謝遠(yuǎn)濤,李政宵
(1.對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué) 保險(xiǎn)學(xué)院,北京100029;2.中國(guó)人民大學(xué) 統(tǒng)計(jì)學(xué)院,北京100872)
在非壽險(xiǎn)產(chǎn)品定價(jià)過程中,保險(xiǎn)公司通常需要考慮兩類風(fēng)險(xiǎn)信息:一類是已知的風(fēng)險(xiǎn)特征信息,如保單持有人的性別、職業(yè)以及居住地等。對(duì)該類風(fēng)險(xiǎn)信息的定價(jià)通常使用分類費(fèi)率厘定技術(shù)。由于分類信息中并沒有保單潛在的風(fēng)險(xiǎn)信息,會(huì)導(dǎo)致同一風(fēng)險(xiǎn)類別下個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)并不完全同質(zhì),分類費(fèi)率厘定就會(huì)出現(xiàn)偏差,這就需要第二類風(fēng)險(xiǎn)信息,即潛在的個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)信息對(duì)保費(fèi)進(jìn)行調(diào)整。個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)信息通常包含在保單經(jīng)驗(yàn)索賠數(shù)據(jù)中,保險(xiǎn)公司不僅需要根據(jù)費(fèi)率因子厘定分類費(fèi)率,還需考慮保單經(jīng)驗(yàn)索賠數(shù)據(jù),這樣保費(fèi)具有合理性。
信度理論源于20世紀(jì)初,主要用于解決保單分類時(shí)出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)異質(zhì)性問題。信度理論認(rèn)為預(yù)期保費(fèi)是個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)與整體風(fēng)險(xiǎn)的加權(quán)平均值,權(quán)重表示為信度因子[1]。信度理論的發(fā)展主要分為兩個(gè)方向:Bühlmann信度和貝葉斯信度。僅當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)服從自然共軛分布時(shí)貝葉斯信度預(yù)測(cè)值才表現(xiàn)為線性形式,因此貝葉斯信度被稱為最大精度信度[2];Bühlmann信度模型利用非參數(shù)統(tǒng)計(jì)的思想,在均方誤差最小的約束條件下推導(dǎo)出線性信度估計(jì)量,該線性信度估計(jì)值可以作為貝葉斯信度的漸進(jìn)估計(jì)值,因此也被稱為最大精度信度[3]。
作為經(jīng)驗(yàn)費(fèi)率厘定的重要方法,信度理論只考慮了個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)信息,卻忽略了費(fèi)率因子對(duì)保費(fèi)的影響。因此,保險(xiǎn)公司通常使用廣義線性模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分類,計(jì)算出分類費(fèi)率,再根據(jù)經(jīng)驗(yàn)索賠信息進(jìn)行費(fèi)率調(diào)整。廣義線性模型與信度模型分別利用保單已知的風(fēng)險(xiǎn)特征信息和經(jīng)驗(yàn)信息進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)劃分,但這兩類風(fēng)險(xiǎn)特征信息通常呈現(xiàn)出高度相關(guān)性。運(yùn)用廣義線性模型劃分的高風(fēng)險(xiǎn)保單,經(jīng)驗(yàn)索賠次數(shù)通常較高;劃分的低風(fēng)險(xiǎn)保單,經(jīng)驗(yàn)索賠次數(shù)通常較低,因此會(huì)造成風(fēng)險(xiǎn)信息的重復(fù)利用,使保險(xiǎn)公司對(duì)低風(fēng)險(xiǎn)的保單收取過低的保費(fèi),而對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)保單收取了過高的保費(fèi),從而產(chǎn)生了“重復(fù)獎(jiǎng)懲”的問題[4]。
