數(shù)學(xué)在金融保險(xiǎn)行業(yè)的應(yīng)用

王一凡 西北工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)

數(shù)學(xué)在金融保險(xiǎn)行業(yè)的應(yīng)用

王一凡 西北工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)

隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們?nèi)粘Ｉ钏降牟粩嗵嵘鹑诒ｋU(xiǎn)產(chǎn)品與人們?nèi)粘Ｉ畹拿芮谐潭戎饾u增強(qiáng)。本文從一個(gè)全新的角度來(lái)研究金融保險(xiǎn)行業(yè)，即數(shù)學(xué)在金融保險(xiǎn)中的應(yīng)用，也許你會(huì)覺(jué)得，金融保險(xiǎn)與數(shù)學(xué)之間距離十分遙遠(yuǎn)，而事實(shí)并非如此，金融保險(xiǎn)中的定量分析和建模都離不開(kāi)數(shù)學(xué)知識(shí)和方法的應(yīng)用，現(xiàn)在，就讓筆者帶領(lǐng)大家去領(lǐng)略其中的“奧秘”吧。

數(shù)學(xué) 金融保險(xiǎn)行業(yè) 應(yīng)用

數(shù)學(xué)在生活、生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，這一點(diǎn)是人類社會(huì)所公認(rèn)的。例如，古希臘哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯說(shuō)：“數(shù)字，支配宇宙”[1]。數(shù)學(xué)并非我們以往所認(rèn)識(shí)的“數(shù)字、運(yùn)算、定理及證明的集合體”，它的核心是一種“研究方法”、“思想體系”。

一、生活中的數(shù)學(xué)

如果你家正在裝修，你學(xué)習(xí)的幾何知識(shí)能通過(guò)房屋面積、地磚面積，計(jì)算出大概應(yīng)該準(zhǔn)備多少塊地磚；如果你喜歡打籃球，你學(xué)習(xí)的拋物線知識(shí)能告訴你打籃球時(shí)應(yīng)該以什么角度投籃才能命中籃筐…… 數(shù)學(xué)在生活中的應(yīng)用十分廣泛，此處，讓我們?cè)僖詭讉€(gè)小例子進(jìn)行說(shuō)明：

網(wǎng)約車時(shí)，我們時(shí)常會(huì)困擾，選擇哪個(gè)品牌（滴滴、uber、易道）的網(wǎng)約車才能最省錢。通過(guò)列出代數(shù)式，進(jìn)行比較，得出的結(jié)論是9公里以內(nèi)用Uber，9-16公里用滴滴，超過(guò)16公里用易道。這不就是數(shù)學(xué)在生活中的應(yīng)用嗎？

閑暇之時(shí)去超市經(jīng)常能看到各種促銷消息，“買一贈(zèng)一”和“買二贈(zèng)一”有區(qū)別嗎，肯定是有區(qū)別的。學(xué)過(guò)數(shù)學(xué)就會(huì)知道，雖然都是“贈(zèng)一”實(shí)際上一種方式相當(dāng)于5折折扣，另一種方式相當(dāng)于6.7折，哪一種更實(shí)惠，不言而明。

二、金融保險(xiǎn)行業(yè)中的數(shù)學(xué)

1.經(jīng)典風(fēng)險(xiǎn)模型

關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)的定義尚未統(tǒng)一，具有代表性的觀點(diǎn)認(rèn)為[2]：①風(fēng)險(xiǎn)是事件未來(lái)可能結(jié)果的不確定性（結(jié)果可能是有利的，也可能是不利的）；②損失發(fā)生的不確定性（包括主觀不確定性和客觀不確定性）；③可能發(fā)生損失的程度大??；④損失的可能性。

雖然對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)的定義“眾說(shuō)紛紜”，但是這并不會(huì)影響對(duì)風(fēng)險(xiǎn)和控制相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行研究。現(xiàn)如今，國(guó)內(nèi)的金融行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好，金融市場(chǎng)和金融機(jī)構(gòu)的規(guī)模不斷壯大，業(yè)務(wù)范圍不斷擴(kuò)大。在這樣的背景下，金融保險(xiǎn)公司的經(jīng)營(yíng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，這對(duì)金融保險(xiǎn)公司來(lái)說(shuō)是一把“雙刃劍”，它一方面提升了保險(xiǎn)公司的收益，為保險(xiǎn)公司的更好發(fā)展提供了機(jī)遇，同時(shí)也使得保險(xiǎn)公司需要面臨更多的風(fēng)險(xiǎn)。

基于此，相關(guān)人員紛紛開(kāi)始建立“風(fēng)險(xiǎn)模型”，以經(jīng)典風(fēng)險(xiǎn)模型為例，依據(jù)經(jīng)典風(fēng)險(xiǎn)模型，為了保險(xiǎn)公司運(yùn)作安全，要求能夠滿足下述公式：

ct-E（S（t））=（c-λμ）t＞0，t≥0

其中μ是保險(xiǎn)公司的初始資本，c是保險(xiǎn)公司的單位時(shí)間征收的保險(xiǎn)費(fèi)，應(yīng)用該模型，能夠?yàn)楸ｋU(xiǎn)公司規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)提供理論參考。

