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為生命年金估值:a-double-dot_x

確定年金只付固定的年數;而生命年金,只要你還有一口氣,就一直付下去。學會為這份脆弱而美麗的承諾估值——終身、定期、遞延——辦法就是把一份份純生存給付(純粹生存年金)一層層疊起來,每一年都按存活機率加權。

兩台引擎,終於擰到了一起

你帶著兩件已經磨利的工具來到這一篇。從利息那一階起,你已能把任意一條固定的、有保證的付款流壓縮成一個數字——那就是確定年金,純屬利息,不擲骰子。從生存那一階起,你已能讀出一位現年 x 歲的人活到未來任意年齡的機率——那就是從生命表裡讀出來的生存函數。把這兩台引擎擰到一起,你得到的就是生命年金:一條*只在年金領取人存活期間*才持續的付款流,他一嚥氣,付款就戛然而止。

這確實是一種全新的承諾,值得停下來想一想其中的緣由。確定年金承諾的,比方說是二十筆付款——而這二十筆你都會收到,無論你死活,因為即便人不在了,它們也會歸入你的遺產。生命年金承諾的卻是:*只有當你今年還在,才付你這一筆*。沒人能事先知道實際究竟會付出多少筆;這個筆數本身就是一個隨機變量,由未來壽命的分佈所支配。所以我們不能簡單地把付款相加,而必須給每一筆未來付款,都乘上它「最終真被付出」的那個機率作為權重。

最小單元:純生存給付就是一筆按存活加權的付款

整篇指南就懸在這一個念頭上,而它很小。設想*僅僅一筆*未來付款:在第 k 年年末付 1 元,但前提是我們這位今天 x 歲的人,到那時還活著。它今天值多少?要讓這 1 元到帳,必須同時發生兩件事,所以我們把兩個因子相乘。第一,為了貨幣的時間價值,把這 1 元貼現回 k 年前:這正是你從利息階起就一直在用的「v 的 k 次方」貼現因子。第二,給它乘上這個人真的熬過這 k 年、活著來領的機率作為權重,這個機率你直接從生存曲線上讀出來即可。貼現因子乘以存活機率,你就得到了這一筆「視存活而定」的 1 元的價值。這個東西有個名字:純生存給付(純粹生存年金)

現在說到點子上,而這正是為每一份生命年金估值的核心:生命年金*無非就是一堆純生存給付的總和*,每一個未來付款日對應一份。一份終身年金,就是「1 年後到期的 1 元純生存給付」,加上「2 年後到期的 1 元純生存給付」,再加上「3 年後到期的那一份」,如此一直加下去——只要這個人理論上還可能活到的每一年,都加上一份。每一項都是它自己那個「貼現 × 存活」的小乘積;年金的精算現值,不過就是把它們全部加總。你已經會給一份純生存給付估值了——所以你其實已經會給一份生命年金估值了。你只是把同一件事做許多遍,然後相加。

ONE pure endowment, $1 at the end of year k, life aged x:
      value = (discount k years)  x  (prob. survive k years)
            =      v^k            x       k_p_x

WHOLE LIFE annuity = sum of pure endowments, one per future year.

Annuity-DUE (pay $1 at the START of each year you are alive):
      adot_x = 1 + v*p_x + v^2*(2_p_x) + v^3*(3_p_x) + ...
               ^the first $1 is paid NOW, while certainly alive (prob 1)

Annuity-IMMEDIATE (pay $1 at the END of each year survived):
      a_x    =     v*p_x + v^2*(2_p_x) + v^3*(3_p_x) + ...

The ONLY difference: adot_x has the leading 1, a_x does not:
      adot_x = 1 + a_x
自上而下地讀:一份純生存給付就是「貼現 × 存活」;一份終身年金不過是把這些逐年加總。期初年金 adot_x 多帶一筆「今天就付的 1 元」(你此刻必定還活著),所以 adot_x = 1 + a_x。

期初還是期末——這回掛上了一條生命

你在確定年金那裡見過的「期末還是期初」之分,在這裡又回來了,但帶著一個值得細品的轉折。終身期初年金,記作 a-double-dot-x、讀作「a-double-dot 下標 x」,在年金領取人存活的每一年的*期初*付 1 元——而且從現在、從 x 歲這一刻就開始付。最開頭那一筆尤其特別:它今天就發生,而此刻這個人*必定*還活著,所以它根本不用貼現、也不用加權,就直接算作 1。其後的每一筆,才是一份份正經的純生存給付,要貼現、要按存活加權。這正是為什麼壽險數學壓倒性地偏愛期初年金這種形式:年金、保費與給付,幾乎總是按每一年的期初來計算的。

終身期末年金,記作 a-x,在每一個被熬過的年份的*期末*付 1 元,因此它沒有「今天就付」那一項。這一回,兩者之間的關係比確定年金時還要更利落。在確定年金裡,我們靠乘以 (1 + i) 來把整條流平移一期;而在這裡,兩條流*完全相同*,唯一的區別是期初那一版多帶了一筆付款——也就是今天那筆確定的 1 元。於是 a-double-dot-x 就乾脆等於 1 加上 a-x。求出其中一個,只需加上或減去一塊錢,另一個就到手了。