為了能夠更好地制定公平費(fèi)率,F(xiàn)rees將線性混合模型用作聯(lián)合定價(jià)模型。Frees認(rèn)為信度模型是線性混合模型的特例,在正態(tài)分布假設(shè)下它們的預(yù)測(cè)結(jié)果是等價(jià)的[5]。線性混合模型的固定效應(yīng)用于描述保單已知的風(fēng)險(xiǎn),信息隨機(jī)效應(yīng)用于描述保單個(gè)體的風(fēng)險(xiǎn)信息。線性混合模型以正態(tài)分布為基礎(chǔ),但保險(xiǎn)數(shù)據(jù)通常服從厚尾分布或離散型分布,其聯(lián)合定價(jià)方法往往缺乏穩(wěn)健性。國(guó)外聯(lián)合定價(jià)領(lǐng)域的主流研究是以線性混合模型或者廣義線性混合模型為基礎(chǔ)[6]。國(guó)內(nèi)相關(guān)研究較少,王明高、孟生旺擴(kuò)展了線性混合模型的殘差正態(tài)分布假設(shè),改善了聯(lián)合定價(jià)的預(yù)測(cè)結(jié)果[7]。考慮到信度模型與廣義線性混合模型的隱含關(guān)系,可以將信度模型與廣義線性混合模型結(jié)合,但目前學(xué)術(shù)界還沒有相關(guān)文獻(xiàn)證明結(jié)合后的聯(lián)合定價(jià)模型的優(yōu)越性,也沒有相關(guān)理論支持預(yù)測(cè)值具有信度模型的特性[8]。因此,聯(lián)合定價(jià)方法在非壽險(xiǎn)定價(jià)的運(yùn)用仍未取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。
本文放寬了隨機(jī)效應(yīng)的正態(tài)分布假設(shè),對(duì)索賠次數(shù)的廣義線性混合模型基本假設(shè)進(jìn)行修正,將信度模型與廣義線性混合模型相結(jié)合,提出了一種擴(kuò)展的聯(lián)合定價(jià)模型。擴(kuò)展的聯(lián)合定價(jià)模型的預(yù)測(cè)值不僅具備信度模型的“收縮估計(jì)”,還可以表示成獎(jiǎng)懲系統(tǒng)因子的形式。實(shí)證研究表明,擴(kuò)展的聯(lián)合定價(jià)模型能夠更好地解決“重復(fù)獎(jiǎng)懲”的問題。
本文將信度模型嵌套入廣義線性混合模型的框架,建立聯(lián)合定價(jià)模型。首先考慮具有n份保單的風(fēng)險(xiǎn)組合,每份保單之間相互獨(dú)立,每份保單都包含T年的索賠次數(shù)的觀測(cè)值。第i份保單在第t年的索賠次數(shù)用隨機(jī)變量[Yit:i=1,2,…,n;t=1,2,…,T]來表示。保險(xiǎn)公司在制定保費(fèi)時(shí)通常使用廣義線性模型,假設(shè)索賠次數(shù)在風(fēng)險(xiǎn)參數(shù) (Θi=θi)給定條件下服從指數(shù)分布族,其密度函數(shù)表示為:
其中τ為離散參數(shù),ηit為自然參數(shù)。
索賠次數(shù)的均值和方差可以表示為:
其中v(·)為方差函數(shù)。
通過連接函數(shù)可以建立均值與費(fèi)率因子之間的關(guān)系,通常使用對(duì)數(shù)連接函數(shù),故有:
其中expβT(x)表示第i份保單在觀察期t的平均索賠頻率的預(yù)測(cè)值。如果兩份保單具有相同的費(fèi)率結(jié)構(gòu),索賠頻率具有相同的預(yù)測(cè)值,但實(shí)際上保費(fèi)會(huì)因保單個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)的差異而略微不同。對(duì)于費(fèi)率結(jié)構(gòu)相同的保單制定相同的費(fèi)率將不再合理。
為了使模型(3)的預(yù)測(cè)更加準(zhǔn)確,需要引入隨機(jī)效應(yīng)ui描述不同保單的個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)差異。第i份保單的均值表示為:
本文將模型(4)稱之為聯(lián)合定價(jià)模型。如果隨機(jī)效應(yīng)ui服從均值為0的正態(tài)分布,即ui~,則聯(lián)合定價(jià)模型本質(zhì)上就是廣義線性混合模型,但廣義線性混合模型作為聯(lián)合定價(jià)的方法存在較大的缺陷,即保單組合的總平均索賠頻率的預(yù)測(cè)值μ仍然是隨機(jī)效應(yīng)ui的函數(shù),總平均索賠頻率仍然會(huì)受到保單個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)的影響。
