Библиотека актуария Касимов Ю.Ф. Введение в актуарную математику (для страхования жизни и пенсионных схем) Ю.Ф.Касимов,. Введение в актуарную математику (страхования жизни и пенсионных схем).. Книга представляет собой элементарное введение в основы актуарной математики. В ней рассмотрены основные модели страхования жизни и методы актуарных расчетов, основанные на них. Книга рассчитана на широкий круг читателей: от студентов, изучающих финансовое и страховое дело, до практических работников страховых компаний и пенсионных фондов. Стр. ....................... 183, Рис. ....................... 22, Табл. ........................ 8 ПРЕДИСЛОВИЕ Эта книга представляет собой простое, но достаточно полное введение в основы актуарной математики. В традиционном понимании актуарная математика это теория расчетов, связанных с различными видами страхования жизни. Хотя современное понимание актуарной математики значительно шире и включает в себя теорию расчетов любых финансовых контрактов в условиях неопределенности и риска, страхование жизни остается одной из самых важных областей применения актуарной математики. Это объясняется прежде всего тем, что в страховании жизни наличие устойчивых статистических закономерностей демографических событий позволяет поставить расчеты в этой области на твердую основу теории вероятностей и математической статистики. С формальной точки зрения большинство актуарных расчетов по страхованию жизни представляет собой вычисление основных характеристик (математического ожидания и дисперсии) соответствующих случайных величин. Основная трудность состоит лишь в построении адекватной теоретиковероятностной модели того или иного вида страхования и нахождении статистических оценок параметров этих моделей на основе анализа эмпирических наблюдений. Темы, рассмотренные в книге, примерно соответствуют курсу "Life Contingencies" одному из основных курсов для будущих актуариев, который читается в университетах США, Канады и Великобритании. В нашей стране практика актуарного образования еще не сложилась, но ясно, что аналогичный курс в том или ином объеме необходим и при подготовке отечественных специалистов в области страхования и пенсионного обеспечения. Настоящая книга рассчитана на широкий круг читателей и не требует какойлибо значительной математической подготовки. В принципе ничего, кроме знания элементарной математики и некоторых (очень скромных) представлений о вероятностях и случайных величинах, не требуется. Конечно, подготовка собственно актуариев, т.е. математиков специалистов, предполагает для такого курса более существенное использование теоретиковероятностных и статистических методов. Однако учитывая недостаток специалистов такого рода, книга призвана помочь практическим работникам страховых компаний и пенсионных фондов в овладении основами актуарных методов. 1 Основы демографической статистики Введение Страхование жизни связано с выплатами денежных сумм в зависимости от наступления определенных событий в жизни застрахованного. К таким событиям относятся: болезнь, инвалидность, смерть или наоборот дожитие до определенного возраста. События такого рода носят название демографических, поскольку они оказывают непосредственное влияние на состояние и численность населения и его отдельных групп. Ясно, что успешная деятельность страховой компании или пенсионного фонда невозможна без количественного учета демографических событий. Наблюдения показывают, что в больших группах населения частоты наступления различных демографических событий обладают устойчивостью, т.е. мало изменяются со временем и поэтому могут быть предсказаны с достаточной для практических целей точностью. Методы получения оценок этих частот, а также других характеристик, описывающих состояние и динамику групп населения, изучаются в демографической статистике. Демографическая статистика позволяет получить оценку параметров для вероятностных моделей страховых контрактов и пенсионных схем, на основе которых рассчитываются такие основные финансовые показатели, как величина страховых премий, пенсионных взносов, страховых резервов и т.п. Тем самым страховые, или как еще говорят, актуарные расчеты получают прочную основу в современных теоретико-вероятностных методах. Изучение демографической статистики - необходимая предпосылка для использования количественных (математических) методов в страховании жизни и пенсий. 1.1. Таблицы смертности и вероятности демографических событий Таблицы смертности представляют собой систематизированный набор статистических данных о продолжительности жизни населения данной страны или выделенной его группы. Выделение групп может проводиться по разным признакам: по полу, региону, профессии и т.п. Во всех случаях таблицы смертности содержат "упорядоченный ряд взаимосвязных величин, показывающих уменьшение с возрастом вследствие смертности некоторой совокупности родившихся, а также показателей, характеризующих уровень смертности для различных периодов жизни данной совокупности" (Демографический энциклопедический словарь. М., 1985г.). Таблицы смертности называют также таблицами продолжительности жизни. В общих таблицах возраст является единственным определяющим параметром (входом таблицы). Общие таблицы дают представление о динамике демографических процессов для всего населения в целом. В специальных таблицах кроме возраста учитывается ряд других параметров, обычно связанных с принципом отбора (селекции) данной группы населения. Такие таблицы называются таблицами с отбором или селективными. В полных таблицах смертности показатели даны по возрастам с интервалом в 1 год, в кратких таблицах - с интервалом 5 или 10 лет. Таблицы смертности могут начинаться с нулевого возраста (момента рождения) или же с некоторого данного возраста. Существует множество способов представления таблиц смертности. Фрагмент типичной таблицы смертности представлен таблице 1.1. Табл. 1.1 ex x lx dx qx 0 100000 984 0.009840 76.51 1 99016 71 0.000717 76.27 2 98945 45 0.000455 75.32 3 98900 31 0.000313 74.35 4 98869 25 0.000253 73.38 5 ... 10 ... 15 ... 20 ... 40 98844 ... 98746 ... 98653 ... 98497 ... 97346 22 ... 18 ... 25 ... 35 ... 123 0.000223 ... 0.000182 ... 0.000253 ... 0.000355 ... 0.001264 72.40 ... 67.47 ... 62.53 ... 57.62 ... 38.17 Таблица смертности представляет собой набор столбцов, соответствующих различным демографическим показателям. Элементы столбцов упорядочены по возрасту. Первым в таблице смертности, как правило, приводится число людей, доживающих до возраста x: l x l0 и Это число относится к фиксированному числу родившихся, обозначаемому называемому корнем таблицы смертности. Обычные значения для l 0 : 1 млн., 10 или 100 тыс., но оно может быть и произвольным числом. Таким образом, если l0 100000 число родившихся, то l1 98729 означает, что лишь 98729 из них доживут до своего первого дня рождения, а число l 2 98645 означает, что лишь 98645 доживут до своего второго дня рождения и т.д. Таблицы смертности заканчиваются строкой, соответствующей предельному возрасту, в демографической статистике обозначаемому символом В разных таблицах этот возраст может быть различным. Типичные значения : 90, 100, 110 лет. Наконец отметим, что вследствие существенного различия в средней продолжительности жизни для мужчин и женщин соответствующие показатели для них в таблицах обычно даются раздельно (см. табл. П.1.). Однако в последнее время по ряду социально-политических причин Страховыми компаниями употребляются и унитарные (не зависящие от пола) таблицы смертности. Другой важной характеристикой, встречающейся в таблицах смертности, является величина dx представляющая число умерших в промежутке между годами x и x +1 своей жизни. Таким образом d x - это число умерших в течение одного года после достижения ими возраста x или, коротко, умерших в возрасте x. Совершенно очевидно, что l x l x1 d x (1.1) так как среди достигших возраста x, каждый из них либо достигнет возраста x+1, либо умрет в течение одного года. Эта формула может быть переписана в виде (1.2) l x1 l x d x или d x l x l x1 (1.3) Очевидный смысл последней формулы состоит в том, что число умерших в возрасте x есть разность между числом доживших до возраста x и числом доживших до возраста x+1. Приведенные соотношения касались двух смежных возрастов. Рассмотрим связи между ними для более продолжительных периодов. Ясно, что l x l x2 d x d x1 и l x l x3 d x d x1 d x2 Более общим образом можно записать l x l xn d x d x1 d xn1 (1.4) Это соотношение наглядно изображается следующей диаграммой (см. рис. 1.1.). dx 0 dx+1 lx lx+1 lx+2 x x+1 x+2 … Рис. 1.1. На этой диаграмме весь отрезок представляет всю совокупность родившихся, т.е. l 0 . Часть отрезка от точки x до правого конца соответствует совокупности доживших до возраста x. Соответственно отрезок от x до x+1 соответствует умершим в этом отрезке, т.е. представляет величину d x и т.д. Формула (1.4) в предельном случае дает равенство l x d x d x1 d (1.5) которое означает, что каждый из достигших возраста x умрет в каком-либо возрасте от x до предельного. Формулы 1.4 и 1.5 можно записать в сокращенной форме, используя знак суммирования: n d x : l x l x n x n 1 d tx (1.6) t и lx dt (1.7) tx Одним из важнейших показателей таблицы смертности является величина q x означающая долю тех из числа достигших возраста x, кто умрет в течение одного года, т.е. в промежутке между x и x+1. Таким образом qx dx lx (1.8) Число q x можно рассматривать как вероятность умереть в течение одного года (после дня рождения) для человека, достигшего возраста x. Более точно следовало бы говорить, что число q x (из таблицы смертности) является статистической оценкой этой вероятности, но в данном курсе мы не будем входить в подобного рода тонкости. Число q x называют также уровнем смертности в возрасте x. Дополнение q x до 1 , т.е. число px 1 qx (1.9) равно доле тех из l x , достигших возраста x, что доживут до возраста x+1. Эта величина представляет собой условную вероятность прожить еще один год по достижении возраста x. Поскольку d qx x , lx то px 1 qx 1 d x l x d x l x 1 lx lx lx т.е. px l x 1 (1.10) lx Так, согласно таблице П.1, p60 l 61 81666 0,98157 l60 83199 q60 d 60 1533 0,01843 l60 83199 Соответственно: Формулы (1.10), (1.8) можно переписать в виде l x1 l x px или lx l x1 . px (1.11) Аналогично d x l x qx lx или dx qx (1.12) Введем еще ряд вероятностных характеристик, относящихся к более продолжительным периодам. Число l xn (1.13) n px lx равно вероятности прожить еще n лет для лица, достигшего возраста x. Соответственно число l x l xn n d x (1.14) n q x 1 n p x lx lx равно вероятности умереть в течение следующих n лет для лица, достигшего возраста x. Для вероятностей n p x выполнены очевидные соотношения 2 px l x 2 l x 1 l x 2 p x p x 1 lx l x l x 1 Аналогично 3 px l x 3 l x 1 l x 2 l x 3 lx l x l x 1 l x 2 p x p x 1 p x 2 и вообще, n px l x n l x 1 l x 2 l xn lx l x l x 1 l x n1 p x p x 1 p x n1 Пример. 1.1. Найти вероятность для двадцатилетнего мужчины достигнуть пятидесятилетнего возраста и вероятность умереть не достигнув 50 лет. Решение: Вероятность для двадцатилетнего мужчины достигнуть пятидесятилетнего возраста согласно табл. П.1. равна l50 0,947971 . 30 p 20 l 20 Соответственно, вероятность умереть, не достигнув 50 лет, равна 30 q 20 1 30 p 20 0,052029 . Для вероятности n q x очевидно выполняется соотношение d x d x1 d x n1 n qx lx или в сокращенной форме (1.15) n qx 1 x n 1 dt lx tx (1.16) mn qx l x m l x m n . lx (1.17) Наконец величина означает вероятность для лица, достигшего возраста x, умереть в промежутке между x+m и x+m+n . Очевидно, что (1.18) q p p . m n x m x m n x Можно привести еще одно соотношение для mn mn qx : q x m p x n q xm . (1.19) Рассмотрим теперь следующую задачу. Пусть известна вероятность умереть в течение года для лица, достигшего возраста x. Если N - число лиц в возрасте x, то сколько в среднем лиц умрет в течение года? Если считать эту группу статистически однородной, т.е. считать, что каждый из этой группы имеет одинаковые шансы дожить (или умереть) в течение года, то, обозначив через D x число лиц из этой группы, умерших в течение года, можно в соответствии с обычными правилами теории вероятностей написать D qx x N (1.20) или (1.21) Dx qx N . Формула (1.20) выражает эмпирическую оценку вероятности q x . Для достаточно большой группы людей (т.е. если N велико) равенство (1.20) будет выполняться с большей степенью вероятности (закон больших чисел), поэтому число qx N можно считать хорошей оценкой для ожидаемого числа тех достигших возраста x, кто умрет в течение года. Аналогично число n qx N есть ожидаемое число лиц из совокупности N достигших возраста x , которые умрут в течение n лет, а число n px N есть ожидаемое число тех из N лиц, что доживут до возраста x+n. Примеры. 1.2. Какова вероятность для двадцатилетнего человека умереть, не дожив до 50 лет? Сколько в среднем из 1000 двадцатилетних людей доживут до 50 лет? Решение: Вероятность умереть в промежутке между 20 и 50 годами равна (согласно табл. П.1) 30 q20 l 20 l50 0,052029 . l 20 Ожидаемое число тех из 1000 двадцатилетних людей, что доживут до 50 лет, есть l 100030 p20 1000 50 1000 0,947971 948 . l 20 1.3. Пользуясь таблицей П.2, найти: а). вероятность для новорожденного дожить до 5 лет; b). вероятность для новорожденного умереть между 1 и 3 годами жизни. Решение: а). Эта вероятность равна l5 97175 0,97175 . l0 100000 b). Число смертей в возрасте между 1 и 3 годами равно l1 l3 97551 97302 249 . Искомая вероятность равна l1 l3 249 0,000249 . l0 100000 Выразить через функцию l x следующие вероятности: 12 1.4. q0 a). вероятность для 18-летнего дожить до 65 лет; b). вероятность того, что 30-летний умрет в возрасте между 40 и 45 годами; с). вероятность того, что 30-летний не умрет в возрасте между 40 и 45 годами; d). вероятность для 40-летнего умереть не достигнув 60 лет. Решение: a). Эта вероятность есть, очевидно, l 65 . l18 b). Поскольку число умерших между 40 и 45 годами есть l40 l45 , то искомая вероятность равна l40 l45 . l30 c). Эта вероятность события, дополнительного к событию из п. b, поэтому она равна l l 1 40 45 . l30 С другой стороны эта вероятность равна сумме вероятности для 30летнего умереть до 40 лет, т.е. l30 l40 l30 и вероятности дожить до 45 лет, т.е. l 45 . l30 d). Эта вероятность равна l40 l60 . l40 Полученные выше формулы вероятностей демографических событий относились к отдельным лицам. В страховании часто приходится рассматривать вероятности событий, которые относятся к группе лиц. Систематически этот вопрос будет рассмотрен ниже. Здесь же мы коснемся самых элементарных случаев, когда события, относящиеся к различным представителям группы, независимы, что позволяет применять правило умножения вероятностей для независимых событий. Более точно это означает, что в случае независимых событий A и B вероятность их совместного появления, т.е. вероятность события, AB равна произведению вероятностей этих событий, т.е. Pr A B Pr A PrB . Пример. 1.5. Рассмотрим два лица. Одно в возрасте 40 лет, а другое - 50 лет. Чему равна вероятность того, что: a). оба лица проживут не менее 10 лет, b). первое лицо достигнет 50-летнего возраста, а второе умрет до 55 лет. Решение: Поскольку дожитие или смерть для разных лиц в общем случае независимые события, то можно применить правило умножения. a). Вероятность для 40-летнего прожить еще 10 лет есть l50 . l 40 Соответственно вероятность для 50-летнего прожить 10 лет есть l 60 . l50 Поэтому вероятность прожить 10 лет обоим лицам есть l50 l60 . l40 l50 b). Вероятность для 40-летнего дожить до 50 лет есть l50 . l 40 Вероятность для 50-летнего умереть до 55 лет есть l 1 55 . l50 Поэтому вероятность совместного события есть l50 l 40 1.2 l 1 55 . l50 Функции дожития Как указывалось ранее, шаг в возрастном диапазоне таблиц смертности обычно равен 1 году. Конечно, люди редко умирают точно в свой день рождения. Человек, доживший до возраста x, может умереть в любой день следующего года. Поэтому можно, по крайней мере гипотетически, рассматривать показатели таблиц смертности для меньших промежутков времени, чем год: скажем, месяц, а для очень больших совокупностей - даже день. Ясно, например, что число людей, умирающих ежедневно в таком городе, как Москва, может быть весьма значительным. Переходя ко все более мелким временным интервалам, в пределе можно считать, что процесс вымирания данной совокупности людей, или в других терминах, дожитие описывается непрерывной функцией возраста s x означающей долю лиц из некоторой условной совокупности, доживающих до возраста x. График функции sx часто называют кривой дожития, а саму функцию sx - функцией s(x) 1 дожития. Типичная кривая дожития изображена на рис. 2.1. Конечно, sx - не что иное, как вероятность для наугад выбранного лица из данной совокупности родившихся дожить до возраста x. Продолжительность жизни T для такого x Рис. 2.1. произвольно выбранного лица есть случайная величина. Факт дожития им до возраста x можно записать в виде неравенства (2.1) Tx , а вероятность sx , используя стандартные обозначения, в виде (2.2) sx PrT x . Дополнение до1, т.