2.破產(chǎn)論

破產(chǎn)論是風(fēng)險(xiǎn)理論中的十分重要的內(nèi)容之一，追根溯源，破產(chǎn)論源自于瑞典精算師Filip Lundberg，至今已經(jīng)有超過(guò)一百年的發(fā)展歷史[3]。隨著社會(huì)、科技、經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，金融保險(xiǎn)所面臨的風(fēng)險(xiǎn)趨于“多樣化”、“復(fù)雜化”，在這樣的背景下，破產(chǎn)理論的研究和應(yīng)用顯得更加重要。

在考慮到現(xiàn)代社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)多樣化的基礎(chǔ)上，研究人員開(kāi)始建立“多險(xiǎn)種風(fēng)險(xiǎn)模型”，同時(shí)對(duì)于調(diào)節(jié)系數(shù)存在的條件下研究了多險(xiǎn)種風(fēng)險(xiǎn)模型的破產(chǎn)概率問(wèn)題。破產(chǎn)概率的一些精確的表達(dá)式和近似的估計(jì)等等都是基于數(shù)學(xué)理論，對(duì)于保險(xiǎn)公司的一些相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)量進(jìn)行研究。為了使得破產(chǎn)概率與保險(xiǎn)公司的實(shí)際更加貼合，有研究人員指出，可以基于經(jīng)典風(fēng)險(xiǎn)模型和其他推廣的風(fēng)險(xiǎn)模型計(jì)算破產(chǎn)概率，從而為保險(xiǎn)公司的發(fā)展提供有價(jià)值的參考[4]。

3.隨機(jī)控制理論——投資組合

金融保險(xiǎn)的隨機(jī)控制理論中涉及的內(nèi)容十分廣泛，例如保險(xiǎn)公司一系列交易費(fèi)用的最優(yōu)分紅問(wèn)題、交易費(fèi)用、稅收的最優(yōu)超額損失再保險(xiǎn)（再保險(xiǎn)是保險(xiǎn)公司用于控制自身面臨風(fēng)險(xiǎn)、提高效用的方法）、保險(xiǎn)公司的盈余過(guò)程等等，同時(shí)還要結(jié)合前述的風(fēng)險(xiǎn)模型進(jìn)行考量。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，保險(xiǎn)公司利用隨機(jī)控制理論就是為了實(shí)現(xiàn)投資組合的最優(yōu)解，即將財(cái)富分配到不同的資產(chǎn)中，以實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)分散、確保收益的目的（例如，近年來(lái)，由于金融和保險(xiǎn)市場(chǎng)的之間融合，部分保險(xiǎn)公司為了提高收益、降低風(fēng)險(xiǎn)選擇將部分盈余投資于金融市場(chǎng)）。

例如，保險(xiǎn)公司的風(fēng)險(xiǎn)過(guò)程是一個(gè)受“布朗運(yùn)動(dòng)”干擾的“復(fù)合泊松過(guò)程”（其中涉及到了復(fù)合泊松、帶漂移的布朗運(yùn)動(dòng)兩種模型），通過(guò)動(dòng)態(tài)分布、隨機(jī)最大值、完全平方等原則能夠求出最優(yōu)值函數(shù)，進(jìn)而為保險(xiǎn)公司的實(shí)際控制提供有價(jià)值的參考。

三、結(jié)束語(yǔ)

華羅庚先生曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，地球之變，日用之繁，無(wú)處不用數(shù)學(xué)”。細(xì)想過(guò)后，原來(lái)生活中數(shù)學(xué)的蹤跡無(wú)處不在。數(shù)學(xué)在金融保險(xiǎn)中的應(yīng)用主要是研究保險(xiǎn)公司所關(guān)心的幾個(gè)精算量例，例如破產(chǎn)概率、破產(chǎn)赤字等等。當(dāng)然，相較于具體的表達(dá)式，保險(xiǎn)公司更加關(guān)注的是如何讓這些風(fēng)險(xiǎn)變量達(dá)到最小，即如何尋找最優(yōu)的投資策略，這些問(wèn)題就是數(shù)學(xué)中的隨機(jī)最優(yōu)控制問(wèn)題。可見(jiàn)，數(shù)學(xué)在金融保險(xiǎn)中的應(yīng)用對(duì)于促進(jìn)金融保險(xiǎn)的良好發(fā)展意義重大，也更加堅(jiān)定了筆者好好學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的決心。

[1]孫蓓.數(shù)學(xué)知識(shí)在若干金融問(wèn)題中的應(yīng)用[J].開(kāi)封教育學(xué)院學(xué)報(bào),2012(2).

[2]童聰艷.保險(xiǎn)隨機(jī)風(fēng)險(xiǎn)模型的若干問(wèn)題研究[D].浙江工商大學(xué),2010.

[3]畢俊娜.保險(xiǎn)和行為金融中的均值-方差最優(yōu)控制問(wèn)題[D].南開(kāi)大學(xué),2011.

[4]黃鈞昱.探討數(shù)學(xué)知識(shí)在若干金融問(wèn)題中的應(yīng)用[J].財(cái)經(jīng)界,2017(2).