第3章 短期聚合风险模型
年真题) 【例题3.2】(2005年真题)总损失额S服从复合分布,S的概率函数可表示为: 例题 】 年真题
n + 2 3 *( n fS ( x ) = ∑ f X n) ( x ) 1 2 L 0.2 × 0.8 ,x = 0 , , , n n =0
∞
* 其中,个体损失额X的概率函数为:fX(1)=0.20,fX(2)=0.50,fX(3)=0.30。f X ( n ) 表示fX的n重卷
(3.2) (3.3)
M S (t ) = E (etS ) = M N ln M Ci (t ) (3.4) 只要已知理赔次数N的矩母函数MN(t)和理赔额Ci的矩母函数,便可由上式进行复合运算得
到S的矩母函数。
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e − λ λ n *n FS ( x) = ∑ P ( x) n! n =0
∞
e − λ λ n *n f S ( x) = ∑ p ( x) n! n =0 E ( S ) = λ p1
∞
Var ( S ) = λ p2 M S (t ) = e
(2)特殊性质 ①求和的封闭性: 已知S1,S2,…,Sm是相互独立的随机变量,Si为参数λi的复合泊松分布,理赔额变量的 分布函数为Pi(x)=1,2,…,m。则S=S1+S2+…+Sm服从参数为 λ = 分布函数为:
λ [ M C ( t )−1]
∑ λ 的复合泊松分布,且S的
i =1 i
m
P( x) = ∑
λi P ( x) λ i i =1
m
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②可分解性: 假设随机变量S服从复合泊松分布,参数λ>0,理赔额变量为离散型,概率函数为 πi=P(C=xi),i=1,2,…,m,其中xi 表示理赔额变量的取值。若记Ni 为S中取值为xi 的次数, i=1,2,…,m,则有: N=N1+N2+…+Nm,N>0,
§3.2 1.S的概率分布 . 的概率分布
理赔总量模型
设理赔总量S的分布函数为Fs(x),密度函数为fs(x),则:
FS ( x) = P( S ≤ x) = ∑ P ( S ≤ x | N = n P( N = n) )
n =0
∞
= ∑ P ( N = n ) P* n ( x )
n =0 ∞
∞
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(3)泊松分布 ①参数λ为常数:
P { N = k} =
λk
k! E ( N ) = Var ( N ) = λ M N (t ) = e
λ et −1
, e − λ,k = 0,2, ,λ>0 1 ⋅⋅⋅
( )
注:泊松分布是二项分布的一种极限结果。 ②参数λ为随机变量: 假定N的泊松分布的参数λ是随机变量,记作Λ,设其分布离散型分布都可归入(a,b)类计数分布:
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【要点详解】 要点详解】
§3.1
理赔次数和理赔额的分布
短期聚合风险模型: 短期聚合风险模型:
N C + C2 + ⋅⋅⋅ + C N = ∑ Ci S = 1 i =1 0
N>0 N= 0
(3.1)
其中:N表示某类保单在单位时间内发生理赔的次数,Ci表示该类保单在此期间第i次理赔 的金额,S为该类保单在此期间的理赔总量。 模型假设: ☞ 随机变量N,C1,C2,…相互独立。 ☞ C1,C2,…具有相同的分布,即Ci都是同质风险。记它们的共同分布为P(x)、概率密度 (或概率函数)为p(x),用C表示服从该共同分布的随机变量。
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1.理赔次数的分布 . 理赔次数变量是取值非负整数的随机变量,它刻画保单组合在给定的时间内的总理赔次 数。 (1)二项分布
n n −k P { N = k } = q k (1 − q ) ,k = 0,2, ,n,0<q<1 1 ⋅⋅⋅ , k E ( N ) = nq ,Var ( N ) = nq(1 − q ) M N ( t ) = ( q + pet )
P { N = n}= ∫ P ( N = n | Λ = λ ) u (λ )d λ = ∫
0
∞
∞
λn
n!