三種口味:終身、定期、遞延

握住了這個最小單元,三種標準的生命年金,就只是對「該把*哪些*純生存給付納入求和」做出的三種不同選擇。終身年金(a-double-dot-x)把從現在起、直到生命表所允許的最高年齡之間的每一年都納進來——它終身派付,無論這「終身」最後有多長。定期(限期)生命年金(記作 n 年期的 a-double-dot-x)最多付 n 筆就停:你每一年能領,前提是你既還活著、*又*仍處在最初的 n 年之內。它是那種「比方說一直派付到 65 歲、然後就停」之收入的天然模型。

第三種口味是遞延生命年金:它在最初的 m 年裡一分不付,然後從 x+m 歲起才變成一份普通的生命年金。這正是一位 35 歲的人會購買的退休產品——現在繳費,從 65 歲起領取一份終身收入,但前提是你得活到那一天。給它估值不需要任何新機器:它無非就是「終身年金減去遞延那幾年的定期年金」,或者等價地,是「熬過整段遞延期的一份純生存給付」乘以「一份從那時才起付的年金」。還要留意,這三者並不彼此獨立——一份定期年金加上與之相配的遞延年金,會重新拼回那份終身年金,因為它們合起來,恰好把未來的每一年都不重不漏地覆蓋了一遍。

  1. 選定合同實際覆蓋的那些付款日期——是未來的每一年(終身)、只有最初的 n 年(定期)、還是只有第 m 年之後(遞延)。
  2. 對每一個這樣的日期,寫下一份純生存給付:貼現因子乘以「從 x 歲活到該日期」的機率。
  3. 把它們全部加起來。這個唯一的總和,就是精算現值——這份年金今天的公允期望成本。
  4. 如果付款在每年的期初,你得到的就是期初年金;如果在期末,去掉開頭那筆 1 元,就得到期末年金。

對數字找一點小小的手感

我們用一個刻意做得很小的例子把它落到實處,好讓機制顯露出來。設想一位年金領取人,他最多也就還可能再活三年,其存活機率(從生命表讀出)為:活到第 1 年末 0.95、活到第 2 年末 0.88、活到第 3 年末 0.70,利率為 5%。一份終身期初年金,現在先付 1 元(確定),其後在每個後續年份的期初,*若還活著*再各付 1 元。開頭那 1 元不貼現、不加權。下一筆的價值,是「一年的貼現」乘以「活滿一年的機率」,依此類推。把它們加起來,大約是 1 + 0.905 + 0.798 + 0.605——約合 3.31 元,而不是粗心人從「四筆可能的付款」裡想當然得出的那個天真的 4 元。

有兩股力量把每一項都拽到 1 元以下,而這個例子把兩者一併展示了出來。單是貼現,就會讓未來的一塊錢縮水(也就是你早已熟知的貨幣時間價值);存活加權再讓它縮一次,因為這一塊錢也許根本就不會被付出。兩者合起來,便解釋了為何「一輩子每年 1 元」的付款,今天也只值寥寥幾元,也解釋了為何這個數字會隨著年金領取人年齡漸長(前頭剩下的存活越來越少)或利率上升(貼現更狠)而下降。要把它變成一件真實的產品,保險公司會運用對價原則(等價原則):它收取的躉繳保費,被設定為恰好等於 APV,如此一來,在整個池子上平均而言,收來的保費剛好覆蓋付出去的年金。

誠實的邊界,以及接下來是什麼

三句誠實的提醒,能讓你不至於過度信任這些乾淨的數字。其一,那些存活機率並不是事實——它們出自一張死亡率表,而這張表本身就是一個估計,由過去的資料搭成,並註定會隨著人們越活越長而漂移。年金保險公司的噩夢,恰恰就是這種漂移:萬一年金領取人活得比表裡假定的更久,那麼每一個 APV 都偏低了,年金也就定價過低了。其二,利息那一階的「單一利率」假設在這裡依然在場;嚴肅的工作會用殖利率曲線、而非一個凍結的利率來貼現。其三,APV 是一個*平均值*——它告訴你的是一大群人池子的公允價格,絕不是某一個人實際會領到多少。

實務中,人們很少真去手工重新加總成百上千份純生存給付。你很快會遇到的兩個捷徑,能讓這套記帳活兒憑空消失。遞推關係讓你用一步運算,就從明年的年金價值搭出今年的,沿著生命表逆向往回走。而精算師會預先算好一些精巧的累計量,稱作換算函數(計算函數),於是一份終身或定期年金,就化成了兩個查表值的一個簡單比值。兩者都純粹是為了效率——它們絲毫不改變其中的含義。你真正必須握牢的,是本篇中段那個念頭:生命年金是一摞純生存給付,其中每一份,都是一塊被縮了兩次水的未來的錢——一次為時間,一次為「能活著來領」的機率。