е. функция Gx 1 sx (2.3) называется функцией распределения продолжительности жизни. Вероятностный смысл ее описывается равенством (2.4) Gx PrT x т.е. это вероятность того, что данное родившееся лицо не доживет до возраста x. Вероятности sx и G x представляют так называемые безусловные вероятности. В демографии и страховании часто используют соответствующие распределения. Если через Tx условные случайные величины и обозначить остаточную продолжительность жизни для наугад выбранного лица возраста x, т.е. время, которое это лицо еще проживет, достигнув возраста x, то число (2.5) sx t PrTx t будет обозначать условную вероятность t p x PrT x t T x достижения возраста x+ t для лица, дожившего до x лет. Используя элементарные тождества теории вероятностей, можно показать, что s x t . (2.6) t p x s x t s x Соответственно условная вероятность того, что лицо, достигшее возраста x, умрет в промежутке x, x t есть s x s x t . (2.7) t q x 1 t p x s x Тогда доля лиц, умирающих в единицу времени в этом промежутке, есть s x s x t t qx (2.8) t x t s x t Величина t x характеризует среднюю скорость (интенсивность) вымирания лиц, достигших возраста x. Переходя к пределу, получают величину q 1 s x s x t x lim t x lim t 0 t t 0 s x t 1 s x t s x s x lim s x t 0 t s x (2.9) поскольку, как известно, предел s x t s x s x t называют производной функции sx в точке x. Величина x называется в демографии силой (интенсивностью) смертности в возрасте x. lim t 0 Эта важная характеристика процесса вымирания данной группы населения. Величины и x , s x взаимно определяют друг друга, поскольку согласно определению s x . x s x С другой стороны это равенство означает, что ln sx x x (2.10) (2.11) или x x 0 0 ln s x t dt (2.12) и, наконец, x s x exp t dt , 0 т.к. (2.13) s0 1 . Точно так же можно вывести уравнение для условной функции дожития s x t . (2.14) s x t t p x s x В самом деле, из данного равенства следует: d sx t , sx t dt s x а так как на основании (2.9) s x t xt sx t , то d s x t sx t xt dt s x xt s x t . Отсюда получаем, что d ln s x t xt dt или t s x t exp xu du . 0 Поскольку t p x s x t и t q x 1t p x то t t p x exp xu du (2.15) 0 и t t q x 1 exp x u du (2.16) 0 Вышеприведенные формулы относятся к вероятностным функциям дожития и s x t . s x Часто вместо них рассматриваются функции lx l x t , и где l x l0 s x и lx t lx sx t , (2.17) относящиеся к некоторым исходным совокупностям l0 lx . и В отличие от таблиц смертности, в которых x рассматриваются лишь для целых возрастов, функции дожития считаются заданными для любых возрастов. Точный смысл величины l x состоит в том, что это ожидаемое (среднее) значение для числа лиц, доживших до возраста (точного) x. Для l x имеют место те же соотношения, что и для sx . В частности dl x l x x . dx (2.18) Интегрируя это уравнение от некоторого начального возраста до предельного , получим l l l x x dx , а так как l 0 , то получаем l l x x dx . Если проинтегрировать (2.18) по промежутку x, x 1 ,то получим x1 lx1 lx lt t dt x или x 1 d x l x l x1 lt t dt . (2.19) x Вариант этой формулы получается, если выполнить замену переменных t xu . Тогда получим 1 d x l xu xu du (2.20) 0 Интегрирование по промежутку x, x n дает n l x l xn l xu xu du (2.21) 0 или, деля на l x , l x l xn 1 l xu xu du n qx lx lx 0 n Наконец для mn (2.22) q x получаем выражение mn 1 lx qx m n l l x m l x m n lx xu du (2.23) p x xu du (2.24) x u m или m n q mn x u m Заметим, что из уравнения или аналогичного следует, что функции sx sx x l x l x x s x x или lx x 4000 3000 2000 1000 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Рис. 2.2. задают плотность распределения для случайной величины T. Типичный график для функции l x x изображен на рис. 2.2. Величина l x x x приблизительно равна среднему числу умерших в малом промежутке x, x x. Из графика видно, что плотность имеет ярко выраженный максимум в диапазоне 70- 75 лет. Большие значения в диапазоне 0-5 лет соответствуют повышенной младенческой смертности. Примеры. 2.1. Пусть функция дожития sx имеет вид 1 s x 100 x , 0 x 100 . 10 Найти: а). вероятность 28 p36 , b). силу смертности для возраста 20 лет. Решение: s64 100 64 6 0,75 . a). 28 p36 s36 100 36 8 b). Согласно определению x Дифференцируя sx по x, получим 1 ds x . s x dx ds x 1 1 1 100 x . dx 20 100 x 10 Следовательно, 1 1 . 2 100 x x Для x = 20 получаем 1 1 1 0,00625 . 2 100 20 160 20 2.2. Пусть сила смертности имеет вид x 1 cos Найти выражение для sx . 200 x. Решение: Согласно (2.13) x s x exp t dt . 0 Подставляя в эту формулу выражение для t , получим s x exp 1 cos t dt 200 0 x x 200 exp t sin t 200 0 200 200 exp x sin x exp sin x x 200 200 1.3 Построение таблиц смертности Имеется много методов построения таблиц смертности. Основное различие этих методов состоит в выборе базового показателя, на основании которого вычисляются все остальные. Чаще всего в качестве базового показателя берется q x , т.е. вероятность смерти в течение года после достижения возраста x. Этот показатель оценивается исходя из имеющихся статистических данных. Это далеко не тривиальная задача, и о некоторых связанных с ней трудностях будет сказано ниже. Оценив q x , можно получить все остальные показатели. Покажем, как это делается. Задавшись определенным начальным возрастом и соответствующим значением корня таблицы l , последовательно вычисляют d x l x qx (3.1) (3.2) l x1 l x d x для x = , +1, … , . Если же исходными являются не вероятности смерти q x , а вероятности дожития p x , то ряд значений для l x можно получить по формулам l x1 l x px (3.3) d x lx lx1 (3.4) для x . Можно, конечно, сначала вычислить q x по формуле qx 1 px , а потом применить формулы (3.1) и (3.2). Вычисленные значения округляются, как правило, до ближайшего целого числа. Для достижения необходимой точности в качестве корня таблицы берут достаточно большое число. Таблицы, строящиеся на основании переписи, как правило, полные и охватывают весь диапазон возрастов, начиная с 0. Таблицы, основанные на специальном статистическом учете, например, в страховых компаниях, пенсионных фондах, могут иметь и другие значения начального возраста . Иногда, особенно при построении специальных таблиц, корень таблицы помещается в "середину", то есть значения и l относятся к "промежуточным". В этом случае процесс вычисления идет в двух направлениях: к младшим и старшим возрастам. При этом значения l x и d x для старших возрастов получаются по формулам, приведенным выше, а для младших возрастов применяются формулы l x1 lx , p x1 (3.5) d x1 lx1 lx , (3.6) если исходный показатель p x . Если же в качестве исходного взят q x , то, получив сначала px 1 qx применяют формулы (3.5) и (3.6). Пример. 3.1. Статистик, изучающий смертность в некоторой популяции с исходной величиной l0 1000 , получил следующую оценку вероятностей q x для последовательных возрастов: q0 0,4 , q1 0,2 , q2 0,3 , q3 0,7 , q4 1,0 . На основании этих данных необходимо построить таблицу смертности. Решение: Начиная с нулевого возраста последовательно находим число умерших в каждом очередном году по формуле d x l x qx и число доживших по формуле l x1 l x d x . Результаты этих вычислений приведены в таблице 3.1. Таблица 3.1 dx qx Возраст x lx 0 1000 400 0,4 1 600 120 0,2 2 480 144 0,3 3 336 235 0,7 4 101 101 1,0 Таким образом, центральным моментом при построении таблиц смертности на основе показателей q x или p x является получение их оценки на основании статистических данных. При использовании прямого метода эта оценка строится непосредственно на определении этих вероятностей, например, для q x по формуле: d qx x . lx Однако, непосредственное применение прямого метода наталкивается на значительные трудности. Дело в том, что по самому смыслу этих и других показателей таблицы смертности они относятся к некоторой заданной совокупности лиц, родившихся в одном и том же году. Такие совокупности, образование которых связано с некоторым демографическим событием (рождением, браком и т.п.), в демографии называют когортами. Более точно когортой называется совокупность лиц, одновременно (или в некоторый заданный период времени) вступивших в данное демографическое состояние. Так группа ровесников, то есть лиц, родившихся в одном и том же году, образует когорту по году рождения или поколение. Таким образом, таблица смертности характеризует процесс вымирания некоторого поколения. Получение демографических показателей для реального поколения получило в демографии название когортного метода или продольного анализа. Совершенно ясно, что наблюдение над реальным поколением в течение продолжительного времени чрезвычайно трудно. Построение полной таблицы смертности требует около сотни лет непрерывных наблюдений. Для больших совокупностей это практически невозможно. Дело не только в огромном объеме статистических данных, но и в том, что они будут значительно искажены в результате миграции, то есть выбытия лиц, принадлежащих когорте и ее наполнению, за счет лиц, первоначально к ней не принадлежащих. К тому же, такое полное наблюдение имело бы скорее исторический интерес, нежели практическое значение, поскольку за десятилетия демографическое состояние населения (рождаемость, смертность и т.п.) существенно изменяется. Поэтому на практике статистические данные и получаемые на их основе оценки относятся не к совокупности ровесников, а к совокупности современников, включающей лица различных возрастов. Так показатели смертности оцениваются для различных возрастных групп, составляющих наблюдаемую совокупность. Поскольку в населении в любой момент есть лица любого возраста, то можно получить показатели для полного диапазона возрастов (от нулевого до предельного). При этом полученные данные интерпретируются так, как если бы они относились к некоторому поколению. Такое поколение называется в демографии условным или гипотетическим, а основанный на описанной выше интерпретации метод изучения демографических процессов называют поперечным анализом. Реальное поколение может только убывать по численности, для него не существенна ни возрастная структура населения, ни рождаемость. Единственный учитываемый фактор при продольном анализе это смертность. При поперечном анализе факторы, о которых говорилось выше, оказывают существенное влияние на оценку показателей смертности. Так при наблюдении в течение нескольких лет изменения в составе возрастных групп наблюдаемой совокупности (гипотетического населения) происходят не только из-за смертности, но и за счет передвижки по возрастам и рождаемости. В самом деле, через пять лет наблюдения группа 30летних будет состоять из тех, кому в начале наблюдения было 25 лет, начальная (нулевая) группа будет состоять из вновь родившихся, а те, кто родились в начале наблюдения, составят (за вычетом умерших) 5-летнюю группу. Поперечный и продольный анализ различаются и по способу вычисления показателей. При поперечном анализе основной показатель - возрастной коэффициент смертности вычисляется как отношение числа умерших в возрасте x в течение календарного года к среднему числу лиц этого возраста. Оговорка насчет среднего числа лиц существенна, так как за счет непрерывной передвижки по возрастам численность группы возраста x изменяется. При продольном анализе соответствующий показатель получается как отношение числа умерших в возрасте x к начальному числу лиц этого возраста данной когорты. Источником данных для поперечного анализа служат данные текущего демографического учета, а для продольного анализа - ретроспективные данные, получаемые, например, при переписи населения или данные непрерывного наблюдения. Последнее возможно лишь для небольших групп в специальных условиях (наблюдения больных при диспансерном учете, данные страховых компаний и т.п.). При построении таблиц смертности на основе вероятностей q x оценка этих величин получается с помощью преобразования возрастных коэффициентов смертностей, о которых говорилось выше. Эти коэффициенты получают непосредственно по статистическим данным. Таким образом, данные поперечного анализа "переносятся" на реальное поколение. Корректность такого переноса зависит от ряда условий, относящихся к состоянию и динамике демографических процессов. Обычно эти условия формулируются в виде соответствующих гипотез, выполняющихся в реальности лишь частично. Одной из таких гипотез, при которой поперечный анализ обеспечивает адекватность полученных показателей таблиц смертности, является гипотеза стационарного населения. Согласно этой гипотезе возрастная структура, смертность и рождаемость данного населения постоянны и не меняются со временем. При этом рождаемость и смертность взаимно уравновешены так, что численность населения постоянна, исключаются и миграционные процессы. Стационарное население - статическое, самовоспроизводящееся население. Такое население есть, конечно, идеализация или, точнее, математическая модель реального населения. Реальное население не является стационарным, однако, при достаточно устойчивых в течение долгого времени социально-экономических условиях, при которых рождаемость и смертность сбалансированы, реальное население можно считать приближенно стационарным. Гипотеза стационарного населения позволяет существенно упростить получение надежных оценок для показателей таблиц смертности, поскольку демографические характеристики населения не изменяются со временем. Однако некоторые показатели в условиях этой гипотезы получают несколько иную интерпретацию. Так для стационарного населения l x есть число лиц, достигающих ежегодно возраста x. Число d x есть число лиц, умирающих ежегодно в возрасте между x и x+1. Наконец число L x равно числу лиц, имеющих в данный момент возраст из промежутка x, x 1 . Совокупность чисел L x характеризует возрастную структуру населения в данный момент времени. Согласно гипотезе стационарного населения эти числа не меняются со временем. Как связаны указанные параметры? Рассмотрим, например, совокупность из L30 лиц, которые на 31 декабря 1990 года достигли 30-летнего возраста. Эта совокупность состоит из тех l30 лиц, достигших в течение 1990 года точного возраста 30 лет, которые дожили до конца года. В 1991 году те из L30 лиц, которые доживут до 31 года, составят l31 лиц, достигших в этом году возраста .31 год. Если считать, что смерти равномерно распределены в возрастном промежутке [30,31], то 1 1 L30 l30 l31 l30 d 30 . 2 2 Аналогичные рассуждения для других возрастных групп позволяют сделать общий вывод, что Lx 1 1 l x l x 1 l x d x 2 2 (3.7) или 1 dx (3.8) 2 Обозначим теперь через mx отношение числа умерших за год в возрасте между x и x+1 к l x Lx числу живых лиц этой возрастной группы. Тогда mx dx Lx Коэффициент mx называется центральным коэффициентом смертности. Отметим, что q x измеряется по возрастному промежутку, а mx по календарному году. Поскольку mx dx , Lx а то 1 Lx l x d x , 2 dx mx . 1 lx d x 2 Деля числитель и знаменатель правой части на l x получим qx mx 1 1 qx 2 или mx 2q x 2 qx (3.9) Аналогично подстановкой в равенство qx dx lx выражения l x Lx 1 dx 2 получим qx 2mx . 2 mx (3.10) Последнее равенство и является исходным при вычислении по статистическим данным. На практике сначала вычисляется mx , затем по формуле (3.10) q x , и, наконец, методом, описанным в начале параграфа, получают остальные показатели таблицы. Формула (3.10) получена для гипотезы стационарного населения и при условии равномерного распределения смертей в возрастном промежутке от x до x+1. В более общих условиях эта формула играет роль приближенной оценки q x по mx . При этом для нестационарного населения само определение mx dx Lx нуждается в уточнении, т.к. L x будет зависеть от времени. Обычно L x считается равным среднему числу живущих в течение года в возрастном промежутке между x и x+1. Следует учесть также, что мы не учитывали миграцию, т.е. выбытие части лиц за пределы наблюдаемого региона. В этом случае в формулу для коэффициента смертности вносятся различные поправки. Так, если ежегодно наблюдаемую возрастную группу покидают v x лиц, то интенсивность этого процесса можно оценить возрастным коэффициентом миграции (по выбытию): x x Lx . Учет миграции приводит к соотношению lx1 l x d x vx и, если положить снова Lx l x l x1 , 2 то получим 1 1 Lx l x d x vx 2 2 (3.11) и значит 1 1 l x Lx d x vx , 2 2 а тогда dx qx 1 1 Lx d x v x 2 2 Деля числитель и знаменатель на L x получим mx qx 1 1 1 mx x 2 2 или qx . 