為了消除個(gè)體對(duì)總平均索賠頻率的影響,本文對(duì)模型(4)進(jìn)行修正,對(duì)隨機(jī)效應(yīng)施加約束條件:,得到擴(kuò)展的聯(lián)合定價(jià)模型。在約束條件下,模型(4)中的隨機(jī)效應(yīng)將服從非中心的正態(tài)分布,即)。這種特殊假設(shè)可以使模型對(duì)總平均損失的預(yù)測(cè)值為,對(duì)個(gè)體保單的損失預(yù)測(cè)值為,即個(gè)體保單的損失預(yù)測(cè)值可以表示為對(duì)總平均損失預(yù)測(cè)值的比例調(diào)整,調(diào)整因子為eui。該假設(shè)保證總平均損失不隨個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)改變,使保險(xiǎn)人對(duì)相同費(fèi)率結(jié)構(gòu)的人收取恒定的先驗(yàn)保費(fèi),以確保先驗(yàn)定價(jià)的合理性和公平性。
下面將模型(4)與信度模型結(jié)合,對(duì)下一期的索賠次數(shù)Yi,T+1進(jìn)行預(yù)測(cè)。在廣義線性混合模型框架下,用固定效應(yīng)表示費(fèi)率因子,隨機(jī)效應(yīng)表示個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)之間的差異,索賠次數(shù)的期望與方差有下述形式:
并在下式最小化的條件下求解未知參數(shù):
在Bühlmann信度模型中,只需給出隨機(jī)變量的一階矩和二階矩,在非參數(shù)估計(jì)的思想下就能得到信度預(yù)測(cè)值和相應(yīng)的信度因子。本文將信度模型與廣義線性混合模型相結(jié)合,求解相應(yīng)的信度預(yù)測(cè)值與信度因子的顯式解。
對(duì)損失函數(shù)L關(guān)于cit求導(dǎo)并令其等于零,可得式(8)和式(9)所示的方程:
將式(5)的期望與方差形式帶入式(8)和式(9),整理得到:
在ci1=ci2=…=ciT:=ci的假設(shè)下,結(jié)合式(5)和式(10)即得:
其中信度因子為:
為了進(jìn)一步驗(yàn)證擴(kuò)展的聯(lián)合定價(jià)模型的優(yōu)勢(shì),本文將引入獎(jiǎng)懲系統(tǒng)因子。在泊松分布的假設(shè)下,擴(kuò)展的聯(lián)合定價(jià)模型的預(yù)測(cè)值可以簡(jiǎn)化為獎(jiǎng)懲系統(tǒng)因子的一般形式。
假設(shè)索賠次數(shù)服從泊松分布,即Yit~Possion(),密度函數(shù)表示為:
索賠次數(shù)的期望和方差可以簡(jiǎn)化為:
將式(15)代入式(13),預(yù)測(cè)值可以改寫為更簡(jiǎn)潔的形式:
上式兩邊同時(shí)除以λi,T+1,得到獎(jiǎng)懲因子的一般表達(dá)式:
獎(jiǎng)懲因子同時(shí)考慮了保單的費(fèi)率因子結(jié)構(gòu)和經(jīng)驗(yàn)損失信息,并具備如下性質(zhì):其一,當(dāng)保險(xiǎn)事故發(fā)生次數(shù)超過總預(yù)測(cè)值時(shí),獎(jiǎng)懲因子大于1,保單持有人將受到懲罰,下期繳納相對(duì)較多的保費(fèi);當(dāng)個(gè)體保險(xiǎn)事故發(fā)生次數(shù)少于總預(yù)測(cè)值時(shí),獎(jiǎng)懲因子小于1,保單持有人享受保費(fèi)折扣優(yōu)惠,下期繳納相對(duì)較少的保費(fèi)。其二,獎(jiǎng)懲因子受到隨機(jī)效應(yīng)波動(dòng)性的影響。在聯(lián)合定價(jià)模型中,隨機(jī)效應(yīng)用于描述個(gè)體保單的風(fēng)險(xiǎn)差異,個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)之間差異越小,獎(jiǎng)懲因子值越小,保單持有人獲得保費(fèi)折扣的概率越大。其三,獎(jiǎng)懲因子還受到費(fèi)率因子的影響。相比于Bühlmann-Straub信度模型的獎(jiǎng)懲系統(tǒng)因子,擴(kuò)展的聯(lián)合定價(jià)模型同時(shí)考慮了費(fèi)率因子和個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)特征的影響。
