精算機率論

常態分布

常態分布就是那條著名的鐘形曲線:對稱、中間隆起、兩側平滑地逐漸降低。每當許多微小而相互獨立的影響累加在一起時,它就會現身——人的身高、測量誤差、許多筆損失的平均值。大多數結果聚集在中心附近,而無論向哪個方向走,極端值的可能性都隨著遠離中心而迅速下降。

它由兩個參數確定:均值 μ(mu)定位中心,標準差 σ(sigma)設定寬度。一條可靠的經驗法則——68-95-99.7 法則——指出:約 68% 的機率落在均值上下一個標準差之內,約 95% 在兩個標準差之內,約 99.7% 在三個標準差之內。任何常態分布都可以通過「減去均值、再除以標準差」重新標度為標準常態分布(均值 0、標準差 1),這正是為什麼一張 z 值表就能服務於所有常態分布。

常態分布在精算實務中居於核心,主要是因為中央極限定理:許多相互獨立風險的和或平均會趨向常態形狀,所以一個龐大且分散良好的投資組合的總損失往往近似常態,使資本與機率計算變得可處理。但有一條至關重要的警告。單筆保險損失絕不是常態的——它們右偏且尾部厚重(少數巨額理賠),而對稱、薄尾的常態會嚴重低估出現災難性損失的機率。在本應使用重尾模型的地方使用常態,是風險工作中最危險的錯誤之一。

一個龐大而分散的業務組合,其年度總損失均值為 1000 萬元、標準差為 100 萬元。把總損失當作常態處理,則損失超過 1200 萬元(高於均值兩個標準差)的機率只有約 2.5%——這對一個分散良好的風險池是個有用的資本基準。

常態分布適用於龐大而分散的總額——但不適用於單筆有風險的理賠。

常態分布的薄尾使它成為單筆損失或尾部風險的危險模型;真實的災難性事件發生的頻率遠高於常態所預測的,這正是重尾分布存在的原因。

又稱
Gaussian distributionbell curve正态分布高斯分布常态分布