2 mx 2 mx x (3.12) В заключение введем еще одну величину, часто используемую в теории стационарного населения. Эта величина обозначается Tx и равна числу всех лиц возраста x и старше в данный момент времени для рассматриваемой группы лиц. Таким образом, согласно определению Tx Lxk . (3.13) k 0 Подчеркнем, что как и L x величина Tx относится к данному моменту времени, тогда как l x и d x относятся к промежутку (периоду) времени в один календарный год. При условии равномерности распределения из (3.13) и равенства 1 L x k l x k l x k 1 2 получим 1 Tx l x k l x k 1 k 0 2 и, следовательно, Tx 1 l x l xk . 2 k 1 (3.14) Для стационарного населения очевидным образом выполняется равенство l0 d x (3.15) x 0 т.к. левая часть этого равенства дает родившихся за год, а правая - общее число смертей во всех возрастных группах за тот же год. При неизменности общей численности населения эти числа должны быть равны. Теория стационарного населения применима не только к населению какой-либо страны или региона, но и к любой совокупности лиц, например, штату сотрудников предприятия. Это справедливо при условии неизменной численности этой совокупности как в целом, так и по всем возрастным группам, входящим в эту совокупность. Конечно, возрастной диапазон в этом случае существенно уже, чем для населения в целом, и, кроме того, смерть не является, вообще говоря, единственной причиной выбытия лица из данной совокупности. В частности причиной выбытия может быть увольнение, уход на пенсию и т.п. При неизменной численности совокупности процесс выбытия должен быть сбалансирован притоком новых членов. В простейшем случае можно считать, что пополнение совокупности осуществляется за счет лиц точного возраста (возраст вступления), а выбытие (помимо смерти) происходит только в точном возрасте n . Например, может быть возрастом выхода на пенсию. Модель такой совокупности можно изобразить диаграммой, приведенной на рис. 3.1. Вход +1 x … x+1 … Выход Рис. 3.1. На рис. 3.1 кружком с меткой x обозначена возрастная группа совокупности, соответствующая возрасту x. Ее численность мы обозначим через L x . Ясно, что за год каждый член этой группы либо умрет, либо перейдет в следующую возрастную группу. Таким образом "жизнь" совокупности можно представить как "возрастной поток". В каждый момент времени полное число лиц совокупности равно n 1 L T T L k (3.16) k 0 Снова используя гипотезу о равномерном распределении смертей, получим 1 L k l k l k 1 2 и значит 1 1 (3.17) L l l l k . 2 k 1 Формула (3.17), как и аналогичная ей (3.14), получена при условии стационарности и равномерности распределения смертей на промежутках k , k 1. В общем, стационарном случае без условия равномерности связь между функциями L x и l x задается соотношением 1 L x l x t dt (3.18) 0 Отсюда немедленно следует, что Tx Lx k l x t dt k 0 (3.19) 0 Полное число лиц в совокупности с возрастом x из промежутка x, x n будет равно n Tx Txn l xt dt . 0 (3.20) Функции L x и Tx редко задаются таблично. При известной функции дожития они могут быть вычислены по формулам (3.18) и (3.19). Отметим, что используя понятие о средней (остаточной) продолжительности жизни в возрасте x- e x (см. раздел 5), можно получить еще одно выражение, связывающее Tx и l x , а именно Tx l x ex . Значения функции e x обычно приводятся в таблицах смертности (см. табл. П.1) Выше мы использовали обозначения l x , d x и т.д., подразумевая табличные значения. В этом случае динамика совокупности моделировалась просто столбцом некоторой таблицы. Если же значения численности наблюдаемой совокупности отличаются от табличных, то для использования таблиц смертности необходимо произвести масштабирование, т.е. умножение табличных значений на масштабный множитель (множитель приведения) или непосредственно оперировать с вероятностями. Поясним сказанное следующим примером. Пример. 3.2. Пусть рассматривается группа из 500 человек, в которой 200 человек имеют возраст 20 лет, а остальные 300 человек имеют возраст 40 лет. Какова ожидаемая численность группы через 5 лет? Решение: Для решения задачи необходимо использовать данные таблицы П.1 (мужчины). Рассмотрим каждую из возрастных групп в отдельности. Для 20-летних масштабный множитель k 20 определяется из равенства 200 k20 l20 200 , т.е. k 20 , l20 а масштабный множитель для 40-летних из равенства 300 k40 l40 300 , или k 40 . l40 Поскольку из l20 20-летнего возраста до 25 лет доживут l25 лиц, а из l 40 лиц 40летнего возраста до 45 лет доживут l45 , лиц, то для исходной группы из 200 20летних до 25 лет доживут k 20 l25 200 l25 97432 200 199 , l20 97849 а из 300 40-летних до 45 лет доживут l 94787 k 40 l45 300 45 300 296 . l40 95907 Таким образом, средняя численность исходной группы через 5 лет составит k20 l25 k40 l45 199 296 495 . Другой способ решения этой задачи состоит в умножении численностей групп на соответствующие вероятности дожития. Поскольку для 20-летних вероятность дожить до 25 лет есть 5 l25 , l20 p20 а для 40-летних вероятность дожить до 45 лет есть l45 , 5 p 40 l40 то ожидаемая через 5 лет численность группы из 500 человек, в которой 200 20летних и 300 40-летних есть 2005 p20 3005 p40 495 . Рассмотрим теперь более сложный пример на определение численности возрастных групп в стационарной совокупности. Пример. 3.3. Пусть штат большой компании представляет собой стационарную совокупность. При этом ежегодно компания принимает на работу 500 лиц в точном возрасте 20 лет. Считая, что пенсионный возраст равен 60 годам, найти: a). численность штата компании, b). число ежегодно выходящих на пенсию, c). число пенсионеров. Решение: Для решения исходной задачи необходимо воспользоваться данными из таблицы П.2. Масштабный множитель для нашего примера можно найти из равенства k l20 500 . a). Численность штата компании есть N k T20 T60 500 T20 T60 l 20 l60 500 l 20 e20 l 60 e60 500 e20 e60 l 20 l 20 78924 500 50,57 15,06 19115 . 96293 b). Число ежегодно выходящих на пенсию есть l 78924 k l60 500 60 500 410 . l20 96293 c). Число пенсионеров равно k T60 500 l60 e60 l20 500 78924 15,06 6172 96293 В приведенном выше примере сотрудники компании покидают ее лишь в случае смерти до пенсионного возраста или при выходе на пенсию. Во многих случаях выбытие из штата может происходить и по другим причинам, например, при увольнении. Если известны показатели, указывающие долю лиц, покидающих ту или иную возрастную группу, то при условии стационарности можно рассчитать численность этих групп в любой момент времени. Схема расчета примерно совпадает со схемой, рассмотренной в примере 3.3. Рассмотрим еще один пример. Пример. 3.4. Пусть штат компании представляет стационарную совокупность. Ежегодно на работу принимается 500 новых сотрудников в точном возрасте 20 лет. Двадцать процентов из них покидают компанию спустя 10 лет, десять процентов оставшихся покидают ее спустя 20 лет, и наконец все остальные уходят на пенсию в возрасте 65 лет. Выразить через функцию l x следующие величины: a). число сотрудников компании, покидающих ее ежегодно в возрасте 40 лет, b). численность штата компании, c). число пенсионеров, d). число ежегодно умирающих сотрудников компании. Решение: a). Масштабный множитель для этого примера находится из равенства 500 k l20 500 или k l20 Из 500 вновь поступивших сотрудников лишь l k l30 500 30 l20 доживут до 30 лет и согласно условию 20% из них покинут компанию в этом возрасте. Таким образом, лишь l l 0,8 k l30 0,8 500 30 400 30 l20 l20 сотрудников в возрасте 30 лет останутся в компании. Из этого числа до 40 лет доживут l l 0,8 k l40 0,8 500 40 400 40 l20 l20 и 10% из них покинут ее в этом возрасте, т.е. l l 0,1 400 40 40 40 . l20 l20 b). Если бы l20 человек ежегодно вновь поступали на работу в компанию и покидали ее лишь по причине смерти, то общее число сотрудников было бы равно T20 . Однако, учитывая выбытие в 30-летнем, 40-летнем и 65-летнем возрасте, получим, что для стационарной совокупности численность компании в этом случае должна быть равной T20 0,2 T30 0,08 T40 0,72 T65 . Умножая это выражение на масштабный множитель 500 k l20 получим, что штат компании состоит из 500 T20 0,2 T30 0,08 T40 0,72 T65 l20 человек. В самом деле, из общей численности T20 человек старше 20 лет, когда-то (в возрасте 20 лет) поступивших в компанию, 20% покинуло ее в возрасте 30 лет. Так что в компании будет не более T20 0,2 T30 человек, причем, не более 0,8 T30 из них старше 30 лет. Из этих последних до 40 лет дожило 0,8 T40 и 10% покинуло ее в этом возрасте, так что численность компании не превышает T20 0,2 T30 0,08 T40 при этом старше 40 лет в компании не более 0,72 T40 человек. Из них до 65 лет дожило 0,72 T65 , и все они ушли на пенсию. Таким образом, всего в компании T20 0,2 T30 0,08 T40 0,72 T65 . с). Число пенсионеров данной компании равно 500 T k 0,72 T65 0,72 T65 360 65 . l20 l20 d). Поскольку штат компании представляет собой стационарную совокупность, то ежегодное число смертей среди сотрудников всех возрастов равно 500 l20 0,2 l30 0,08 l40 0,72 l65 . l20 Это число есть разность между числом вновь поступивших сотрудников и числом живых сотрудников, покинувших за год компанию во всех возрастных группах. Таким образом, выбытие учитывалось не по случаю смерти. Поскольку численность сотрудников постоянна, то эта разность необходимо должна быть равна общему числу умерших за год сотрудников. 1.4. Интерполяция таблиц смертностиозрастов для дробных возрастов для дробных ............................................................................................................... возрастов Таблицы смертности дают значения вероятностей дожития l sx x l0 для целых значений возрастов x. Часто, однако, требуется знать эти вероятности для дробных возрастов, т.е. возрастов с точностью до полугода, месяца и т.д. Пусть x - любое, не обязательно целое, значение возраста. Тогда его можно представить в виде суммы x k u , где k x целая, а u x, 0 u 1 дробная часть возраста. Тогда sx sk u , где k x k u k 1 . Значения s k lk l0 и s k 1 lk 1 l0 задаются таблицами смертности, поэтому нахождение sx можно рассматривать как задачу интерполяции таблицы смертности для промежуточных возрастов относительно смежных значений в целых точках k и k+1. Для выполнения интерполяции необходимо делать некоторые гипотезы о характере распределения l x или sx на отрезке k , k 1. Наиболее часто на практике встречаются три метода интерполяции, основанные соответственно на трех гипотезах (условиях). 1. Линейность. Согласно этому условию l x и sx считаются линейными на k , k 1, т.е. l k u l k u l k 1 l k lk u d k sk u sk u sk 1 sk sk u qk sk Дифференцируя эти равенства по u, получим l k u d k , s k u sk qk Из этих выражений следует, что s(k ) q k s (k u) s(k u) s(k )[1 u qk ] qk 1 u qk (4.1) (4.2) (4.3) k u (4.4) Таким образом, сила смертности не постоянна и возрастает на промежутке k , k 1. Заметим, что условие линейности влечет равенство l k l k u u d k , (4.5) которое можно интерпретировать как равномерное распределение смертей между возрастами k и k+1. Другая запись этого условия получается делением равенства (4.5) на l k : 1u pk u qk u 1 pk или u qk u qk , 0 u 1 . (4.6) 2. Условие постоянства силы смертности. При этом условии x k u k , 0 u 1 . Поскольку ln sx k (4.7) , то это условие равносильно экспоненциальному закону распределения sx на k , k 1, т.е. s x ak e bk x . (4.8) Подставляя в это равенство значения sx из таблицы смертности, получим sk ak e bk k , sk 1 a k e bk k 1 a k e bk k e bk . Откуда следует, что e bk и sk 1 pk sk bk ln p k , a k s k p k k . Тогда выражение для sx имеет вид sx sk u a k e bk k u sk p ku , т.е. sk u sk p ku . (4.9) 3. Условие Балдуччи. Это условие предполагает линейность (равномерность) распределения на функции 1 , sx т.е. 1 1 1 1 u . sk u sk sk 1 sk После несложных преобразований получим s k 1 s k u pk u qk (4.10) (4.11) k , k 1 или, деля обе части равенства на sk , получим pk . u pk pk u qk (4.12) Условие Балдуччи можно переписать и несколько в другом виде. Из (4.11) следует, что sk 1 . pk u qk sk u Правая часть этого равенства есть 1u p k u . Так, что 1u p k u p k u q k или переходя к дополнительным вероятностям 11u pk u 1 pk u qk откуда 1u q k u qk u qk 1 u qk , т.е. 1u qk u 1 u qk . (4.13) Для силы смертности условие Балдуччи дает выражение qk s k u . k u sk u p k u qk (4.14) Заметим, что в отличие от условия линейности функции sx условие Балдуччи влечет убывание интенсивности смертности между узлами интерполяции. Пример. 4.1. Найти вероятность того, что 30-летний мужчина проживет еще три месяца после своего дня рождения. Интерполяцию для дробных возрастов выполнить при условии: a). линейности, b). Балдуччи. При решении воспользоваться данными таблицы П.2. Решение: Искомая вероятность есть 1 4 p30 l30 14 l30 . Таким образом, требуется интерполировать данные таблицы П.2 для нахождения lx l3014 l30 14 . В нашем случае x k u , где k 30 и u 1 4 . Для случая a) получим 1 l31 l30 4 95265 0,25 95155 95265 95237,5 l30 14 l30 14 l30 и, следовательно, 1 4 p30 95237,5 0,9997113 . 95265 В случае b) на основании (4.12) получаем p30 p30 14 q30 0,99885 0,9997122 . 0,99885 14 0,00115 1 p30 4 В этом примере оба метода интерполяции дают весьма близкие значения для вероятностей дожития. 1.5 Средняя продолжительность жизни жизни В актуарных расчетах большую роль играет еще один важный демографический показатель - средняя продолжительность жизни. Рассмотрим совокупность из l x лиц в возрасте x. Хотя продолжительность жизни после вступления в возраст x для разных лиц из этой совокупности различна, тем не менее, можно говорить о средней величине этой продолжительности. Эта величина определяется вероятностными характеристиками процесса вымирания данной совокупности. С количественной точки зрения этот процесс описывается либо теоретической функцией (кривой) дожития s x t , либо таблицей смертности, содержащей дискретный ряд значений, соответствующий различным возрастам x. Эти два способа описания процесса вымирания приводят к несколько различающимся оценкам средней продолжительности жизни. В первом случае продолжительность жизни конкретного лица в возрасте x может принимать любые значения в диапазоне от 0 до x ( - предельный возраст). В этом случае средняя продолжительность жизни есть математическое ожидание (ожидаемое значение) случайной величины Tx , представляющей оставшееся время жизни для лица в возрасте x. Эта величина обозначается как e x и называется полной средней продолжительностью оставшейся жизни в возрасте x. Можно показать, что 1 (5.1) ex su du . s x x При практических расчетах рассматривают "дискретный аналог" этой величины, связанный с тем, что продолжительность жизни конкретного лица измеряется с точностью до года, т.е. округленно. Это особенно удобно при работе с таблицами смертности, в которых показатели относятся к целым значениям возраста x. Соответствующая средняя продолжительность жизни называется округленной продолжительностью жизни в возрасте x и обозначается ex . Рассмотрим теперь схему расчета ex . Пусть l x - число лиц, доживших до возраста x. Тогда d x из них не проживет и года, d x1 проживут 1 год и умрут, не дожив до x+2 лет, d x2 проживут 2 года и умрут, не дожив до x+3 лет, и т.д. Полное целое число лет, которое проживут лица из l x совокупности, будет равно d x1 2 d x2 3 d x3 и, следовательно, среднее число лет, которое проживут лица из l x , есть 1 ex d x1 2 d x2 3 d x3 (5.2) lx или ex 1 x k d xk . l x k 1 (5.3) Заметим, что формулу (5.3) можно переписать в другом виде. В самом деле, выше мы показали, что выполняются соотношения: lx1 d x1 d x2 d x3 d x4 l x2 d x 2 d x 3 d x 4 l x3 d x 3 d x 4 и т.д. Складывая эти равенства, мы получим l x1 l x2 l x3 d x1 2 d x2 3 d x3 и, следовательно, ex 1 l x1 l x2 l lx или коротко ex 1 ly l x y x1 (5.4) Есть ли связь между приведенными двумя характеристиками средней продолжительности жизни? Без каких-либо теоретических предположений о функции sx об этом сказать ничего нельзя. Если, например, считать, что она линейна в промежутке между любыми двумя целыми точками x k и x k 1, то можно установить, что 1 e x e x (5.5) 2 В общем случае также пользуются этим равенством, но следует помнить, что тогда оно является лишь приближенным. Для того чтобы показать, как работает формула (5.4), найдем среднюю продолжительность жизни для 95-летнего мужчины, пользуясь таблицей П.1. Из этой таблицы находим, что: l96 821 , l97 571 , l98 388 , l99 257 , l100 165 , l101 102 , l102 61 , l103 34 , l104 19 , l105 9 , l106 4 , l107 2 , l108 1 , Суммируя эти числа, получим 108 l k 96 k 2434 и, следовательно, e95 1 108 2434 lk 2,106 . l95 k 96 1156 Заметим, что в этой таблице приводится значение полной средней продолжительности жизни 95-летнего возраста: e95 2,574 . Разность между полным и округленным значением в нашем случае e95 e 95 2,574 2,106 0,468 , что очень близко к поправке 0,5 из формулы (5.5). Пример. 