當(dāng)隨機(jī)效應(yīng)服從正態(tài)分布時(shí),擴(kuò)展的聯(lián)合定價(jià)模型退化為泊松-對(duì)數(shù)正態(tài)聯(lián)合定價(jià)模型。此時(shí),為了得到獎(jiǎng)懲因子的預(yù)測(cè)值式,需要估計(jì)^δ和^λit。^δ的估計(jì)值與隨機(jī)效應(yīng)ui的指數(shù)化后的方差有關(guān),^λit的估計(jì)值與固定效應(yīng)的估計(jì)值有關(guān)。對(duì)固定效應(yīng)與隨機(jī)效應(yīng)的估計(jì)沿用了廣義線性混合模型的參數(shù)估計(jì)方法。基于聯(lián)合密度函數(shù)的對(duì)數(shù)似然函數(shù),可以表示為:
考慮到上式包含積分項(xiàng),實(shí)際計(jì)算比較困難,需要采用近似算法或數(shù)值積分算法獲得未知參數(shù)的極大似然估計(jì)值,通常使用的一種方法是Adaptive Gaussian Quadrature 法[9]。 例 如,SAS 軟 件 的NLMIXED模塊,該方法求得的似然函數(shù)值還可以用于似然比檢驗(yàn)。
若隨機(jī)效應(yīng)經(jīng)過指數(shù)變換后服從伽馬分布,即exp(ui)~Gamma(α,α),擴(kuò)展的聯(lián)合定價(jià)模型退化為泊松-伽馬聯(lián)合定價(jià)模型。隨機(jī)效應(yīng)呈非正態(tài)分布時(shí)既有軟件無法處理,考慮泊松-伽馬模型的后驗(yàn)分布服從負(fù)二項(xiàng)分布的特殊性質(zhì),本文先用SAS軟件中的GLIMMIX模塊擬合負(fù)二項(xiàng)分布并估計(jì)參數(shù),然后利用方差與期望的特性,反過來估計(jì)伽馬分布的α參數(shù)。給定了某樣本,其對(duì)數(shù)似然函數(shù)的貢獻(xiàn)為:
其中,參數(shù)為負(fù)二項(xiàng)分布的散度參數(shù)。在參數(shù)估計(jì)中,本文使用了Miller在文獻(xiàn)中使用的擴(kuò)展的廣義估計(jì)方程(eGEE)方法[10]。
下面應(yīng)用一組車險(xiǎn)索賠次數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證分析。數(shù)據(jù)總體包含了國(guó)外某保險(xiǎn)公司40 000張保單在3年期間的索賠次數(shù)數(shù)據(jù)。表1展示了保單持有人的年齡和車輛價(jià)值兩個(gè)費(fèi)率因子,其中年齡為分類變量,包含10個(gè)水平;車輛價(jià)值也為分類變量,包含6個(gè)水平。
假設(shè)索賠次數(shù)服從泊松分布,分別建立單獨(dú)定價(jià)模型與聯(lián)合定價(jià)模型。單獨(dú)定價(jià)模型首先運(yùn)用廣義線性模型擬合索賠次數(shù),得到索賠頻率的總平均預(yù)測(cè)值,見式(3);然后運(yùn)用信度模型,結(jié)合經(jīng)驗(yàn)索賠次數(shù),對(duì)索賠頻率的預(yù)測(cè)值進(jìn)行調(diào)整。聯(lián)合定價(jià)模型是直接運(yùn)用式(4)進(jìn)行模型擬合,運(yùn)用式(16)進(jìn)行預(yù)測(cè)。擴(kuò)展的聯(lián)合定價(jià)模型的均值表示為:
其中若隨機(jī)效應(yīng)ui隨保單編號(hào)改變而改變,若ui服從正態(tài)分布N(-σ2/2,σ2),聯(lián)合定價(jià)模型就擴(kuò)展為泊松-對(duì)數(shù)正態(tài)聯(lián)合定價(jià)模型;若exp (ui)服從伽馬分布Γ(α,α),聯(lián)合定價(jià)模型就擴(kuò)展為泊松-伽馬聯(lián)合定價(jià)模型。
表1 數(shù)據(jù)說明及符號(hào)表示
