复合泊松模型
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取集体风险模型,并作一个特定而友好的选择:让理赔件数服从泊松分布。其结果——泊松数量的理赔、每件随机大小、相加成总额——就是复合泊松模型。它是用得最多的总损失模型,因为泊松假设解锁了一摞干净的数学结果。
这里S=X1+…+XN,其中N服从泊松(lambda),各Xi是独立的严重度样本。由于泊松均值与方差相等(都是lambda),总损失各阶矩漂亮地简化:E[S]=lambda乘E[X],而Var(S)=lambda乘E[X^2](严重度的二阶矩),所以方差只依赖lambda和金额分布的二阶矩。最耀眼的性质是可加性:相互独立的复合泊松变量之和仍是复合泊松,各lambda相加、各严重度按比例混合。正因如此,你可以合并许多复合泊松子业务,或按理赔类型拆分一个业务,而始终停留在同一个便于处理的族中。
复合泊松是总损失建模、破产理论和再保险定价的支柱,正是凭借那种可加性和简单的各阶矩。它也与潘哲递归完美配合,因为泊松属于(a,b,0)类,从而给出整个总损失分布的精确计算。诚实的提醒继承了泊松的弱点:它强制理赔件数的方差等于其均值。当件数过度离散时(常见的真实情形),复合泊松会低估总损失的变动性,精算师会改用复合负二项或混合泊松——而后者很方便地,本身往往又是一个带混合结构的复合泊松。
两份相互独立的复合泊松业务:业务A的lambda=30、平均理赔1000,业务B的lambda=20、平均理赔2500。它们合并后的理赔仍是复合泊松,lambda=50,合并后的严重度是一个混合——业务A的金额权重30/50,业务B的金额权重20/50。预期合并损失=30乘1000+20乘2500=80,000,可直接算出,无需重新推导任何东西。
泊松频率给出E[S]=lambda E[X]、Var(S)=lambda E[X^2],以及业务间的可加性。
复合泊松继承了泊松对件数“均值=方差”的约束。在理赔件数过度离散时,它会低估总损失的变动性;标准的补救是复合负二项或混合泊松。