5.1. Пусть функция дожития имеет вид lx A e x . Найти для этой функции точное и округленное значение средней остаточной продолжительности жизни в возрасте a, где 1). a=0, 2). a=40. Решение: Поскольку lx A e x , то s x lx e x l0 Согласно формуле (5.1) имеем ea 1 s x dx e a e x dx sa a a e a e x 1 . a Таким образом, точная средняя продолжительность жизни не зависит от возраста и равна 1. Для округленной средней продолжительности получаем, согласно формуле (5.4) 1 ea l y . la ya1 Поскольку в данном случае предельный возраст равен бесконечности, то выписанная выше сумма есть ряд ea 1 l y ey , l a y a 1 y 1 сумма которого ea 1 e 1 также не зависит от возраста. Итак, в обоих случаях ea 1 и ea 1 0,581967 . e 1 Заметим, что разность между этими значениями приближенно равна 0,4180233, что достаточно близко к поправке 0,5 из формулы (5.5). Нет нужды говорить, что функция дожития, использованная в примере, нереалистична. Данный пример лишь иллюстрирует технику нахождения средней продолжительности жизни. 1.6 Законы смертности Поскольку функции sx и l x дают общую характеристику процесса вымирания населения, попыткам найти адекватную аналитическую формулу для этих функций придавалось большое значение. Обычно вид этих функций постулировался на основании некоторых демографических гипотез, а затем на основании статистических данных производилась оценка параметров, входящих в эти формулы. Трудность состояла в достижении "достаточно хорошего" соответствия эмпирически получаемым таблицам смертности. Одна из первых попыток получить аналитическое выражение для sx принадлежит де Муавру (1725 г.). Он предположил линейный характер убывания sx , т.е. x sx , (6.1) , где 0 x , а - заданный предельный возраст. У де Муавра 86 годам. Предположение де Муавра дает для интенсивности смертности выражение 1 x (6.2) x и, как легко показать, дает постоянную плотность распределения G x , что противоречит опытным данным (см. рис. 2.2.). В 1825 г. Гомпертц предложил экспоненциальную формулу для силы смертности x B cx . (6.3) Закон Гомпертца дает для функции дожития выражение вида x l x k g c , (6.4) где ln g Отсюда, в частности, следует, что px g c c 1 . x t B l и k 0 . ln c g t В 1860 г. Мейкем уточнил формулу (6.3) в виде x A B cx . (6.5) (6.6) Это уточнение вводило два фактора, влияющих на смертность. Первый, представленный константой A, соответствовал смертности от внешних, не связанных со старением, причин, например, от несчастных случаев и т.п. Второй, экспоненциальный член соответствовал, как и в законе Гомпертца, фактору, связанному с "естественной" смертностью. В дальнейшем (1869 г.) Мейкем ввел еще один линейный член так, что закон смертности принял вид x A H x B cx . Наконец в 1931 году Перкс предложил формулу A B cx . x K c x D c x 1 Попытки построить одну универсальную формулу смертности, дающую хорошее приближение для всего диапазона возрастов, не увенчались успехом. Различные законы дают разную степень точности для различных возрастных групп. Поэтому на практике используют кусочные комбинации этих выражений. Пример. Найти вероятность 6.1. 5 q30 , исходя из закона Де Муавра, с предельным возрастом 100 лет. Решение: Поскольку в этом примере 100 , то функция дожития будет иметь вид 100 x s x . 100 Искомая вероятность выражается через sx следующим образом s30 s35 . 5 q30 s30 Тогда 5 1.7 q30 100 30 100 35 70 65 0,07143 . 70 100 30 Общие декрементные таблицы Общие декрементные таблицы В предыдущем анализе основным фактором, влияющим на численность наблюдаемой группы, была смертность. В параграфе, посвященном построению таблиц смертности, мы указывали на влияние и других факторов, таких, как миграция, однако там учет миграции был необходим лишь для уточнения оценки вероятности q x и не играл самостоятельной роли. Однако во многих практических случаях уменьшение численности данной группы происходит вследствие многообразных и одинаково важных причин. Так состав участников производственного пенсионного фонда неоднороден. Часть его членов находится в активном (работоспособном) состоянии; часть участников - пенсионеры по возрасту, часть - пенсионеры по выслуге лет, наконец, еще одна часть получает пенсию по инвалидности. Ежегодно в каждой из этих групп происходят изменения. Часть людей умирает, другая часть переходит из активного состояния в одно из перечисленных выше, часть просто покидает фонд добровольно, например, меняя место работы. Таким образом, изменение численности той или иной группы может обусловливаться различными причинами и количественный учет их действия может быть очень важным в практическом отношении. В этом разделе мы рассмотрим, как такой учет может быть осуществлен. Начнем с рассмотрения простых примеров. Пусть имеется группа лиц одного и того же возраста. Пусть, как и раньше единственной причиной убывания числа лиц этой группы смертность. Однако теперь мы будем различать 4 причины смерти: так, например, возможна смерть от несчастного случая, смерть от инфаркта и т.п. При этом для определенности будем считать, что в каждом случае возможна смерть только по одной причине, т.е. различные факторы смерти будем считать взаимоисключающими. Обозначим число живых членов наблюдаемой совокупности в возрасте x через l x , а число смертей в этом возрасте по каждой отдельной причине через d x1 , d x2 , d x3 , d x4 . Тогда общее число смертей будет равно d x d x1 d x 2 d x3 d x4 , (7.1) а число лиц, достигших возраста x, будет равно (7.2) l x1 l x d x . Данные по численности l x и отдельным видам смертей можно свести в таблицу, во многом аналогичную обычной таблице смертности. Фрагмент такой гипотетической таблицы представлен таблицей 7.1. Возраст x 1 2 Таблица 7.1 d x3 d x 4 lx dx dx 30 100000 1500 2500 2000 4000 31 90000 1800 2600 1900 3800 32 79900 1700 2600 1600 3600 33 70400 1500 1900 1500 3100 34 В общем случае, как было сказано, причина уменьшения группы не обязательно смерть. Это может быть уход на пенсию, болезнь, переезд в другой город или просто добровольный уход из группы и т.п. Принцип описания численности группы будет один и тот же. Каждый фактор уменьшения называют декрементом, а таблицу, описывающую процесс изменения численности группы под действием этих факторов, декрементной. Так же, как и в случае обычных таблиц смертности, с декрементами связаны соответствующие вероятности. Так вероятность для члена группы возраста x достичь возраста x n в качестве члена этой группы есть l xn (7.3) n px lx и соответственно вероятность противоположного события l l n dx x xn . n qx lx lx (7.4) Вероятность для члена группы возраста x покинуть группу по j-ой причине в течение года есть q x j а в течение n лет: j n qx d x j , lx d x j d x j 1 d x j n 1 . lx (7.5) (7.6) Выше базовый период, в течение которого происходил "переход" наблюдаемой группы от одной численности к другой, был равен году. Конечно, можно было бы выбрать любой другой промежуток. В пределе возможно описание "процесса выбытия" в терминах непрерывного времени. В этом случае для каждого участника группы возраста x оставшееся время его пребывания в группе есть случайная величина Tx . Поскольку выбытие из состава группы члена возраста x определяется одной из взаимно исключающих причин, то вероятностные характеристики описываются m-функциями, которые задаются плотностями распределения g x j , т.е. g x j t Prt Tx t dt ; J j , (7.7) где J- случайная величина, представляющая "номер" причины выбытия. Следует отметить, что равенство (7.7) задает не условное, а совместное распределение двух случайных величин Tx и J, т.е. указывает на вероятность того, что выбытие произойдет в бесконечно малом промежутке t, t dt благодаря фактору (декременту) j. Поскольку декременты взаимно исключающие и описывают все учитываемые в данном контексте факторы, то вероятность выбытия по какой-либо причине в бесконечно малом промежутке t , t dt равна g x t g x1 t g x2 t g x m t . (7.8) Функция g x t есть просто плотность распределения случайной величины Tx . Если выбытие происходит в момент времени t Tx t , то условная вероятность того, что она произошла по причине j, есть g j t . PrJ j Tx t x g x t Плотность g x t определяет функцию распределения (7.9) x G x t g x u du , (7.10) 0 и функцию "сохранения" s x t 1 G x t (7.11) аналогичную функции дожития. Величина s x t , обозначаемая также t px , равна условной вероятности того, что член группы, достигший возраста x, останется в ней до возраста x t . Введем теперь возрастную интенсивность выбытия по данному декременту или просто силу декремента соотношением 1 x j t g x j t (7.12) 1 G x t или g x j t . p t x x j t (7.13) Общая интенсивность выбытия (по совокупности всех декрементов) есть g t x t x (7.14) t px и очевидно равна сумме сил декрементов x t x1t x2t xmt Из уравнения (7.13) следует, что (7.15) g x j t t p x x j t и, следовательно, j 1 d x l x t p x x j t dt , (7.16) 0 где l x - число лиц группы, достигших возраста x, а, d x j , как и выше, число лиц группы, покинувших ее в течение года по причине j. Построение декрементных таблиц основано на тех же принципах и сопряжено с теми же трудностями, что и построение обычных таблиц смертности. Поэтому мы не будем входить в детали и отметим лишь, что оценка вероятностей d x j j qx lx также основана на предварительном вычислении соответствующих центральных возрастных декрементных коэффициентов d x j , Lx где L x - среднегодовое число лиц группы между возрастами x и x 1. m x j Предполагая равномерность выбытия, можно считать, что l l 1 Lx x x 1 l x d x , 2 2 откуда 1 l x Lx d x 2 и значит d x j d x j j (7.17) qx 1 lx Lx d x 2 Но поскольку d x d x1 d x2 d xm , то, подставляя это выражение в (7.17) и деля числитель и знаменатель на L x , получим q x j 2 m x j 2 m x1 m x2 m xm Например, для двух декрементов получим систему уравнений 1 2 m x1 q x 2 m x1 m x 2 2 m x 2 q 2 x 2 m x1 m x2 (7.18) (7.19) Конечно, можно и коэффициенты выразить через вероятности. Для случая двух декрементов соответствующие формулы имеют вид 1 2 q x1 m x 2 q x1 q x2 (7.20) 2 q x 2 m 2 x 2 q x1 q x 2 2 Основные типы контрактов по страхованию жизни Введение Страхование жизни обычно осуществляется в двух видах: страхование сумм (капитала) и страхование рент (аннуитетов). В первом случае при наступлении страхового события (смерти, дожития и т.п.) выплачивается единовременно определенная сумма денег. Во втором страховая компания производит регулярные платежи застрахованному, причем начало выплат и их продолжительность зависят, как и в первом случае, от событий в жизни застрахованного. Таким образом, в отличие от обычных регулярных платежей с известными суммами и сроками, которые в финансовой практике называются определенными аннуитетами или рентами, платежи страховой компании относятся к классу условных или страховых аннуитетов (рент). Условные аннуитеты составляют также основу пенсионных схем, т.к. пенсии представляют собой регулярные платежи, начало и конец которых непосредственно связаны с событиями в жизни участника пенсионной схемы (болезнь, инвалидность, смерть и т. п.) В этой главе мы рассмотрим лишь простейшие виды страховых контрактов и страховых аннуитетов, однако принципы расчетов для них являются универсальными и легко переносятся на более сложные случаи. Страховые контракты относятся к специальному виду финансовых контрактов и представляют собой в простейшем случае сделку между двумя субъектами (лицами): страхователем - лицом, которое страхуется, и страховщиком - лицом, которое страхует страхователя от определенного риска. В страховании жизни риск, который страхуется, относится к жизнедеятельности страхователя и определяется такими событиями, как смерть, болезнь, инвалидность, дожитие и т. п. В большинстве случаев как сами события, так и сроки их наступления являются случайными. Заметим, что, хотя смерть является достоверным событием, случайным является ее срок наступления Финансовый аспект страхового контракта заключается во взаимных финансовых обязательствах. Со стороны страхователя это уплата определенной суммы, называемой премией, со стороны страховщика - выплаты застрахованной суммы или ренты. Обязательство выплаты премии, как правило, безусловное и осуществляется либо в виде одноразовой уплаты при заключении контракта, либо в виде серии выплат (срочные премии). Со стороны страховщика обязательство выплаты условное и связано с наступлением (или не наступлением) определенных страховых событий. Эти страховые события относятся к классу случайных, и сроки их наступления являются случайными величинами. Поскольку в финансовой практике данные суммы в разные моменты времени имеют разную текущую стоимость, то стоимость обязательств страховщика является случайной величиной, и заранее ничего нельзя сказать о точном ее значении. Однако страховые события в страховании жизни относятся к событиям, для которых характерна статистическая устойчивость, т.е. частоты их наступления, при большом числе страховых контрактов изменяются в малом диапазоне (закон больших чисел). Это позволяет применять вероятностные и статистические методы для оценки премий и резервов по большой группе однородных страховых контрактов. Поэтому баланс между поступлениями (премиями) и выплатами (страховыми суммами) осуществляется не точным его достижением для каждого отдельного контракта, а по всей совокупности контрактов в целом. Это достигается тем, что расчет премий осуществляется исходя из средней (ожидаемой) величины обязательств по контрактам одного вида. В этой главе речь пойдет о расчете чистых премий или, как еще говорят, нетто-премий. Нетто-премии вычисляются исходя из равенства (баланса) обязательств страхователя и страховщика. Реальные или брутто-премии, назначаемые по данному виду контрактов, содержат так называемую нагрузку (надбавку, накидку), цель которой состоит в компенсации расходов компании по осуществлению страховой деятельности, создании дополнительных резервов, получении прибыли и т.п. Финансовое обеспечение контрактов по страхованию жизни определяется в основном двумя факторами. Первый связан с возможностью извлечения прибыли на инвестированный капитал, образованный резервами страховой компании. Эти резервы создаются из премий страхователей, собственного капитала, нераспределенной прибыли и т.д. В расчетах, связанных с премиями и резервами, этот фактор учитывается в виде так называемой технической (ожидаемой) процентной ставки. Реальное ее значение связано с положением на финансовом рынке и подвержено колебаниям, связанным с изменением конъюнктуры, инфляцией и другими причинами. Как правило, выбранное значение процентной ставки является более или менее правдоподобной оценкой будущей реальной процентной ставки. Другим фактором, играющим важнейшую роль в обеспечении страховых контрактов, является статистическая оценка страховых событий, которые в страховании жизни относятся к демографическим событиям. Эта оценка представлена в основном в различных типах таблиц смертности, о которых говорилось выше. Два эти фактора в реальности всегда действуют совместно и в актуарных расчетах всегда учитываются. Роль процентной ставки достаточно очевидна по крайней мере для долгосрочных контрактов. Схемы расчетов, связанных с нею, составляют содержание финансовой математики. Роль демографических факторов не менее важна, причем как в краткосрочном, так и в долгосрочном масштабе времени. Чтобы прояснить роль этих факторов отдельно от влияния процентной ставки, рассмотрим в иллюстративных целях следующие примеры. Примеры. Пусть имеется группа из N лиц в возрасте тридцати лет. Будем считать, что к ним применима таблица смертности П.1. Рассмотрим ряд простейших расчетов, связанных со страховыми контрактами различных типов. 1.1. Пусть каждое из N лиц застраховало свою жизнь на 5 лет на сумму $1000. По условию эта сумма выплачивается наследникам лица, умершего в возрасте до 35 лет. Дожившим ничего не выплачивается, и премия не возвращается. Какова теоретическая (чистая) единовременная премия по каждому из этих контрактов? Решение: Согласно таблице смертности (см. табл. П.1) из l30 лиц в возрасте 30 лет в течение ближайших 5 лет умрут 5 d30 l30 l35 лиц. Вероятность для тридцатилетнего умереть до достижения 35 лет составит l30 l35 96564 1 0,004772. 