隨機(jī)抽取10個(gè)保單樣本,比較聯(lián)合定價(jià)與單獨(dú)定價(jià)模型獎(jiǎng)懲因子的預(yù)測(cè)值,見表2。從整體趨勢(shì)分析,索賠記錄為0的保單獎(jiǎng)懲因子遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1,當(dāng)發(fā)生1次保險(xiǎn)事故后,獎(jiǎng)懲因子變動(dòng)到1之上,說明該保單因發(fā)生保險(xiǎn)事故繳納了額外的保費(fèi),發(fā)生2次保險(xiǎn)事故的保單受懲罰程度大幅增加;比較費(fèi)率結(jié)構(gòu)相同的保單6和7,當(dāng)歷史索賠次數(shù)由0增加到2時(shí),單獨(dú)定價(jià)下的獎(jiǎng)懲因子遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于聯(lián)合定價(jià)下的獎(jiǎng)懲因子,說明單獨(dú)定價(jià)模型確實(shí)存在過度懲罰的現(xiàn)象(見表2)。
表2 獎(jiǎng)懲因子預(yù)測(cè)值表
本文將獎(jiǎng)懲因子大于1的保單歸為高風(fēng)險(xiǎn),將獎(jiǎng)懲因子小于1的保單歸為低風(fēng)險(xiǎn)。圖1比較了隨機(jī)抽取的30個(gè)樣本的獎(jiǎng)懲因子的預(yù)測(cè)值。對(duì)于同質(zhì)性的高風(fēng)險(xiǎn)保單,聯(lián)合定價(jià)下的獎(jiǎng)懲因子預(yù)測(cè)值高于單獨(dú)定價(jià)的獎(jiǎng)懲因子,原因在于單獨(dú)定價(jià)的保單重復(fù)利用了先驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)特征信息與經(jīng)驗(yàn)索賠信息,而對(duì)于同質(zhì)性的低風(fēng)險(xiǎn)保單,兩種方法下對(duì)獎(jiǎng)懲因子預(yù)測(cè)結(jié)果差異不大。以上聯(lián)合定價(jià)模型是在隨機(jī)效應(yīng)服從正態(tài)分布的假設(shè)下的預(yù)測(cè)值,即泊松-對(duì)數(shù)正態(tài)模型。實(shí)證結(jié)果表明,擴(kuò)展的聯(lián)合定價(jià)模型(泊松-對(duì)數(shù)正態(tài))能夠更好地解決對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)保單的“過度懲罰”問題,但處理低風(fēng)險(xiǎn)保單的“重復(fù)獎(jiǎng)懲”問題并沒有預(yù)想的充分。
圖1 聯(lián)合定價(jià)與單獨(dú)定價(jià)模型的獎(jiǎng)懲因子比較圖
基于此,本文將擴(kuò)展的聯(lián)合定價(jià)模型(泊松-對(duì)數(shù)正態(tài))擴(kuò)展到聯(lián)合定價(jià)模型(泊松-伽馬),調(diào)整后的獎(jiǎng)懲因子預(yù)測(cè)值見圖2。聯(lián)合定價(jià)模型(泊松-伽馬)的獎(jiǎng)懲因子在高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域與聯(lián)合定價(jià)模型(泊松-對(duì)數(shù)正態(tài))的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域重復(fù)性較高,認(rèn)為以上兩種聯(lián)合定價(jià)模型在處理高風(fēng)險(xiǎn)類別時(shí),都能夠解決“重復(fù)懲罰”問題。聯(lián)合定價(jià)模型(泊松-伽馬)在低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的獎(jiǎng)懲因子更接近1,認(rèn)為聯(lián)合定價(jià)模型(泊松-伽馬)能更好地解決“重復(fù)獎(jiǎng)勵(lì)”問題。從模型本質(zhì)分析,聯(lián)合定價(jià)模型(泊松-對(duì)數(shù)正態(tài))實(shí)質(zhì)是隨機(jī)效應(yīng)服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布下的估計(jì)值,聯(lián)合定價(jià)模型(泊松-伽馬)實(shí)質(zhì)是隨機(jī)效應(yīng)服從伽馬分布的估計(jì)值。在聯(lián)合定價(jià)模型中,由于隨機(jī)效應(yīng)表示的是保單個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)特征,伽馬分布比對(duì)數(shù)正態(tài)分布更適合于描述保單的個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)信息。
