Desarrollo de modelo Bayesiano jerárquico de mezcla con número de componentes aleatorio para cuantificar el riesgo de suscripción en seguros de no vida

Se propone desarrollar un modelo jerárquico de mezcla completamente Bayesiano con número de componentes aleatorio en la severidad de los siniestros, para cuantificar el riesgo de suscripción en seguros de no vida. El riesgo de suscripción desde el punto de vista de la tarifación se asocia con la pro...

Full description

Autores:
Capera Martínez, Yesid Alberto
Tipo de recurso:
Masters Thesis
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad Santo Tomás
Repositorio:
Repositorio Institucional USTA
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.usta.edu.co:11634/35030
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/11634/35030
Palabra clave:
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Aggregated Loss
Fully Bayesian Mixture Model
Subscription Risk
Insolvency probability
ruin stochastic process
Teoría Bayesiana de decisiones estadísticas
Análisis sucesional
Toma de decisiones
Investigación operacional
Frecuencia
Severidad
Pérdida Agregada
Modelo de mezcla completamente Bayesiano
Riesgo de suscripción
Probabilidad de Insolvencia
Ruina
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description Se propone desarrollar un modelo jerárquico de mezcla completamente Bayesiano con número de componentes aleatorio en la severidad de los siniestros, para cuantificar el riesgo de suscripción en seguros de no vida. El riesgo de suscripción desde el punto de vista de la tarifación se asocia con la probabilidad de insolvencia que tiene una compañía aseguradora. Esta probabilidad depende de un proceso estocástico de ruina que pone en consideración: el capital inicial de la compañía, el monto total de primas recibidas y el monto de pérdida agregada en siniestros. En consecuencia, modelar las distribuciones posteriores para la frecuencia y severidad de los siniestros en este proceso estocástico, resulta ser apropiado para cuantificar el riesgo de suscripción. Con respecto a la incertidumbre que existe en el número de clústeres asociados a riesgos presentes en la distribución de severidad de los siniestros, se hace uso de la propuesta de cadenas de Markov de Monte Carlo para el número de componentes de la mezcla. Una vez se verifica tanto la bondad de ajuste del modelo como los criterios Bayesianos WAIC y DIC, se establece una comparación vía validación cruzada k-fold entre los resultados de frecuencia y severidad de los siniestros con los modelos de enfoque clásico para el riesgo de suscripción. El objetivo es mostrar si estos resultados son más eficientes con el modelo Bayesiano propuesto al evaluar medidas de calidad del pronóstico tales como el error cuadrático medio y el error porcentual absoluto medio. Posteriormente, los mejores modelos para frecuencia y severidad obtenidos en la validación cruzada se utilizan como una importante aplicación que permite medir el riesgo de suscripción en seguros de no vida o Seguros Generales mediante un proceso de estocástico de ruina y los cálculos de requerimiento de capital para volumen de primas y reservas tomados de la Directiva de Solvencia II. La metodología propuesta se ilustra por medio del conjunto de datos de siniestros dataCar que se encuentra en la librería insuranceData del software estadístico R.
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El riesgo de suscripción desde el punto de vista de la tarifación se asocia con la probabilidad de insolvencia que tiene una compañía aseguradora. Esta probabilidad depende de un proceso estocástico de ruina que pone en consideración: el capital inicial de la compañía, el monto total de primas recibidas y el monto de pérdida agregada en siniestros. En consecuencia, modelar las distribuciones posteriores para la frecuencia y severidad de los siniestros en este proceso estocástico, resulta ser apropiado para cuantificar el riesgo de suscripción. Con respecto a la incertidumbre que existe en el número de clústeres asociados a riesgos presentes en la distribución de severidad de los siniestros, se hace uso de la propuesta de cadenas de Markov de Monte Carlo para el número de componentes de la mezcla. Una vez se verifica tanto la bondad de ajuste del modelo como los criterios Bayesianos WAIC y DIC, se establece una comparación vía validación cruzada k-fold entre los resultados de frecuencia y severidad de los siniestros con los modelos de enfoque clásico para el riesgo