5 q30 l30 97027 Следовательно, из группы в N лиц в среднем умрет D N 5 q30 лиц и на каждого из них будет выплачено $1000. Общие расходы компании составят s 1000 D 1000 N 5 q30 . Для обеспечения этих выплат необходимо при заключении контракта с каждого из страхуемых лиц получить премию в размере N q s p 1000 5 30 10005 q30 4,77 или $4,77. N N 1.2. Пусть каждое из N лиц застраховало свою жизнь на $1000 сроком на 5 лет на условиях из предыдущего примера. Какую ежегодную премию должен вносить каждый из застрахованных в начале каждого страхового года? Решение: Различие между условиями контрактов этого и предыдущего примеров лишь в способе выплаты премий. В предыдущем примере каждое из N лиц внесет единовременно премию в размере $4,77. В данном же случае премия вносится ежегодно: первый раз всеми застрахованными при заключении контракта, в начале следующего года - дожившими до 31 года, в начале второго года дожившими до 32 лет и т.д. Общий размер обязательств компании не изменился и составляет как и в предыдущем примере s 1000 D ($), где D N 5 q30 число лиц, не доживших до 35-летнего возраста. Первую премию выплатят все N лиц, вторую, согласно таблице смертности, выплатят l31 N l30 лиц, третью l32 N l30 и, далее, четвертую, и пятую соответственно l33 l34 и N N. l30 l30 Если премия постоянна и равна p, то общие поступления составят l l l l l p 30 31 32 33 34 N . l30 Приравняв их к общим обязательствам, получим l l l l l p 30 31 32 33 34 N 10005 q30 N l30 или l l l l l l p 30 31 32 33 34 1000 1 35 . l30 l30 Подставляя значения из таблиц, получим 484249 p 4,77 ($) 97027 или p 0,96 ($) , т.е. величина премии составляет менее доллара! Из разобранных выше примеров видно, что конкретное число лиц, заключивших контракт, несущественно для определения величины премии. Оно играет роль в оценке суммарных резервов и в финансовой устойчивости страховой компании, но не в оценке премии по балансу в среднем. В этой оценке важна лишь вероятность наступления страховых событий. Рассмотрим еще несколько примеров. Примеры. 1.3. Пусть снова группа из N тридцатилетних заключила контракты на дожитие сроком на 5 лет. По условию контракта каждый из доживших до 35 лет получает сумму в $1000. В случае смерти до достижения 35 лет ничего не выплачивается и премия не возвращается. Какова единовременная чистая премия по этому виду контрактов? Решение: Согласно таблице смертности из l30 лиц до 35 лет доживут l35 . Следовательно, для премии размера p уравнение баланса будет иметь вид p l30 1000 l35 или p 1000 l35 10005 p30 , l30 т.е. p 1000 96564 995,23 ($). 97027 1.4. Пусть условия контракта на дожитие те же, что и в предыдущем примере, но премия выплачивается в начале каждого года из срока контракта. Какова величина ежегодной премии при условии, что она постоянна? Решение: Обозначив ежегодную премию через p и рассуждая точно так же, как в примере 1.2, получим l l l l l l p 30 31 32 33 34 1000 35 l30 l30 или p 11 p30 2 p30 3 p30 4 p30 10005 p30 Подставляя значения из таблиц смертности, получим 96564 484249 p 1000 97027 97027 или p 1000 96564 199,41 ($), 484249 т.е. премия составляет почти $200. Полученные в примерах (1.2) и (1.4) ежегодные премии сильно отличаются, хотя величина застрахованной суммы одна и та же, срок и условия выплат одинаковы. Различие между результатами примеров (1.2) и (1.4) обусловливается, конечно, существенной разницей в вероятностях дожить или умереть до 35 лет для лица в возрасте 30 лет. Согласно таблицам смертности вероятность дожития 96564 0,99523 , 5 p30 97027 а вероятность смерти 5 q30 15 p30 0,00477 . Их отношение равно 208,64. т.е. равно отношению ежегодных премий для этих контрактов. Как отмечалось выше, в реальных расчетах приходится учитывать оба фактора: процентную ставку и вероятность событий. Все актуарные (страховые) расчеты по существу представляют собой вычисление характеристик случайных величин, представляющих различные финансовые аспекты страховых контрактов. В первую очередь это вычисление математического ожидания (ожидаемого значения, среднего значения) случайных величин. Для характеристики вариации (разброса) значений случайной величины вычисляется дисперсия или стандартное отклонение. Вычисление этих показателей требует владения по крайней мере элементарными сведениями из теории вероятностей. В нашем изложении мы не будем прибегать к систематическому применению методов этой теории. Изложение будет строиться так, чтобы избежать прямого задания распределения случайной величины и вычисления ожидаемых значений на основании стандартных приемов. Вместо этого будет последовательно применяться принцип эквивалентности обязательств в виде "балансовых" рассуждений, подобных тем, что были использованы в предыдущих примерах. Смысл таких рассуждений почти всегда очевиден и позволит, во многих случаях, избежать прямого использования теоретико-вероятностных методов. 2.1. Страхование на дожитие (pure endowment) Страхование на дожитие заключается в страховании заданной суммы денег на заданный срок. Страховое событие, влекущее выплату страховой суммы состоит в дожитии застрахованного до конца указанного срока. В случае смерти застрахованного в период действия контракта сумма не выплачивается и премия не возвращается. Нашей целью будет расчет единовременной чистой премии по такому контракту. Как обычно принято в актуарной практике, страхуемую сумму условно принимают за 1. Тогда вычисленная премия будет указывать относительную долю, которую она составляет в страховой сумме, а значит для любой конкретной суммы величина соответствующей премии получается умножением этой суммы на "единичную" премию. Пусть имеется группа из l x страхователей возраста x. Если n - срок контракта, то по условию каждый из доживших до возраста x n получит сумму 1. В среднем до возраста x n доживут согласно таблицам смертности l xn человек. Суммарные обязательства компании в этом случае составят сумму l xn . Однако эта сумма относится к моменту времени, отстоящему от момента заключения контракта на n лет. Текущая стоимость этих обязательств при выбранной технической процентной ставке будет равна v n l xn , где v 1 1 i дисконтный множитель, соответствующий процентной ставке i. Так как исходное число застрахованных равно l x , то, обозначая величину единичной премии через n E x , получим, что общая стоимость премий составит l x n E x . Уравнивая обязательства и активы получим l x n E x v n l x n . Из этого уравнения имеем n Ex Заметим, что величина v n l xn lx (1.1) l xn lx представляет собой условную вероятность n p x дожития до возраста x n лица, достигшего возраста x. Тогда формулу для премий (1.1) можно переписать в виде n n E x v n p x (1.2) Формула 1.2 представляет собой формулу для математического ожидания случайной величины z, которая равна текущей стоимости суммы контракта при факте дожития и нулю в противном случае. Временная диаграмма страхования на дожитие изображена на рис. 1.1. Выплаты 1 каждому из lx+n доживших x x+1 x+k x+n … … l x n E x lx+n Сумма премий Сумма обязательств Рис. 1.1. Для упрощения вычислительной работы при актуарных расчетах были введены так называемые коммутационные функции, для которых составлены таблицы. Важнейшие из них приведены ниже вместе с определениями Dx v x l x N x Dx Dx1 D (1.3) x 1 C x v d x M C C C x x 1 x Как видно из определения, коммутационные функции строятся исходя из заданной таблицы смертности и при заданных значениях процентной ставки. Коммутационные функции и их таблицы играли большую роль в докомпьютерную эпоху, поскольку значительно сокращали объем вычислительной работы. Ныне их роль заметно меньше, т.к. их непосредственное вычисление на компьютере занимает намного меньше времени, чем поиск в таблице. К тому же таблицы этих функций приводились лишь для ограниченного диапазона процентных ставок, поскольку для каждой процентной ставки требуется своя таблица. Для компьютера этой проблемы не существует. Тем не менее, знакомство с коммутационными функциями по-прежнему является необходимым элементом актуарного образования. В приложении приведена таблица коммутационных функций (см. табл. П.4), соответствующая таблице смертности (см. табл. П.3). Замечание. В отечественной литературе вместо термина коммутационные функции используют устаревший термин - коммутационные числа. Мы будем использовать эти термины как синонимы, хотя термин коммутационные функции более точен. Вернемся теперь к формуле единовременной премии для чистого дожития v n l xn E . n x lx Умножив числитель и знаменатель этой формулы на v x , получим v xn l xn (1.4) E n x v x lx или, используя первую из коммутационных функций, Dx n (1.5) n Ex Dx Замечания.1. Величина n E x имеет и другое, более сложное, обозначение Ax: 1 n Хотя это обозначение более сложное, оно лучше согласуется с общей системой актуарных обозначений, со многими элементами которой мы впоследствии познакомимся более подробно. 2. Во всех приводимых ниже примерах мы будем пользоваться таблицами коммутационных функций, приведенными в приложении (см. табл. П.4). Эти таблицы соответствуют таблице смертности П.3 и процентной ставке равной 4,5%. Примеры. 1.1. Найти единовременную чистую премию контракта на дожитие для 18летнего мужчины сроком на 20 лет и на сумму $10000. Решение: Единичная премия равна D38 32904,2 0,399311 . n E x 20 E18 D18 82402,5 Следовательно, p 10000 0,399311 3993,1 .($) 1.2. Вычислить премию для контракта из предыдущего примера для 18-летней женщины. Решение: p 10000 D38 11723,3 10000 4039,36 ($). D18 29022,7 Таким образом, стоимость контракта на дожитие для женщин выше, чем для мужчин, поскольку вероятность дожития для женщин так же выше, и тем самым для женщин более вероятна выплата страховой суммы. 1.3. Найти единовременную премию страхования 10000$ на дожитие 18летнего мужчины до 60-летнего возраста. Решение: В этом примере x 18, x n 60 . Таким образом, p 10000 D60 10713,4 10000 1300,13 ($) . D18 82402,5 Меньшая величина премии в данном примере связана с большей продолжительностью контракта и, следовательно, с меньшей вероятностью дожития страхователя до требуемого контрактом возраста. Страхование на дожитие редко используется изолированно, но часто является составной частью других контрактов. Этот вид страхования делает страховой полис относительно дорогим, если срок страхования не очень большой. Пример страхования на дожитие показывает взаимодействие обоих факторов: процентной ставки и смертности. При этом смертность приводит к тому, что доля взносов (премий) умерших перераспределяется между дожившими в момент окончания срока действия контракта, создавая для них дополнительную прибыль помимо той, что обеспечивается процентами. Так в последнем примере, премия p= $1300,13 , помещенная под 4,5% годовых, через 60-18=42 года даст накопленную стоимость в размере 42 1300,13 1,045 8257,10 ($) . Фактор смертности увеличивает эту сумму до $10000. 2.2. Пожизненная рента Во многих случаях люди предпочитают получать не отдельную сумму, а регулярный доход. В случае, когда такие регулярные выплаты осуществляются в течение всей жизни застрахованного, говорят о пожизненной ренте. Периодичность выплат ренты может быть произвольной: годовой, ежемесячной, ежеквартальной и т.д. Для простоты мы будем иметь ввиду годовой период. Более точно мы будем говорить об обыкновенной пожизненной ренте. Если рента покупается лицом в возрасте x в момент заключения контракта, то она выплачивается в конце каждого года дожития, т.е. в моменты: x 1, x 2, x 3, , т.е. рента выплачивается в конце x k года, если страхуемый достиг возраста x k , в противном случае, т.е. в случае смерти, выплата ренты прекращается. Нашей целью, как и в случае страхования на дожитие, будет нахождение актуарной стоимости пожизненной ренты, т.е. величины единовременной чистой премии, которую должен заплатить страхователь для того, чтобы страховая компания могла обеспечить выплату пожизненной ренты. Величину ежегодной выплаты будем считать единичной (например в $1). Пусть l x лиц в возрасте x заключат контракт на пожизненную ренту годовыми выплатами в $1. Актуарную стоимость такой ренты обозначим через a x . Тогда в момент заключения контрактов суммарные поступления страховой компании составят lx ax . Эта сумма должна обеспечить пожизненные ежегодные выплаты для всех участников. Спустя год после заключения контракта оставшиеся в живых l x 1 участников получат общую сумму lx 1 1 lx 1 , текущая стоимость, которой составит Спустя два года l x2 v lx1 . оставшиеся в живых участники получат общую сумму l x2 1 l x2 , текущая стоимость, которой будет равна v 2 l x2 . Продолжая аналогичные рассуждения, получим, что текущая стоимость всех выплат будет равна v l x1 v 2 l x2 v k l xk v x l , где - предельный возраст в таблице смертности. Баланс между поступлениями и выплатами будет выполнен при условии, что l x a x v l x1 v k l xk v x l (2.1) или в сокращенной форме x l x a x v k l xk . (2.2) k 1 Из этого равенства получим выражение для a x : l l l a x v x1 v 2 x2 v x lx lx lx (2.3) Учтя, что l xn n px , lx получим a x v1 p x v 2 2 p x v x x p x (2.4) Умножая числитель и знаменатель каждого слагаемого в правой части формулы (2.3) на v , получим D D D a x x1 x 2 , Dx Dx Dx x или ax Dx1 Dx 2 D . Dx Поскольку согласно определению коммутационных функций Dx1 Dx2 D N x1 , то получим сокращенное выражение для a x : (2.5) ax N x1 . Dx (2.6) Временная диаграмма для обыкновенной пожизненной ренты приведена на рис. 2.1. Обыкновенная пожизненная рента Выплаты суммы 1 в конце года lx+1 lx+2 x+1 x+2 lx+k l … x lx ax … x+k Сумма премий Рис. 2.1. 2.3. Приведенная пожизненная рента Рента этого вида отличается от предыдущей лишь сроками выплат. По этой ренте каждая выплата осуществляется в начале каждого года контракта, начиная с момента его заключения. Временная диаграмма для этой ренты приведена на рис. 3.1. Выплаты суммы 1 в начале каждого года lx lx+1 lx+2 lx+k … x x+1 x+2 … x+k l x ax l-1 l -1 Сумма премий Рис. 3.1. Актуарная стоимость приведенной (единичной) ренты обозначается ax . Уравнения для этой величины получаются на основе точно таких же, как в предыдущем параграфе, рассуждений. Единственным отличием будет то, что первые выплаты будут произведены сразу после заключения контракта и, следовательно, общая их величина составит l x l x 1 . Текущая стоимость этой суммы будет также l x ax , т. к. момент выплаты совпадает с моментом заключения контракта. Итак l x ax l x v l x1 v 2 l x2 v x l , откуда ax 1 v или ax l x1 l l v 2 x 2 v x lx lx lx Dx Dx1 D Dx (3.1) (3.2) Наконец, используя коммутационные функции, можно записать N ax x (3.3) Dx Значения для ax часто указываются вместе с коммутационными. Между стоимостями двух типов пожизненных рент имеется простое соотношение a x ax 1 (3.4) Примеры. 3.1. Найти стоимость пожизненной ренты с годовыми выплатами в $10000 для лица в возрасте 50 лет. Рассмотреть случаи обыкновенной и приведенной ренты. Решение: В таблице П.4 находим, что a50 14,895933 Следовательно, стоимость приведенной ренты с $10000 годовыми выплатами равна 10000 a50 148959,33 Тогда стоимость обыкновенной ренты будет 10000 a50 1 138959,33 3.2. Лицо, застраховавшее свою жизнь на $200000, умирает. Его 60-летняя вдова решает на деньги, полученные от страховки, обеспечить себе пожизненную приведенную ренту. Какова величина годовых выплат по этой ренте? Решение: В этом примере известна текущая стоимость всей ренты. Если R величина годовых выплат, то R a60 200000 . Откуда R 200000 200000 14757 ($) a60 13,552888 3.3. При страховании от несчастных случаев, его жертвы получают страховую сумму в качестве возмещения. По желанию часть или вся сумма может быть обращена (конвертирована) в ренту. Какова величина ежегодного дохода от пожизненной приведенной ренты, если она составляет 2 3 суммы страховки в $696000 от несчастного случая для 28-летнего строителя? Решение: 2 696000 464000 . 3 464000 464000 R 23916,94 ($) . a28 19,400475 R a28 Замечание о терминологии. В этой главе речь идет об условных или страховых рентах. К ним применяется терминология, используемая и для определенных рент. Термин рента и аннуитет, как указывалось, синонимы. Приведенную ренту называют также авансированной или пренумерандо. Обыкновенную ренту называют рентой постнумерандо. 2.4. Отложенная пожизненная рента Этот вид ренты отличается от рассмотренных выше тем, что выплаты по ней осуществляются не в год заключения контракта, а спустя указанное в контракте число лет. Так если контракт заключается лицом в возрасте x, а величина отсрочки составляет m лет, то первая выплата будет сделана в возрасте x m 1 для обыкновенной ренты и в возрасте x+m -для авансированной (приведенной) ренты. Актуарная стоимость единичной отложенной ренты обозначается символом a . m x Стоимость приведенной (единичной) отложенной ренты обозначается a . m x Временная диаграмма для отсроченной ренты изображена на рис. 4.1. Отсроченная пожизненная рента (постнумерандо) Ежегодные выплаты суммы 1 , начиная с x+m+1 возраста lx+m+1 … x l x m a x x+1 lx+m+2 l … x+m x+m+1 Сумма премий Рис. 4.1. Дисконтируя общие суммы выплат, составим уравнение баланса (4.1) l x m ax v m1 l xm1 v x l . Из этой формулы немедленно следует, что D D a x m1 m x Dx или (4.2) m ax N x m1 Dx (4.3) Между стоимостями отложенной и немедленной рент существует простая связь D a xm a xm , (4.4) m x Dx т.