圖2 聯(lián)合定價(jià)模型(泊松-對(duì)數(shù)正態(tài))和聯(lián)合定價(jià)模型(泊松-伽馬)預(yù)測(cè)值圖
表3比較了幾種聯(lián)合定價(jià)模型的擬合效果。擴(kuò)展的聯(lián)合定價(jià)模型無論在AIC、對(duì)數(shù)似然值還是均方誤差下都優(yōu)于廣義線性混合模型。其中聯(lián)合定價(jià)模型(泊松-伽馬)的預(yù)測(cè)均方誤差低于聯(lián)合定價(jià)模型(泊松-對(duì)數(shù)正態(tài)),認(rèn)為聯(lián)合定價(jià)模型(泊松-伽馬)的擬合度更高,誤差更小。由于保險(xiǎn)賠款次數(shù)通常具有過離散性,聯(lián)合定價(jià)模型(泊松-伽馬)本質(zhì)上可以等同于負(fù)二項(xiàng)分布,在處理過離散的保險(xiǎn)數(shù)據(jù)的方面效果較好,得到的獎(jiǎng)懲系統(tǒng)有更大的實(shí)用價(jià)值,同時(shí)也驗(yàn)證了孟生旺的結(jié)論[4]。
表3 聯(lián)合定價(jià)模型預(yù)測(cè)精度表
此外,擴(kuò)展的聯(lián)合定價(jià)模型的獎(jiǎng)懲因子還具有信度模型“收縮估計(jì)”的性質(zhì)。圖3比較了擴(kuò)展的聯(lián)合定價(jià)模型和Bühlmann-Straub模型的信度因子估計(jì)值,圖4顯示了獎(jiǎng)懲因子在整體均值與經(jīng)驗(yàn)均值之間“收縮”。單獨(dú)定價(jià)模型的信度因子整體偏大,原因在于Bühlmann-Straub信度因子只考慮經(jīng)驗(yàn)損失數(shù)據(jù)對(duì)獎(jiǎng)懲因子的影響,即信度因子賦予經(jīng)驗(yàn)索賠信息的權(quán)重較高。聯(lián)合定價(jià)模型事先對(duì)保單進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分類,根據(jù)同類風(fēng)險(xiǎn)劃分風(fēng)險(xiǎn)單位,繼而再考慮個(gè)體歷史索賠信息對(duì)保費(fèi)的調(diào)整作用,實(shí)質(zhì)上信度因子賦予經(jīng)驗(yàn)信息的權(quán)重降低,預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)類別的信息增加,這為聯(lián)合定價(jià)提供了更為合理的解釋。
圖3 擴(kuò)展的聯(lián)合定價(jià)與信度模型信度因子比較圖
圖4 聯(lián)合定價(jià)模型的收縮效應(yīng)圖
為了防止本研究過分依賴數(shù)據(jù),本文使用了Bootstrap技術(shù)重抽樣1 000次,每次抽取初始樣本的80%進(jìn)行密集實(shí)驗(yàn)。為了重點(diǎn)關(guān)注尾部,每次實(shí)驗(yàn)都篩選出信度因子大于1.5或小于0.5部分(以單獨(dú)定價(jià)模型為基準(zhǔn))進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。每次抽樣對(duì)單獨(dú)定價(jià)模型、廣義線性混合模型、聯(lián)合定價(jià)模型(泊松-對(duì)數(shù)正態(tài))和聯(lián)合定價(jià)模型(泊松-伽馬)的雙尾數(shù)據(jù)進(jìn)行F檢驗(yàn)。1 000次抽樣檢驗(yàn)中F檢驗(yàn)顯著的有927次,按照二項(xiàng)分布來構(gòu)建檢驗(yàn),伴隨概率<0.000 1,因此認(rèn)為4個(gè)模型之間的差異具有顯著性。綜合獎(jiǎng)懲因子進(jìn)行分析,認(rèn)為本文構(gòu)建的模型確實(shí)有利于解決“重復(fù)獎(jiǎng)懲”問題,聯(lián)合定價(jià)模型(泊松-伽馬)下的獎(jiǎng)懲因子效果更佳。
廣義線性混合模型作為聯(lián)合定價(jià)中的常用的模型,能夠解決單獨(dú)定價(jià)模型存在的風(fēng)險(xiǎn)信息重復(fù)疊加的問題,但是隨機(jī)效應(yīng)滿足均值為零的正態(tài)分布的假設(shè),會(huì)造成對(duì)個(gè)體保單的費(fèi)率估計(jì)有偏,預(yù)測(cè)誤差偏高。在廣義線性混合模型的基礎(chǔ)上,通過擴(kuò)展隨機(jī)效應(yīng)的假設(shè),引入信度模型,就能得到本文中擴(kuò)展的聯(lián)合定價(jià)模型。該模型將信度模型中隱含的正態(tài)分布假設(shè)擴(kuò)展到泊松分布,對(duì)索賠次數(shù)的描述與預(yù)測(cè)更加合理。