de suscripción. El objetivo es mostrar si estos resultados son más eficientes con el modelo Bayesiano propuesto al evaluar medidas de calidad del pronóstico tales como el error cuadrático medio y el error porcentual absoluto medio. Posteriormente, los mejores modelos para frecuencia y severidad obtenidos en la validación cruzada se utilizan como una importante aplicación que permite medir el riesgo de suscripción en seguros de no vida o Seguros Generales mediante un proceso de estocástico de ruina y los cálculos de requerimiento de capital para volumen de primas y reservas tomados de la Directiva de Solvencia II. La metodología propuesta se ilustra por medio del conjunto de datos de siniestros dataCar que se encuentra en la librería insuranceData del software estadístico R.The purpose of this project is developmenting a fully Bayesian hierarchical mixture model with a random number of components, in order to quantify the risk of subscription in non-life insurance. Subscription risk from the point of view of pricing is associated with an insurance company's probability of insolvency. This probability depends on a ruin stochastic process who is in function of the initial capital of the company, the total premiums received and the aggregate loss of claims. The posterior distribution for the parameters of severity claims in the risk model is obtained with the implementation of MCMC for the number of mixture random components. The goodness of fit for model is verified with WAIC and DIC Bayesian criteria, after we will compare with cross-validation the results of frequency and severity of claims with the classic risk models. The objective is showing if these results are more efficient with the proposed Bayesian model when we forecast and we verify the mean square error and mean absolute percentage error into cross validation. The methodology is illustrated by the dataCar claims dataset in the insuranceData library of the R statistical software.Magister en Estadística Aplicadahttp://unidadinvestigacion.usta.edu.coMaestríaapplication/pdfspaUniversidad Santo TomásMaestría Estadística AplicadaFacultad de EstadísticaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Desarrollo de modelo Bayesiano jerárquico de mezcla con número de componentes aleatorio para cuantificar el riesgo de suscripción en seguros de no vidaFrequencySeverityAggregated LossFully Bayesian Mixture ModelSubscription RiskInsolvency probabilityruin stochastic processTeoría Bayesiana de decisiones estadísticasAnálisis sucesionalToma de decisionesInvestigación operacionalFrecuenciaSeveridadPérdida AgregadaModelo de mezcla completamente BayesianoRiesgo de suscripciónProbabilidad de InsolvenciaRuinaTesis de maestríainfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionFormación de Recurso Humano para la Ctel: Trabajo de grado de Maestríahttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccinfo:eu-repo/semantics/masterThesisCRAI-USTA BogotáBulhmann, H. Straub, E. (1972) Credibility for Loss Ratio (Translated by C.E. Brooks)Philbrick, S. (1981) An Examination of Credibility Concepts (Proceedings of the Casuality Actuarial Society)Tse, Y. (2009) Nonlife Actuarial Models Theory, Methods and Evaluation. Cambridge University Press, New York.EIOPA 11/163. (2011) Calibration of the Premium and Reserve Risk Factors in the Standard Formula of Solvency II (Report of the Joint Working Group on Non - Life and Health NSLT Calibration)EIOPA - 14 - 322. (2014) The underlyng assumptions in the standard formula for the Solvency Capital Requeriment calculation.Gelman, A. et al. (2014) Bayesian Data Analysis. Texts in Statistical Science, Third Edition, New Yorkkhapeava, T. (2014) Credibility Modeling with Applications. Thesis presented in a partial fulfilment of the requirements or the degree of Master of Science (M.Sc.) in Computational Sciences, Laurentian UniversityMigon, H. et al. (2015) Statistical Inference An Integrated Approach. 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Modelación de pérdida agregada aplicada a siniestros de cáncer de mama: Caso de una empresa aseguradora. Universidad Autónoma del Estado de México, Toluca, 2014Régimen de Seguros. Libro digital de Fasecolda, http://publicaciones.fasecolda.com/regimen-de-seguros/Estudio para la implementación de una regulación basada en riesgos en Colombia. Fasecolda, 15 de octubre de 2020.Asan, U. & Ercan, S. (2012) An Introduction to Self-Organizing Maps. 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