е. стоимость отложенной на "дисконтированная" множителем m лет пожизненной ренты для возраста x Dxm Dx стоимость немедленной ренты для возраста x m . Аналогичным образом получается стоимость приведенной отложенной ренты v m l xm v m1 l xm1 v x l a (4.5) m x lx или m ax Dx m D , Dx (4.6) т.е. m ax N xm Dx При этом очевидно следующее соотношение a v m m a x m x (4.7) (4.8) Примеры. 4.1. Мужчина в возрасте 40 лет покупает пожизненную ренту (пенсию), выплаты которой начинаются с 65 лет. Если пенсия составляет $15000 в год, то какова ее стоимость p? Решение: Поскольку x 40 и x m 1 65 , то m 24 и, следовательно N p 1500024 a40 15000 65 D40 80048,6 15000 40064,63 . 29969,8 Замечание о терминологии. Отложенную ренту называют также отсроченной, а не отложенную ренту - немедленной. 4.2. Пятнадцатилетняя девушка получает наследство в $30000. Она предполагает поступить в университет в возрасте 21 года и покупает ренту с выплатами, начиная с этого возраста, для обеспечения образования и последующего трудоустройства. Какова величина R ежегодных выплат? Решение: В данном случае есть R N 21 30000 D15 или R 30000 D15 33209,6 30000 1895,49 ($) N 21 525608,5 Выражения для пожизненных рент указывают общую схему нахождения их стоимостей, т.е. a R NT , Dx где a - стоимость ренты, R - ежегодные выплаты, x - возраст заключения контракта, T - возраст, с которого начинаются выплаты, NT , D x - соответствующие коммутационные числа. 2.5. Срочная страховая рента Срочная страховая рента представляет собой контракт, по которому выплаты производятся в течение n лет при условии жизни застрахованного. Выплаты прекращаются, если застрахованный умирает. Таким образом, если контракт заключается в возрасте x лет на срок n лет, то рента выплачивается ежегодно при достижении возрастов x+1, x+2, x+3, ..., x+n. Стоимость ренты такого вида обозначается a x:n . Диаграмма ренты изображена на рис. 5.1. Срочная страховая рента Ежегодные выплаты 1 lx+1 lx+2 lx+k … x l x a x:n x+1 x+2 lx+n-1 lx+n x+n-1 x+n … x+k Сумма премий Рис. 5.1. Балансовое уравнение для срочной ренты имеет вид l x ax:n v l x1 v 2 l x2 v n l xn , откуда (5.1) a x:n Dx1 Dx 2 Dxn , Dx (5.2) а поскольку N x1 Dx1 Dxn Dxn1 D , а Dxn1 D , N xn1 то Dx1 Dx2 Dxn N x1 N xn1 и значит a x:n N x1 N xn1 Dx (5.3) (5.4) Пример. 5.1. Какова стоимость 5-летней страховой ренты с ежегодными выплатами в $10000 для 18-летнего юноши? Решение: 10000 a18:5 N N 24 N181 N1851 10000 19 D18 D18 1604568,9 1244767,8 10000 43663,86 82402,5 10000 Замечание. Срочную ренту называют также временной рентой. 2.6. Срочная приведенная страховая рента Если первая выплата по срочной ренте осуществляется сразу после заключения контракта, т.е. в возрасте x, то такая рента называется срочной приведенной рентой. Стоимость единичной ренты такого вида для возраста x на срок n лет обозначается ax:n Обычные балансовые рассуждения приводят к следующему выражению для ax:n : ax:n N x N xn Dx (6.1) Пример. 6.1. Какова стоимость пятилетней приведенной ренты в $10000 ежегодно для 18-летнего юноши? Решение: N18 N 23 D18 1686971,4 1310276,3 10000 45714,04($) . 82402,5 10000 a18:5 10000 Очевидно, что для стоимостей введенных выше рент выполнены соотношения ax ax:n n ax , ax ax:n n ax , n ax n1 ax 2.7. Срочные отложенные страховые ренты Если выплаты срочной ренты по контракту отложены на заданное число лет, то такая рента называется отложенной срочной рентой. Более точно, если x - возраст страхователя, n срок ренты, а m - число лет отсрочки, то для: обыкновенной ренты выплаты начинаются в возрасте x m 1 и продолжаются в течение n следующих лет при дожитии, т.е. при достижении x m 1, x m 2,, x m n лет; авансированной (приведенной) ренты первая выплата осуществляется в возрасте x m лет, затем по достижении очередного возраста в течение n лет, т.е. по достижении x m, x m 1,, x m n 1 лет. Стоимости срочных отложенных страховых рент обозначаются и a a mn x mn x для обыкновенной и приведенной соответственно. Имеют место равенства N N xmn1 a xm1 mn x Dx и mn (7.1) N x m N x m n Dx ax (7.2) Кроме того, выполнены очевидные соотношения a a a . m n x m x mn x (7.3) Точно так же mn ax m ax mn ax (7.4) Заметим, что обозначения mn ax и ax и m a x:n и соответственно mn взаимно эквивалентны. m ax:n Пример. 7.1. Какова стоимость 5-летней страховой ренты в $10000 для 18-летнего человека, если первую выплату он желает получить при достижении 28 лет? Решение: В этом примере x 18, n 5, m 9 . Тогда N N 33 100009 5 a18 10000 28 D18 1010797,3 772562,7 = 28911,09 10000 82402,5 Очевидно, что стоимость p срочных отложенных рент можно находить по схеме N Nz p R y , Dx где: R - величина ежегодных выплат, x - возраст заключения контракта, y - возраст первой выплаты, z - условный возраст последней выплаты, при этом z y n , n - срок ренты, N y , Dx - соответствующие коммутационные числа. Пример. 7.2. Найти стоимость 10-летней ренты для $20000 для 50-летней женщины, если первая выплата приходится на возраст a). 50 лет; b). 51 год; c). 62 года? Решение: a). b). с). N 50 N 60 D50 107776,5 54147,3 20000 161332,07 6648,3 p 20000 N 51 N 61 D50 101128,1 50152,0 20000 153350,78 6648,3 p 20000 N 62 N 72 D50 46365,0 18373,9 20000 84205,29 6648,3 p 20000 2.8. Схема дисконтирования в актуарных расчетах Операция дисконтирования, т.е. нахождение текущей (настоящей) стоимости будущих платежей, является важнейшей операцией в финансовой математике. Она позволяет сравнивать результаты финансовых контрактов, выплаты по которым отличаются как по величине, так и по срокам, приводя их к "начальному" моменту времени. Так, если C : c1 , t1 , c2 , t2 ,, cn , tn последовательность (поток) платежей (см. рис. 8.1.) и v - дисконтный множитель, соответствующий процентной ставке i , то текущая стоимость потока C равна PV C c1 vt c2 vt cn vt (8.1.) 1 n 2 Сумма ck в момент tk Текущая стоимость потока C PV(C) c1 c2 ck cn … t=0 t1 … t2 tk tn Рис. 8.1. В формуле (8.1) процентная и соответствующая ей дисконтная ставки постоянны, т.е. не зависят от времени. В реальности это, конечно, не всегда выполняется и, в общем случае, множитель v может зависеть от времени, но вид формулы (8.1) от этого не изменится. Если теперь предположить, что выплаты C смещены (отсрочены) на период T (см. рис. 8.2), т.е. поток имеет вид CT : c1 , t1 T ,, cn , tn T , то текущая стоимость отсроченного контракта будет равна PV CT c1 v t1 T c2 v t2 T cn v tn T или PV CT v T PV C , т.е. текущая стоимость отсроченного контракта есть дисконтированная стоимость исходного контракта. Отсроченные платежи PV(CT) PV(C) c1 c2 ck … 0 T t1+T t2+T cn … tk+T Рис. 8.2 tn+T В актуарных расчетах, как уже отмечалось, существенна не только процентная ставка, но и демографические параметры, представляющие вероятность различных событий, таких как, смерть, дожитие и т.п. Совместное действие этих факторов приводит к специальной процедуре вычисления текущей стоимости страховых контрактов. Тем не менее по форме эта процедура ничем не отличается от обычного дисконтирования. Разница лишь в том, что "дисконтный множитель" имеет более сложную структуру и зависит не только от процентной ставки, но и от вероятностей страховых событий. Для того чтобы разобраться в этом, вернемся к полученным ранее результатам для страховых аннуитетов. Рассмотрим совместно следующие формулы текущих стоимостей немедленных и отложенных рент N N a x x1 , a xm1 , а). m x Dx Dx N N ax x a x m , b). m x Dx Dx N N xmn1 N N xn1 a x:n x1 a xm1 c). , mn x Dx Dx N N xn N N x m n ax:n x a xm d). . mn x Dx Dx Формулы для отсроченных рент имеют знаменатель "сдвинутый относительно" числителя на срок задержки. Если знаменатель D x записать в виде Dx m 1 , Dx Dx m то получим, что формула для отсроченной ренты получается по схеме D x xm xm , m Dx где x - стоимость какой-либо немедленной ренты. Так, например m ax Dx m a xm Dx или m ax:n Dx m axm:n Dx и т.д. В соответствии с (8.1) в случае определенных (а не страховых) рент имеют место аналогичные соотношения. Так a v m an , m n m an v m an Таким образом для определенных рент отложенная рента "дисконтируется" на время отсрочки по сравнению с немедленной. Точно так же в случае страховых рент (т.е. рент, учитывающих смертность) стоимость отсроченной ренты получается умножением на множитель Dx m v m m p x :m E x , Dx (8.2) который играет роль дисконтирующего. Единственное различие состоит в том, что множитель m E x зависит не только от длительности отсрочки m, но и от возраста x. С формальной точки зрения вычисления, как для определенных, так и для условных рент совпадают. Коэффициент m E x называют иногда "жизненным дисконтным множителем". Замечание. Для обычных дисконтных множителей справедливо соотношение v m n v m v n . Аналогичное равенство справедливо и для m E x : (8.3) m n E x m E x n E x m Использование жизненного дисконта можно сформулировать в виде некоторого" правила отсрочки": Стоимость отсроченного обязательства для застрахованного возраста x равна произведению жизненного дисконтного множителя, соответствующего периоду отсрочки T, и стоимости этого обязательства для застрахованного в возрасте x T при условии, что застрахованный дожил до этого возраста, т.е. (8.4) Vx T E x VxT . В заключение заметим, что, с точки зрения теории вероятностей, процедура дисконтирования, о которой говорилось выше, заключается просто в нахождении математического ожидания текущей стоимости обычного финансового контракта, параметры которого являются случайными величинами. Так пожизненная рента для возраста x представляет собой обычный аннуитет, если срок жизни застрахованного известен. Но поскольку он не известен в момент подписания контракта, то его текущая стоимость есть случайная величина z, значения которой как раз и есть текущая стоимость соответствующих аннуитетов, т.е. z : aT , где T - округленная продолжительность жизни застрахованного. Вероятность того, что она будет равна конкретному значению n, есть PrT n n p x q xn (8.5) Тем самым мы имеем дискретную случайную величину z со значениями an , n = 1, 2, … причем эти значения она принимает с вероятностями: n = 1, 2, … n p x q xn , Согласно определению математическое ожидание этой случайной величины есть сумма по парных произведений значений этой величины на вероятность, с которой они принимаются, т.е. x E z an n p x q x n n 1 (8.6) Хотя это выражение не совпадает, на первый взгляд, с результатом, полученным нами выше, а именно ax N x1 x n v n px , Dx n1 но после несложных преобразований можно показать, что обе формулы эквивалентны (см.ф-лы 3.1-3.3). Пример. 8.1 .Какую часть стоимости полиса немедленной пожизненной ренты должен заплатить страхуемый в возрасте 30 лет, если он желает отложить выплаты до 50-летнего возраста? Решение: Согласно правилу дисконтирования стоимости A немедленной и A отложенной ренты связаны соотношением D A 50 A D30 Таким образом A D50 18453,3 0,388 0,4 A D30 47548,5 2.9. Рекуррентные формулы для вычисления стоимости страховых рент Рассмотрим пожизненные ренты для двух смежных возрастов x и определенности рассмотрим сначала приведенную ренту. Тогда N N ax x ax1 x1 и Dx1 Dx Поскольку N x Dx N x1 , то ax D Dx N x1 N 1 x1 1 x 1 ax 1 Dx Dx Dx и ax 1 Dx1 ax1 . Dx (9.1) Учитывая, что Dx1 l v x1 v p x , Dx lx получаем также ax 1 v px ax1 (9.2) x 1. Для Поскольку a 0 , то формулы (9.1-9.2) позволяют последовательно находить ax для убывающих возрастов a 1, a 2, Рассмотрим теперь случай обыкновенной ренты. Так как ax a x 1 , то, подставляя это выражение в (9.1), получим ax 1 1 Dx1 a x1 1 . Dx Вычитая 1 из обеих частей, получим ax Dx1 a x1 1 Dx (9.3) или (9.4) ax v px ax1 1 . Снова начиная с предельного возраста , для которого a 0 , можно найти значения a 1, a 2, для остальных возрастов. 2.10. Контракты по страхованию жизни В предыдущих параграфах основным страховым событием, обусловливавшим выплаты страховых сумм, являлось дожитие застрахованного до определенного возраста, как в случае страхования на дожитие, или же сам факт жизни при выплате страховых рент. В этом параграфе мы начнем изучение контрактов, в которых страховым событием является смерть застрахованного. Страхование жизни позволяет за относительно небольшую плату (премию) обеспечить наследникам значительный доход на случай смерти застрахованного. Рассмотрим следующий пример. Пусть 10000 лиц в возрасте 18 лет покупают страховой полис сроком на год. По условиям страхования в случае смерти застрахованного в течение года его бенефициарий (получатель страховой суммы) получит $1000. Согласно таблице смертности вероятность для 18-летнего не дожить до 19 лет составляет 0,00178. Таким образом из 10000 застрахованных около 18 не доживут до 19 лет и, следовательно, компания выплатит $18000 в среднем по этим полисам. Это означает, что для обеспечения выплат достаточно взноса в $1,8 с каждого застрахованного. Величина этой суммы составляет разительный контраст со стоимостью полиса на дожитие. Стоимость такого полиса на ту же сумму $1000 и на тот же срок в один год составит 1000 1 0,00178 998,22 . Конечно, это связано с тем, что вероятность прожить 1 год для 18-лет-него намного больше, чем вероятность умереть. В этом расчете мы не учитывали возможности получения дополнительной прибыли за счет инвестирования полученных премий. В страховых расчетах по страхованию жизни, особенно на большой срок, процентная ставка учитывается так же, как и для страховых рент. Нашей целью будет определение чистых премий или нетто-премий для различных контрактов. Рассуждения будут строиться на тех же принципах, что и для страховых рент, т.е. на сопоставлении суммарных средних выплат и взносов. Заметим, что для страхования жизни мы будем рассматривать два вида оценок, полную актуарную стоимость контракта, которая представляет величину одноразовой премии, а также оценку периодически выплачиваемых сумм - регулярных премий. Естественно, что текущая стоимость (в среднем) такой последовательности регулярно выплачиваемых премий совпадает с полной актуарной стоимостью контракта или с одноразовой премией. Страхование жизни имеет две основные формы: пожизненное и на срок. При этом страхование на срок часто комбинируют со страхованием на дожитие. Такого рода страхование называют смешанным. Конкретные типы контрактов различаются еще схемой выплат премий. Так пожизненное страхование на значительную сумму имеет большую полную стоимость, и оно редко предусматривает оплату в виде единовременной премии. Как правило, премии выплачиваются или в течение всей жизни (straight life), или в течение определенного срока после заключения контракта (limited pay life). 2.11. Пожизненное страхование Пожизненное страхование на случай смерти предусматривает выплату страховой суммы после смерти застрахованного лицу, указанному в контракте - бенефициарию. Как правило, выплата осуществляется сразу же после установления факта смерти. Для упрощения изложения мы рассмотрим этот вид страхования при условии, что выплата страховой суммы осуществляется в конце года смерти застрахованного. Найдем сначала актуарную стоимость Ax контракта такого вида, при условии, что страховая сумма равна 1. Как уже говорилось, это средняя текущая стоимость страховой суммы, срок выплаты которой неизвестен. Пусть l x лиц возраста x заключили контракт на пожизненное страхование. Если Ax стоимость страхового полиса, то суммарные премии страховой компании составят Ax l x . Эта сумма должна обеспечить выплаты всех страховых сумм. Спустя год после заключения контракта лишь l x 1 лиц достигнет следующего возраста, а d x , заключивших контракт, умрут, и по их полисам будет выплачена сумма d x d x 1 . Еще через год останутся в живых l x2 человек, а d x1 умрут, и выплаты компании составят d x1 d x1 1 и т.д. Таким образом ежегодные выплаты компании будут равны d x , d x1 , , d . Текущие стоимости этих сумм будут соответственно v d x , v 2 d x1 , , v x1 d , и, следовательно, текущая стоимость выплат по всем полисам будет равна v d x v 2 d x1 v x1 d . Уравнение баланса примет вид l x Ax v d x v 2 d x1 v x1 d , откуда, разрешая относительно Ax , получаем Ax v d x v 2 d x1 v x1 d lx или Ax v dx d d v 2 x1 v x1 . lx lx lx (11.1) Учтя, что d xk lx k qx k p x q xk , получим x Ax v k 1 k p x q xk (11.2) k 0 Это выражение является формулой математического ожидания случайной величины Z= vTx равной множителю дисконтирования для округленной сверху продолжительности жизни возраста x, т.