0
e − λ u (λ ) d λ
E ( N ) = E[ Λ ] Var ( N ) = E (Λ) + Var (Λ) M N (t ) = M Λ ( et − 1)
定理: 定理:当Λ取定为某个值λ后,N服从参数为λ的泊松分布,Λ~Gamma(α,β),则N的无条件 分布为负二项分布,参数分别为:
r = α,p =
β
1+ β
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2.理赔额变量 . 理赔发生后的理赔金额是一个取值于非负实数的随机变量,它刻画每次理赔的损失金额 状况。各类离散型分布、连续分布、混合型分布都可用于描述理赔额分布。 年春季真题) 【例题3.1】(2008年春季真题)某保险人承保保险标的索赔次数N服从参数为Λ的泊松 例题 】 年春季真题
0 S = x1 N1 + x2 N 2 + ⋅⋅⋅ + xm N m
有以下结论成立: ☞ N1,N2,…,Nm相互独立; ☞ Ni服从参数为λi=λπi的泊松分布,i=1,2,…,m。
N =0 N>0
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§3.3 1.复合泊松模型的定义 . 短期聚合风险模型满足以下条件时: (1)N服从参数为λ>0的泊松分布。
复合泊松模型
(2)理赔额变量C1,C2,…相互独立具有相同的分布,简称为理赔额变量C。其分布函 数为P(x),x≥0;密度函数为p(x),x≥0;并记其k阶原点矩为:
∞
pk = ∫ x k dP ( x) k = 1 2, , , ⋅⋅⋅
0
(3)N与C1,C2,…,相互独立。 则短期聚合风险模型的随机变量S为参数λ>0的复合泊松模型。
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2.复合泊松模型的性质 . (1)基本性质
第3章 短期聚合风险模型 章
【考试内容】 考试内容】 3.1 理赔次数和理赔额的分布 理赔次数的分布 理赔额变量 3.2 理赔总量模型 S的概率分布 S的均值、方差 S的矩母函数 3.3 3.4 复合泊松模型 聚合理赔量的近似模型 正态近似 平移伽玛近似
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0
∞
∞
λ ne−λ
n!
0
e− λ d λ
=2
− ( n +1)
∫
∞ 0
λ n+1−1e −2 λ
Γ(n + 1)
2n+1 d λ
= 2− ( n+1)
故
P( N = k ) 1 = P( N = k − 1) 2
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(2)负二项分布
n
r + k − 1 r k P { N = k} = , 1 ⋅⋅⋅ p q ,k = 0,2, k rq E(N ) = p rq Var ( N ) = 2 p p M N (t ) = t 1 − qe
r
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f S ( x ) = ∑ P ( N = n) p * n ( x )
n =0
2.S的均值、方差 . 的均值 的均值、
E ( S ) = E ( N ) E (Ci ) Var ( S ) = E 2 (Ci )Var ( N ) + E ( N )Var (Ci )
3.S的矩母函数 . 的矩母函数
分布,假设Λ服从参数为l的指数分布,则
P( N = k ) =( P( N = k − 1)
E.6/7
)。
A.1/2 【答案】A 答案】
B.2/3
C.3/4
D.5/6
【解析】由已知,有fΛ(λ)=e-λ,λ≥0,则 解析】
P { N = n} = ∫ P { N = n | Λ = λ} f Λ (λ )d λ = ∫
③分布计算的递推性质 ☞ 对于复合泊松模型,当理赔额变量C取值于正整数时,有如下的fS(x)的迭代公式:
f S (0) = e− λ f S ( x) =
λ
x
∑ ip(i) f
i =1
x
S
( x − i ) ,x = 1 2,⋅⋅⋅ ,3
(3.5)
☞ 若理赔次数N的分布满足:
b P { N = n} = a + P { N = n − 1},n = 1 2, , ⋅⋅⋅ n
解得:p=1.51。
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例题3.4】 年春季真题) 【 例题 】 ( 2008年春季真题) 假定理赔次数N服从几何分布,概率分布为P(N=n)=pqn , 年春季真题 n=0,1,2,…,0<p<1,p+q=1;个别理赔额X服从参数为β的指数分布Exp(β),聚合理赔S的 矩母函数Ms(t)等于( p A. qβ 1− β −t p( β − t ) E. β − qβ + t 答案】 【答案】A )。
B. 1−
p
β −t
β
C. 1−
p q( β − t )
D.
β
pβ 1 − q( β − t )
【解析】由已知,有 解析】
M X (t ) = β ,M N (t ) = p t β −t 1− qe
故
M s (t ) = M N [ln M X (t )] p = 1− qM X (t ) p = 1− q β β −t