擴(kuò)展的聯(lián)合定價(jià)模型根據(jù)隨機(jī)效應(yīng)假設(shè)的不同,可以分為聯(lián)合定價(jià)模型(泊松-對(duì)數(shù)正態(tài))和聯(lián)合定價(jià)模型(泊松-伽馬)。研究發(fā)現(xiàn),聯(lián)合定價(jià)模型(泊松-對(duì)數(shù)正態(tài))能更好地解決“過度懲罰”問題,但在解決“過度折扣”問題上表現(xiàn)并不明顯。若將隨機(jī)效應(yīng)擴(kuò)展到伽馬分布,泊松-伽馬模型下的獎(jiǎng)懲因子能更好地解決“過度獎(jiǎng)懲”問題,且預(yù)測(cè)精度和擬合效果都優(yōu)于其他模型。
擴(kuò)展的聯(lián)合定價(jià)模型還具有信度模型的“收縮效應(yīng)”,本文從理論和實(shí)證上都證明了聯(lián)合定價(jià)的估計(jì)值寫成信度因子形式具有必然性。聯(lián)合定價(jià)模型在進(jìn)行費(fèi)率厘定研究中的另外一大優(yōu)勢(shì)是,能通過選擇不同的隨機(jī)效應(yīng)協(xié)方差矩陣來刻畫風(fēng)險(xiǎn)單位之間的相關(guān)性,這也是今后需要繼續(xù)研究的一個(gè)方向。
[1] Whitney A W.Theory of Experience Rating[C].Virginla Proceedings of the Casualty Actuarial Society,1918(4/5).
[2] 謝遠(yuǎn)濤,王穩(wěn),譚英平,等.廣義線性混合模型框架下的信度模型分析[J].統(tǒng)計(jì)與信息論壇,2012(10).
[3] Bühlmann H.Experience Rating and Credibility[J].Astin Bulletin,1967,4(3).
[4] 孟生旺.考慮個(gè)體保單風(fēng)險(xiǎn)特征的最優(yōu)獎(jiǎng)懲系統(tǒng)[J].?dāng)?shù)理統(tǒng)計(jì)與管理,2013,32(3).
[5] Frees E W,Young V R,Luo Y.A Longitudinal Data Analysis Interpretation of Credibility Models[J].Insurance:Mathematics and Economics.1999,24(3).
[6] Antonio K,Beirlant J.Actuarial Statistics with Generalized Linear Mixed mModels[J].Insurance:Mathematics and Economics,2007,40(1).
[7] 王明高,孟生旺.基于貝葉斯偏態(tài)線性混合模型的費(fèi)率厘定[J].統(tǒng)計(jì)與信息論壇,2015(1).
[8] 康萌萌,孟生旺.基于MCMC模擬和偽似然估計(jì)法的交叉分類信度模型費(fèi)率厘定[J].統(tǒng)計(jì)與信息論壇,2014(2).
[9] Pinheiro J C,Bates D M.Approximations to the Log-Likelihood Function in the Nonlinear Mixed-Effects model[J].Journal of computational and Graphical Statistics,1995,4(1).
[10]Miller M E,Davis C S,Landis J R.The Analysis of Longitudinal Polytomous Data:Generalized Estimating Equations and Connections with Weighted Least Squares[J].Biometrics,1993,49(4).
[11]De Jong P,Heller G Z.Generalized Linear Models for Insurance Data[M].London:Cambridge University Press,2008.