е. Ax E Z , где Z Tx k 1 , если k Tx k 1 . Поступая точно так же, как при рассмотрении рент, мы можем получить "упрощенную формулу" для Ax , если воспользуемся коммутационными функциями C x v x1 d x и M x C x C x1 C . Действительно, умножая числитель и знаменатель каждого слагаемого в (11.1) на v x ,мы получим Ax v x1 d x v x2 d x1 v 1 d v x lx или Ax C x C x 1 C . Dx (11.3) Наконец Ax Mx . Dx (11.4) Временная диаграмма пожизненного страхования изображена на рис. 11.1. Пожизненное страхование Выплаты суммы 1 при смерти каждого застрахованного dx dx+1 x+1 x+2 dx+k-1 … x … x+k d-2 d-1 -1 Рис. 11.1. Значения Ax приводятся в таблицах коммутационных функций. Обычно в них указываются значения Ax для страховых сумм, являющихся "стандартными" значениями, например, 1000. Таким образом, 1000 Ax указывает величину премии на 1000 единиц страховой суммы. Пример. 11.1. Найти стоимость единовременной премии P страхованию на $10000 для 18-летнего застрахованного. по пожизненному Решене: Из таблицы П.4 находим, что P 10000 A18 10 118,41638 1184,16 ($). Как уже отмечалось, очень мало полисов страхования жизни оплачивается одноразовой премией. Чаще оплата полиса производится регулярными, например, ежегодными выплатами в течение всей жизни застрахованного. Найдем величину этих выплат для пожизненного страхования. Пусть Px - величина ежегодных премий для страхования жизни, причем, будем считать, что премия выплачивается в начале страхового года. Применим снова балансовые рассуждения. Пусть l x - число лиц возраста x, застраховавших свою жизнь. Первую годовую премию уплатят l x из них, и общая сумма этих премий составит Px l x . Спустя год l x 1 доживших до возраста x 1 уплатят второй взнос. В сумме это составит Px lx1 . Текущая стоимость этих выплат будет равна v l x1 Px . Рассуждая подобным образом, получим, что последовательные поступления в виде уплаченных премий составят Px lx , Px lx1 ,, Px l , а их текущие стоимости Px l x , v P l x 1 ,..., v x Px l . Общая текущая сумма премий по всем контрактам составит Px l x v l x1 v k l xk v x l . Выражение в застрахованных, т.е. скобках есть текущая стоимость пожизненных рент для всех l x ax . Таким образом текущая стоимость всех премий будет равна Px ax l x . С другой стороны полная стоимость одноразовых премий есть Ax l x . Таким образом получаем равенство Px ax Ax или Px Ax , ax (11.5) представляющее величину чистой годовой премии для пожизненного страхования на единичную страховую сумму. Учтя, что N M ax x Ax x , и Dx Dx получим еще одно выражение для Px . M Px x . (11.6) Nx Пример. 11.2. Какова ежегодная (чистая) премия по страхованию жизни на $10000 для 30-летнего мужчины? Решение: 10000 P30 10000 10000 M 30 N 30 8408,291 92,51 ($) 908922,4 Вычисление величины ежегодной премии выполнялось при условии ее постоянства в течение всей жизни. Таким образом Px зависит только от возраста заключения контракта, но не от времени выплаты. 2.12. Страхование жизни на срок В контрактах этого рода фиксируется срок n его действия, так что для страхуемого возраста x, страховая сумма выплачивается только в том случае, если застрахованный умрет, не дожив до возраста x n . При этом, как и выше, будем считать, что страховая сумма выплачивается в конце года смерти застрахованного. Рассчитаем одноразовую премию A1x:n для контрактов этого вида, исходя из единичной суммы контракта. Дословно повторяя рассуждения, подобные тем, что были сделаны в предыдущих параграфах, получим балансовое уравнение вида l x A1x:n v d x v 2 d x1 v n d xn1 , откуда после умножения обеих частей равенства на v x , получим Dx A1x:n Cx Cx1 Cxn1 и значит A1x:n C x C x1 C xn1 . Dx (12.1) M x M xn . Dx (12.2) Наконец, A1x:n Если премии выплачиваются ежегодно в начале каждого года, то последовательность их выплат образует срочный страховой аннуитет Px1:n ax:n , где Px1:n - величина ежегодной премии. Таким образом, выполнено равенство Px1:n ax:n A1x:n , откуда Px1:n A1x:n ax:n Поскольку ax:n . (12.3) N x N xn , Dx то получаем еще одно выражение для Px1:n : Px1:n M x M xn . N x N xn (12.4) Пример. 12.1. Найти одноразовую и годовую премию 5-летнего полиса страхования жизни на сумму $10000 для 30-летней женщины. Решение: 1) 2) M 30 M 35 D30 2507,669 2400,887 10000 63,25 ($) . 16882,4 M M 35 10000 P301 :5 10000 30 N 30 N 35 2507,669 2400,887 10000 13,83 ($) . 333813,9 256571,4 1 10000 A30 10000 :5 Рассмотрим частный случай страхования жизни на срок, а именно, на один год. В этом случае нет различия между одноразовой и годовой премиями. Их общее значение C A1x:1 x v q x (12.5) Dx называется часто естественной или базовой премиями для возраста x и обозначается символом c x . Естественная премия показывает стоимость одного года страхования жизни для возраста x. Естественно, эта величина меняется с возрастом, причем, как правило, в сторону возрастания, т.е., чем больше возраст, тем дороже премия. В самом деле, поскольку для возрастов, больших 20, q y qx yx , при то c y cx . Естественно, что стоимость Ax пожизненного страхования есть "дисконтированная стоимость" одно-годовых контрактов, т.е. Ax cx 1Ex cx1 2 Ex cx2 x Ex c , (12.6) где k Ex Dx k v k k p x Dx - жизненный дисконтный множитель. 2.13. Страхование жизни с ограниченным сроком выплат (limited payment life insurance) В том случае, когда премии по страхованию жизни выплачиваются периодически, срок (период) этих выплат может быть либо пожизненным (этот случай был рассмотрен ранее), либо ограниченным. Таким образом в этом, последнем случае указывается период t, в течение которого должна быть уплачена полная стоимость страховки. Для возраста x величина ежегодной премии, уплачиваемой в начале страхового года, обозначается t Px . Для единичной страховой суммы выплаты премий в течение срока составляют срочную (авансированную) ренту ax:t . Так что общие премиальные выплаты составят в среднем t Px a x:t . Поскольку актуарная стоимость контракта есть Ax , то балансовое уравнение имеет вид (13.1) , t Px a x:t Ax , откуда t Px Ax . ax:t (13.2) Так как Ax Mx Dx и то, подставляя эти выражения в (13.2), получим Mx . t Px N x N x t ax:t N x N x t , Dx (13.3) Полисы по контрактам с ограниченным сроком оплаты обычно содержат указание возраста застрахованного, по достижении которого контракт должен быть полностью оплачен. Так указание "оплачен к 65 годам" означает, что застрахованный должен оплатить полностью контракт к этому возрасту. В частности, последняя ежегодная премия вносится по достижении 64 лет. Для 20-летнего застрахованного это означает, что период оплаты контракта составляет 45 лет: от 20 до 65летнего возраста включительно. Примеры. 13.1. Найти ежегодные премии для суммы $10000, если возраст застрахованного 18 лет (муж.), а период оплаты контракта - 20 лет. Решение: P 1000020 P18 10000 10000 M 18 N18 N 38 9757,801 88,4 .($) 1686971,4 583163,0 13.2. Найти годовую премию контракта на застрахованного с оплатой до 65-летнего возраста. $10000 для 18-летнего Решение: P 1000047 P18 10000 10000 M 18 N18 N 65 9757,801 60,72 ($). 1686971,4 80048,6 2.14. Смешанное страхование жизни Это страхование представляет собой комбинацию срочного страхования жизни и страхования на дожитие с тем же сроком. Более точно в контрактах этого вида указан срок n, так что страховая сумма выплачивается в двух случаях: 1. Бенефициарию, если застрахованный возраста x не доживет до x n лет. 2. Застрахованному, если он дожил до возраста x n . Актуарная стоимость контракта по страхованию жизни на n лет есть M M xn A1x:n x . Dx Соответственно актуарная стоимость контракта на дожитие с этим же сроком есть D Ax: n1 n E x x n . Dx Ясно, что стоимость смешанного контракта Ax:n есть сумма этих величин, т.е. Ax:n A1x:n Ax: n1 . (14.1) Используя коммутационные числа, получим выражение M M x n Dx n Ax:n x Dx Dx или Ax:n M x M x n Dx n . Dx (14.2) Пример. 14.1. Найти одноразовую премию смешанного страхования в $10000 для 30летнего мужчины и сроком в 20 лет. Решение: A 10000 A30:20 10000 10000 M 30 M 50 D50 D30 8408,291 6616,417 18453,3 4257,78($). 47548,5 В случае оплаты смешанного страхования ежегодными премиями в начале года величину такой премии Px:n можно найти из равенства Px:n ax:n Ax:n . (14.3) Таким образом Px:n Ax:n ax:n или, используя коммутационные функции, M M x n Dx n Px:n x . N x N xn (14.4) (14.5) Вместо срока страхования в полисах смешанного страхования часто указывают конечный возраст, например, "смешанное страхование до 65 лет". Для застрахованного в 40 лет это означает, что период действия контракта есть возрастной промежуток 40 - 65 лет. При ежегодных взносах последняя премия вносится по достижении 64 лет. Пример. 14.2. Найти ежегодную премию по смешанному страхованию суммы $50000 для 40-летнего мужчины со сроком до 65-летнего возраста. Решение: M 40 M 65 D65 N 40 N 65 7626,856 4347,424 7794,5 50000 1261,83 ($). 518852,7 80048,6 P 50000 P40:25 50000 2.15. Страховые резервы Выше мы упомянули о так называемых естественных премиях C cx x Dx для годовых контрактов по страхованию жизни. Их стоимость, как было указано, растет с возрастом, поскольку растет годовая смертность (после 20-летнего возраста). Рассмотрим теперь пожизненное страхование с ежегодной постоянной премией. Тогда в первые годы после покупки полиса ежегодная премия будет выше естественной, и наоборот, в последние годы эта премия будет ниже естественной. Соотношение между стоимостями этих премий для 20летнего возраста застрахованного изображено на рис. 15.1. Страховая сумма 1000$ $ 40 $ 35 $ 30 $ 25 $ 20 $ 15 $ 10 $5 20 Естественная годовая премия Годовая премия пожизненного страхования 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 Рис. 15.1. Если смотреть на пожизненное страхование как на постоянно возобновляемый годовой контракт, то можно считать, что превышение годовой премии над естественной для ранних сроков контракта позволяет создать резерв, обеспечивающий выплаты в более поздние сроки. Рассмотрим следующий пример. Пусть лицо в возрасте 20 лет застраховало свою жизнь на $1000. Сведем в таблицу 15.1 данные, указывающие стоимость годового контракта (естественная премия) в диапазоне от 20 до 70 лет, и разность между естественной и постоянной годовой премией всего контракта. Таблица 15.1 Возраст Естественная Постоянная Превышение премия годовая премия постоянной премии над естественной 20 1,82 6,21 4,39 25 1,69 6,21 4,52 30 1,66 6,21 4,55 35 2,01 6,21 4,20 40 2,89 6,21 3,32 45 4,35 6,21 1,86 50 6,42 6,21 -0,21 55 10,02 6,21 -3,81 60 15,39 6,21 -9,18 65 24,33 6,21 -18,12 70 37,81 6,21 -31,60 Рассмотрим теперь, как формируются резервы страховой компании, продавшей полисы пожизненного страхования для некоторого возраста, например 20 лет. Пусть все контракты имеют стоимость $1000 и число застрахованных l20 181322 . Это значение взято из таблицы П.3. Как указано в таблице 15.1, годовая премия для этого вида контракта равна 1000 P20 6,21 ($). После продажи полисов компания получила S20 l20 1000 P20 181322 6,21 1126009,62 ($). В конце года эта сумма с учетом процентной ставки i 0,045 станет равной S21 S20 1 i 1126009,62 1,045 1176680 ($). В то же время компания зарегистрирует d 2 345 смертей и выплатит по этим полисам 345000$ так, что остаток премий после выплаты страховых сумм составит S 21 1176680 345000 831680 ($). Последняя сумма принадлежит l21 180977 оставшимся в живых, так что на каждого приходится V21 831680 4,60 ($). 180977 В начале следующего года эти лица внесут премии на сумму 6,21l21 1123867,17 ($) и резервный фонд составит 831680 1123867,17 1955547,17 ($). К концу второго года благодаря выплаченным процентам резерв увеличится до 2043546($). Поскольку в конце второго года будет зарегистрировано d21 346 смертей, то выплаты страховых сумм составят 346000$, а резервы уменьшатся до 1697546,80$ и составят 9,40$ на каждого из l22 180631 , доживших до 22 лет. Продолжая рассуждения подобным образом, мы можем найти величину резервного фонда как общего, так и на каждого застрахованного для каждого года. Расчет по такой схеме дает значение конечных (terminal) резервов на конец каждого страхового года, т.е. после выплаты страховых сумм и до получения премий за следующий год. Метод расчета резервов, исходя из полученных премий за вычетом уплаченных страховых сумм, называется ретроспективным методом, поскольку он основывается на уже полученных премиях и выплаченных страховых суммах. Существует еще один метод, называемый проспективным, основанный на учете будущих поступлений и выплат. Конечно, оба метода дают одно и то же значение, если речь идет о чистых премиях. Проспективный метод основан на общем определении резерва как разности между текущими стоимостями будущих выплат и будущих премий. Обозначим символом величину конечных резервов для пожизненного t Vx страхования единичной суммы в конце t-го года после продажи полиса. В конце t-го года текущее значение предстоящих выплат есть очевидно Axt . Соответственно текущая стоимость ежегодных премий по этому контракту есть Px axt . Следовательно, согласно определению проспективного резерва получаем (15.1) t Vx Axt Px axt . Это равенство может быть переписано в виде M x t N Px xt t Vx Dx t Dx t 1 Px N x N xt M x M xt , Dxt т.к. Px N x M x . Замечание. Следует отчетливо понимать, что, говоря о текущей стоимости, мы имеем в виду год оценки резерва, т.е. t лет спустя после заключения контракта. При вычислении по ретроспективному методу мы в качестве оценки резервов должны рассмотреть разницу между полученными премиями и уже выплаченными страховыми суммами. Если x - возраст заключения контракта, а t - число лет после его заключения, то оценка резервов относится к возрасту x t . Если Px - величина ежегодной премии, текущая стоимость к моменту заключения контракта всех премиальных взносов за t лет для l x застрахованных составит Px l x v l x 1 ... v t 1 l x t 1 Px l x ax:t , а текущая стоимость всех выплат (единичной суммы!) v d x v 2 d x1 vt d xt l x A1x:t . Разность между этими суммами в расчете на l x t доживших до возраста x t составит lx Px ax:t A1x:t l x t lx N N xt M x M xt Px x . lx1 Dx Dx Так как lx v x lx D t v x t vt x , l x t v l x t Dxt то получим, что оценка резервов на дату подписания контракта равна N N x t M x M x t vt Px x . Dx t Dx t Но это значит, что текущее значение этой суммы спустя t лет, т.е. в момент, к которому относится оценка, будет равна N x N x t M x M x t . (15.2) t Vx Px Dx t Dx t Таким образом мы доказали, что вычисления резервов по обоим методам дает одинаковый результат для контрактов страхования жизни. Этот результат верен и для других контрактов (срочного, смешанного и т.д.). Резервы для этих контрактов имеют ту же схему индексного обозначения, что и актуарные стоимости этих контрактов. Так -величина резервов для смешанного страхования жизни, t Vx:n t Vx: t Vx1:n 1 n -резерв для страхования на дожитие, а -резерв для страхования жизни на срок. При этом, конечно, t Vx:n tVx1:n tVx: n1 . Проспективный метод позволяет быстро получить выражения для этих резервов: 1 1 1 (15.3), t Vx:n A x t : n t P x:n ax t : n t , t Vx: n1 Axt: n11 Px: n1 axt: nt (15.4) и, наконец, t Vx:n Axt: nt Px:n axt: nt . (15.5) Пример. 15.1. Найти величину резерва на конец 5-го страхового года для 10-летнего смешанного страхования жизни на $1000, если в момент заключения контракта застрахованному 20 лет. Решение: В конце 5 года застрахованному будет 25 лет. К этому моменту времени текущая стоимость будущих (ожидаемых) выплат равна одноразовой премии для смешанного страхования $1000 на 5 лет. Тогда M M 30 D30 1000 A25:5 1000 25 D25 8859,475 8408,291 47548,5 1000 803,11 ($). 59767,4 Ежегодная премия для исходного 10-летнего контракта равна M M 30 D30 1000 P20: 10 1000 20 N 20 N 30 9477,262 8408,291 47548,5 1000 78,80($). 