General Insurance Reserve Risk Modeling Based on Unaggregated Data

Pavel Zimmermann

Doctoral thesis

Modelování rizika rezerv v neživotním pojištění založené na neagregovaných datech

Abstract:

Obor pojistné matematiky zaznamenal v posledních letech výrazný rozvoj díky významnému zvýšení požadavků na kvantifikaci pojistných a finančních rizik. Toto zvýšení požadavků je spojeno zejména se zaváděním nových reportovacích pravidel (IFRS, Solvency II). Klíčovým úkolem pro měření solventnosti je odhad pravděpodobnostního rozdělení budoucích cash flow pojišťovny. Měření solventnosti je pak založeno na vhodné míře rizika odvozené například na základě nějakého kvantilu tohoto rozdělení. Zatímco je absolutní většina současných modelů založena výhradně na agregovaných datech (jako je například vývoj celkové škody pocházející z určitého časového období), cílem této práce je zmapování možností modelování rizika rezerv (tj. zhruba řečeno rozdělení finální výše škody u škod, které již nastaly) založeného přímo na vývoji jednotlivých škod. Tyto modely zatím nejsou příliš populární a pokud je autorům známo, žádný přehled nebyl dosud publikován. Předpoklady a specifikace již publikovaných modelů byly v této práci srovnány s praktickými zkušenostmi a bylo poukázáno na některé nedostatky existujících modelů. V práci byl dále navržen vlastní model rizika rezerv, který některé tyto nedostatky řeší a má předpoklady, které jsou blíže praktickému chování sledovaných procesů než existující modely. Byly zkoumány teoretické aspekty navrženého modelu a bylo odvozeno rozdělení pravděpodobností finální výše škody. Důraz byl ale také kladen na praktické aspekty navrženého modelu a na jeho aplikovatelnost v industriálních podmínkách. Z toho důvodu byly také identifikovány některé omezující předpoklady o kterých lze v mnoha praktických situacích předpokládat jejich splnění a které vedou k výraznému zjednodušení modelu. Dále byly navrženy algoritmy vedoucí ke snížení počtu potřebných výpočtů. V závěru práce byla věnována pozornost metodám odhadu uvažovaných parametrů, které respektují praktická omezení (jako jsou například chybějící pozorování v době modelování). K tomuto účelu byla mimo jiné využita teorie analýzy přežívání.

Abstract:

Recently the eld of actuarial mathematics has experienced a large development due to a signi cant increase of demands for insurance and nancial risk quanti cation due to the fact that the implementation of a complex of rules of international reporting standards (IFRS) and solvency reporting (Solvency II) has started. It appears that the key question for solvency measuring is determination of probability distribution of future cash ows of an insurance company. Solvency is then reported through an appropriate risk measure based e.g. on a percentile of this distribution. While as present popular models are based solely on aggregated data (such as total loss development from a certain time period), the main objective of this work is to scrutinize possibilities of modelling of the reserve risk (i.e. roughly said, the distribution of the ultimate incurred value of claims that have already happened in the past) based directly on individual claims. These models have not yet become popular and to the author's knowledge an overview of such models has not been published previously. The assumptions and speci cation of the already published models were compared to the practical experience and some inadequacies were pointed out. Further more a new reserve risk model was constructed which is believed to have practically more suitable assumptions and properties than the existing models. Theoretical aspects of the new model were studied and distribution of the ultimate incurred value (the modelled variable) was derived. An emphasis was put also on practical aspects of the developed model and its applicability in the case of industrial use. Therefore some restrictive assumptions which might be considered realistic in variety of practical cases and which lead to a signi cant simpli cation of the model were identi ed throughout the work. Furthermore, algorithms to reduce the number of the necessary calculations were developed. In the last chapters of the work, an e ort was devoted to the methods of the estimation of the considered parameters respecting practical limitations (such as missing observations at the time of modelling). For this purpose, survival analysis was (amongst other methods) applied.

Keywords

GLM, analýza přežívání, neagregovaná data, proces likvidace škody, interní model, Model rizika rezerv

Keywords

Reserve risk model, GLM, Survival analysis, Unaggregated data, Settlement process, Individual claim level, Internal model

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 9. 2004

Thesis defence

• Date of defence: 11. 6. 2010
• Supervisor: Jana Kahounová
• Reader: Tomáš Cipra, Petr Jedlička

Vysoká škola ekonomická v Praze

Doctoral programme / field:
Kvantitativní metody v ekonomice / Statistika