조에서는 보험계리사는 기초서류의 내용 및 배당금 계산 등 정당성 여부를 호가인하며 기초서류의 작성,책임준비금 계산, 잉여금과 배당금 배분, 지급여력과 상품공시 자료에 관한 사항을주요 업무로 하는 사람으로 정의하고 있다. 하지만 최근 세계적으로 금융시장이 급변하고 있고 보험산업도 개방화 전문화 되어가고 있는추세여서 보험계리사의 역할이 보험업법에 규정되어 있는 정도를 훨씬 넘어서 위험관리, 자산운용, 금융분석 등 보험 금융산업의 전반에 걸친 고도의 전문지식을 요구하는 수준으로 발전하고 있다.


우리나라는 몇 년 전만 하더라도 보험계리사 수는 불과 수십 명에 불과하였으나 최근 보험업계의 성장과 계리사의 역할 증대에 힘입어 2005년 현재 활동하고 있는보험계리사수는 542명으로 증가하였으며 이는 전체 보험회사 직원의 약0.5%를 차지한다. 우리나라는 최근 2년 동안에 보험계리사 수가 약 43% 정도 증가하고 있으며 현재 보험업계의수요와 업무량의 증가를 감안하면 이 증가추세는앞으로 계속 될 것으로 보인다. 그러나 한국의 보험 시장 규모와 미국 등 보험선진국에 비하면 아직도 국내 업계에서 봏머계리사는 상당히부족한 실정이다. 미국의 경우는 미국 보험계리사 협회에 등록된 계리사는 모두 17300명 정도이며 보험회사 직원 중 5% 정도를 차지한다.