1525855,4 908922,4 Ежегодные выплаты этой суммы в течение последних 5 лет образуют страховую ренту с текущей стоимостью (на момент оценки резерва!) N N 30 78,80 a25:5 78,80 25 D25 1182196,8 908922,4 78,80 360,297 ($) 59767,4 и, следовательно, резерв на 5 год контракта составит V 803,11 360,297 442,816 ($). Замечание. Следует обратить внимание на некоторое отличие в определении резерва по ретроспективному и проспективному методам. При ретроспективном методе резерв определяется как разность между накопленными вместе с процентами премиями и произведенными выплатами в расчете на каждого живого к моменту оценки резервов. При проспективном методе разность рассматривается между текущими оценками будущих выплат (обязательств, пассивов) и будущих поступлений (активов). Перестановка мест активов и пассивов при переходе от одного метода к другому естественна. В начальном периоде поступления превышают расходы и их разность (положительная) формирует резерв. Этот резерв обеспечивает возможность выплат страховых сумм в будущем, когда годовые поступления станут меньше естественной премии. Поэтому будущие обязательства больше будущих выплат как раз на величину резерва. Условно соотношение между ретроспективным и проспективным подходом можно изобразить схемой на рис. 15.2. Полученные премии Будущие выплаты страховых сумм V t x Выплаченные страховые суммы Будущие премии x x+t Рис. 15.2 Величину резерва называют также стоимостью полиса на момент оценки. Именно на такую сумму может претендовать застрахованный, если он решает расторгнуть контракт в период его действия. Вычисление резервов без помощи компьютера предполагает наличие специальных таблиц, содержащих значения не только стандартных коммутационных чисел, но и значения для Ax , Px и ax . Существует еще один довольно быстрый метод вычисления резерва, известный как метод Фэклера. Чтобы вывести формулу для вычисления резервов по этому методу, рассмотрим l x лиц возраста x, покупающих полис на единичную страховую сумму для какого-нибудь контракта. Спустя t лет каждый l x t из доживших обладает "накопленным резервом" t V . В начале следующего t 1 года каждый из них уплатит ежегодную премию P. Это дает сумму t V P l x t . В конце года эта сумма увеличится благодаря начислениям процентов до величины, равной t V P lxt 1 i . Из этой суммы компания выплатит общую страховую сумму d xt . Остаток составляет суммарный резерв для l xt 1 доживших до x t 1 лет, т.е. t V P lxt 1 i d xt t 1V lxt1 . Разделив это равенство на l xt 1 и полагая d x t 1 i k x t l x t u x t , и l xt 1 l xt 1 получим V t V P u xt k xt . (15.6) t 1 Эта формула называется формулой Фэклера. С ее помощью можно рассчитать последовательно резервы для любого страхового года. Так как очевидно, что 0 V 0 , то для первого года V P ux k x . 1 Подставляя 1V в формулу Фэклера, можно найти 2 V и т.д. Коэффициенты u x и k x легко затабулировать, и тем самым быстро вычислить последовательные резервы. Формула Фэклера относится к классу рекуррентных. Ниже мы получим еще ряд формул этого типа, но сначала выясним, какая связь существует между различными видами актуарных оценок. 2.16. Связь между актуарными оценками страховых рент и страховых полисов Выше мы получили значения текущих стоимостей для страховых рент: пожизненной N 1 x ax x Dxk , Dx Dx k 0 срочной ax:n N x N xn 1 Dx Dx n1 Dxk , k 0 а также для текущих стоимостей одноразовых премий: пожизненного страхования жизни M 1 x Ax x C x k , Dx Dx k 0 срочного A1x:n и на дожитие M x M xn 1 n1 C xk , Dx Dx k 0 Ax: 1 n Dx n . Dx Наконец для ежегодных премий по эти контрактам были получены выражения M Px x , Nx M M xn Px1:n x , N x N xn Dx n Px: n1 . N x N xn Покажем, что между этими величинами существует связь. Начнем с преобразования выражения для C x v x1 d x . Поскольку d x l x l x1 , то C x v x1 l x l x1 v Dx Dx1 1 d Dx Dx1 Dx Dx1 d Dx . Здесь d 1 v i 1 i -дисконтная ставка, соответствующая годовой процентной ставке. Последовательно выписывая полученные выражения для C x , получим Cx Dx Dx1 d Dx , Cx1 Dx1 Dx2 d Dx1 , Cx2 Dx2 Dx3 d Dx2 , Cxk Dxk Dxk 1 d Dxk , Складывая эти равенства, получим C x C x1 Dx d Dx Dx 1 или M x Dx d N x , откуда делением обеих частей на D x получим Ax 1 d ax . (16.1) (16.2) Разделив (16.1) на N x , получим Px 1 d . ax (16.3) Если суммировать выражение для C x не до предельного возраста, а до x n 1 , получим равенство M x M xn Dx Dxn d N x N xn . Из (16.4) следуют соотношения для срочных контрактов: (16.4) A1x:n 1 Ax: n1 d ax:n , (16.5) Ax:n 1 d ax:n , (16.6) 1 d . ax:n (16.7) Px:n Используя полученные соотношения, можно получить новые выражения для резервов. Так для резервов по страхованию жизни имеем t Vx Axt Px a xt 1 d axt Px axt 1 Px d axt и т.к. Px d 1 , ax то получаем равенство t Vx 1 axt . ax (16.8) Подставляя вместо ax равносильное выражение 1 Ax , d получим t Vx 1 A Ax 1 Axt x t . 1 Ax 1 Ax Наконец t P a Vx Axt Px axt Ax t 1 x x t Ax t P Axt 1 x Pxt Px axt Pxt P Px x t . Pxt d Итак, мы получили два выражения для резервов через полные и годовые премии. т.е. Axt Ax (16.9) t Vx 1 Ax и t Vx Pxt Px . Pxt d (16.10) Аналогичные формулы можно получить и для других контрактов. 2.17. Рекуррентные формулы для резервов В этом параграфе мы найдем соотношения для резервов в два последовательных года. Поскольку ax a x 1 , то подставляя это выражение в формулу t Vx Axt Px a xt , получим равенство t Vx Px Axt Px axt . Используя рекуррентные соотношения для премий и рент, т.е. Axt v qxt v pxt Axt 1 , axt v pxt axt 1 , после несложных преобразований получим t Vx Px 1 i qxt pxt t 1Vx . (17.1) Эта формула показывает, что сумма резерва и премии на начало года вместе с процентами за этот год равна сумме годовых выплат и резервов на конец года. Если заменить p xt на 1 q xt , то получим t Vx Px 1 i tVx q xt 1 t 1Vx . (17.2) Эта формула показывает, что сумма резерва и премии вместе с процентами за год равна резерву следующего года и превышению страхуемой суммы (единичной!) над стоимостью полиса (см. замечание в конце п.15). Если рассматривается не единичная сумма контракта, а произвольная, скажем, S, то последовательные резервы, рассчитанные для этой суммы, связаны равенством t V P 1 i t 1V q S t 1V . (17.3) Здесь через t V и P обозначены резерв и годовая премия для контрактов любого вида. Легко заметить, что формулы (17.1) и (17.2) являются вариантами формулы Фэклера, приведенной в конце п. 15. 2.18. Монотонные страховые ренты До сих пор ренты, связанные с выплатами страховых сумм или премий были постоянными, т.е. не изменялись во времени. В этом параграфе мы рассмотрим переменные, например, возрастающие или убывающие ренты. Начнем с пожизненной возрастающей ренты. Это означает, что в первый год выплачивается единичная сумма -1, во второй год -2, и т.д. Пусть сначала рента является авансированной (пренумерандо). Диаграмма ее выплат изображена на рис. 18.1. Текущая стоимость этой ренты обозначается Iax . Возрастающая авансированная авансированной рента Годовые возрастающие выплаты 1 2 3 x x+1 -x+1 k+1 … … x+2 x+k Рис. 18.1 Применяя дисконтирование с помощью жизненного дисконтного множителя Dx k , k Ex Dx получим, что Iax Dx 2 Dx1 3 Dx2 Dx Dx Dx Dx 2 Dx 1 3 Dx 2 . Dx Но Dx 2 Dx1 3 Dx2 Dx Dx1 Dx2 Dx1 Dx2 Dx2 или Dx 2 Dx1 3 Dx2 N x N x 1 N x 2 Итак Iax N x N x1 N x2 Dx . (18.1) Сумма коммутационных чисел есть также коммутационное число, обозначаемое S x и S x N x N x1 N x . Таким образом Iax Sx . Dx (18.2) Рассмотрим теперь случай срочной авансированной возрастающей ренты. Схема ее платежей изображена на рис. 18.2. Возрастающая авансированная срочная рента Годовые возрастающие выплаты 1 2 3 n … x x+1 x+2 … x+n-1 Рис. 18.2 Ясно, что текущая стоимость такой ренты есть Iax:n Dx 2 Dx1 n Dxn1 . Dx Несложные преобразования показывают, что Dx 2 Dx1 3 Dx2 n Dxn1 N x N xn N x1 N xn N xn1 N xn S x S x n n N xn . (18.3) Таким образом Iax:n S x S xn n N xn . Dx (18.4) Обыкновенная возрастающая рента (постнумерандо) отличается от авансированной отсрочкой на один год, таким образом Ia x Dx1 Iax1 (18.5) Dx или Ia x S x1 Dx . (18.6) Соответственно для срочной возрастающей ренты постнумерандо имеем Ia x:n Dx1 Iax1:n Dx или Ia x:n S x 1 S x n 1 n N x n 1 . Dx (18.7) Перейдем теперь к убывающим рентам. Естественно, что можно говорить лишь о срочных убывающих рентах. Схема такой авансированной ренты изображена на рис. 18.3. Убывающая рента Убывающие годовые выплаты n n-1 n-2 1 x x+1 x+2 … … x+n-1 Рис. 18.3. Текущее значение стоимости убывающей ренты равно Dax:n 1 n Dx (n 1) Dx1 Dxn1 Dx или после несложных преобразований n N x S x 1 S x n1 Dax:n . Dx (18.8) Для убывающей ренты постнумерандо из соотношения Da x:n Dx1 Dax1:n Dx получим Da x:n n N x 1 S x 2 S x n 2 . Dx (18.9) 2.19. Общая схема страхования жизни (variable life) Рассмотрим одну общую схему контрактов по страхованию жизни. Схема задается последовательностью страховых сумм c1 , c2 ,, cn , причем сумма cn выплачивается в конце n-го года после заключения контракта, если застрахованный умер в этом году. Временная диаграмма для контрактов такого вида изображена на рис. 19.1. Общее страхование жизни Страховые суммы c1 c2 cn c-x … x x+1 … x+2 x+n Рис. 19.1. Если Tx - время оставшейся продолжительности жизни, то сумма cn будет выплачена, если n 1 Tx n . Вероятность этого события есть Prn 1 Tx n n1 p x qxn1 . Если через z обозначить текущую стоимость выплаченной страховой суммы, то она представляет собой случайную дискретную величину, причем значение z v n cn эта величина принимает с вероятностью n1 px qxn1 . Таким образом, актуарная стоимость контракта, равная математическому ожиданию этой величины, есть x A E z v n cn n 1 n 1 p x q xn1 или A x 1 c n 0 n1 v n1 n p x q xn . (19.1) Поскольку n px l xn lx q xn и то n и значит p x q xn d xn lx d xn , l xn x A cn1 v n1 n0 d xn . lx Наконец, используя коммутационные числа, можно записать x C A cn1 xn . Dx n0 (19.2) (19.3) Стоимость A можно выразить через стоимость отсроченных годовых контрактов A A n 1 x n x:1 . Тогда имеем x A cn1 n 0 n1 Ax . (19.4) В общем случае, т.е. для произвольных выплат, выражение для A упростить невозможно. Рассмотрим, однако, два частных случая возрастающих и убывающих выплат. Для стандартного возрастающего пожизненного страхования k 1,2,, x ck k , и формула (19.3) примет вид IAx 1 x k 1 Cxk . Dx k 0 (19.5) Поскольку x k 1 C k 0 kx C x 2 C x1 3 C x2 Cx Cx1 Cx2 Cx3 Cx1 Cx2 Cx3 C x 2 C x 3 C x 3 M x M x1 M x2 M , то, используя еще одну коммутационную функцию Rx : M x M x1 M , получим IAx Rx . Dx (19.6) Для срочного страхования с возрастающими выплатами k 1,2,, n . ck k , Аналогичными рассуждениями из выражения n1 IA1x:n k 1 Cxk D k 0 получим формулу IA1x:n (19.7) x Rx Rx n n M x n . Dx (19.8) Наконец, для смешанного страхования с возрастающими страховыми суммами и выплатой при дожитии страховой суммы n имеем очевидную формулу IAx:n IA1x:n n Ax: n1 , (19.9) которую можно переписать в виде R R x n n M x n n Dx n ( IA) x:n x . Dx (19.10) Рассмотрим теперь случай убывающих страховых сумм для чистого страхования жизни на срок. В этом случае k 0,1,, n 1 . ck 1 n k , Стоимость контракта такого вида будет равна n1 DA1x:n n k Cxk D k 0 x или, после несложных преобразований, DA 1x:n n M x Rx1 Rxn1 . Dx (19.11) Между монотонными рентами и монотонными контрактами страхования жизни есть связь, аналогичная той, что была установлена для постоянных рент и контрактов (level life policy). Начнем с соотношения между коммутационными функциями. Так как M x Dx d N x , то, суммируя по x, получаем Rx N x d S x . Поэтому IAx Rx N x d S x Dx Dx Nx S N d x x d Ia x , Dx Dx Dx но Nx ax Dx и, следовательно, IAx ax d Iax . (19.12) 2.20. Специальные виды контрактов, часто встречающиеся в практике страхования жизни Выше мы рассмотрели подробно основные типы страховых контрактов и рент. В этом параграфе мы рассмотрим некоторые специальные виды контрактов, встречающиеся в практике страхования жизни. Начнем с контрактов, к которым непосредственно применимы формулы, полученные в предыдущем параграфе. Это так называемые контракты с бонусом. Например, пожизненное страхование с бонусом означает ежегодное возрастание страховой суммы на заданную величину (бонус), которую мы обозначим b. Если начальная величина страховой суммы равна S, то значения этих сумм образуют возрастающую арифметическую прогрессию S1 , S 2 ,, Sk , , где Sk S k 1 b . Страховая сумма выплачивается в конце k-го страхового года при условии, что застрахованный умер в этом году. Контракт такого рода можно считать состоящим из обычного контракта пожизненного страхования на сумму S и отсроченного на год стандартного возрастающего контракта на сумму b. Диаграмма контракта изображена на рис. 20.1. Пожизненное страхование с бонусом Страховые суммы S S+(k-1)b S+b … x x+1 … x+2 x+k Рис. 20.1. Таким образом, его стоимость равна Ax S , b S Ax Dx 1 b IA x 1 , Dx (20.1) где IAx1 Mx Dx и Ax S , b S M x b Rx1 . Dx Ax Следовательно, Rx1 . Dx1 (20.2) Если контракт оплачивается ежегодными премиями, то их величина составляет A S , b S M x b Rx1 Px S , b x . (20.3) ax Nx Для срочных контрактов страхования жизни с бонусом временная диаграмма изображена на рис. 20.2. Срочное страхование жизни с бонусом Страховые суммы S S+(n-1)b S+b … x x+1 x+2 … x+n Рис. 20.2. Величина одноразовой премии такого контракта будет равна D 1 A1x:n S , b S A1x:n x 1 b IA x 1: n 1 Dx или (20.4) A1x:n S , b S M x M xn b Rx1 Rxn n 1 M xn . Dx (20.5) Величина ежегодной премии по этому контракту составит A1x:n S , b 1 Px:n S , b ax:n или Px1:n S , b S M x M xn b Rx1 Rxn n 1 M xn . N x N xn Наконец, для смешанного страхования эти формулы имеют вид D Ax:n S , b S Ax:n x1 b IAx1: n1 Dx и Px:n S , b Ax:n S , b ax:n . (20.6) (20.7) (20.8) Мы не будем выписывать выражения для этих премий через коммутационные функции. Они получаются простой подстановкой соответствующих формул из предыдущего раздела. Перейдем к рассмотрению так называемых возвратных контрактов. В обычных контрактах страховщик выплачивает страховую сумму в обмен на полученные премии. Сами же премии не возвращаются. В возвратных контрактах выплачиваются не только страховые суммы, но и премии. При этом возврату подлежат либо нетто-премии, либо брутто-премии. В этом разделе мы рассмотрим случай возврата нетто-премии. Начнем с расчета одноразовой премии для пожизненного страхования. Обозначим эту премию через A. Итак, по возвратному контракту в случае смерти застрахованного будет выплачена страховая сумма S и уплаченная премия A, так что общие выплаты составят S A . Актуарная стоимость этой суммы для возраста x есть S A Ax . С другой стороны, одноразовая премия совпадает по определению с актуарной стоимостью, так что A удовлетворяет уравнению A S A Ax . Решая это уравнение относительно A, получим 1 Ax A S Ax или AS Ax . 1 Ax (20.9) Для единичной страховой суммы получим Ax Axrev . 1 Ax Подставляя выражение для Ax , т.е. M Ax x , Dx (20.10) и упрощая, получим Axrev Mx . Dx M x (20.11) Совершенно аналогично рассматривается случай возвратного контракта на дожитие. Если S есть величина страховой суммы, A - пока неизвестная величина единовременной премии, то уравнение для A имеет вид A S A n E x . (20.12) Ex 1 n E x (20.13) Откуда AS n или для единичной страховой суммы Ex . 1 n E x Подставляя в эту формулу выражение для n E x , т.е. Dx n , n Ex Dx Axrev : n Axrev : n 1 n (20.14) получим 1 Dx n . Dx Dx n (20.15) Для срочного контракта страхования жизни с возвратом премии получим выражение A1x:n 1rev (20.16) Ax:n 1 A1x:n или A1x:rev n M x M xn . Dx M x M x n (20.17) Наконец, для смешанного страхования жизни с возвратом премии как в случае смерти, так и дожития получаем выражение Ax:n Axrev (20.18) :n 1 Ax:n или, используя коммутационные числа, M x M x n Dx n Axrev . :n Dx Dx n M x M x n (20.19) Заметим, что единовременная премия для возвратного смешанного страхования не равна сумме единовременных премий для возвратных контрактов на дожитие и на случай смерти. Формулы для возвратных контрактов относительно просты и имеют общую схему A A rev , 1 A где A - стоимость обычного контракта. Замечание. Отметим, что выше были рассмотрены возвратные контракты, в которых возвращалась лишь нетто-премия, хотя на практике выплачивается, конечно, брутто-премия. Расчеты контрактов, при которых возвращается брутто-премия, проводятся по той же схеме с учетом нагрузок (см. ниже). Наконец, отметим, что в отечественной литературе возвратное страхование, т.е. страхование с возвратом выплаченных премий, называется накопительным. Коснемся теперь некоторых видов смешанного страхования, в которых страховые суммы на дожитие и на случай смерти не обязательно равны. В отечественной практике одним из наиболее распространенных видов смешанного страхования является контракт, при котором в случае смерти выплачивалась сумма в два или три раза большая страховой суммы на дожитие. Схема тарифных расчетов смешанного страхования с неравными страховыми суммами очевидна. Пусть S1 - страховая сумма на дожитие, а S 2 - страховая сумма на случай смерти. Тогда единовременная премия такого контракта есть, очевидно, A S1 Ax: n1 S 2 A1x:n . (20.20) Например, в случае S1 S , S2 2 S1 2 S получим A Ax: n1 2 A1x:n S (20.21) или на единицу страховой суммы Ax: 1 n 2 A1x:n (20.22) соответствующая страховая премия равна A P . ax:n (20.23) Коснемся еще одной разновидности смешанного страхования жизни. Рассматривая выше тип страхования с возвратом премии, мы подразумевали, что она возвращается как в случае смерти, так и в случае дожития. На практике используются и альтернативные схемы возврата премий. Например, только в случае смерти или, напротив, только при дожитии. Расчет премий для таких контрактов несложен и проводится с использованием рассуждений, аналогичных тем, что были приведены выше. Так, если A - единовременная премия для смешанного страхования на сумму S и с возвратом премии только в случае смерти, то очевидно, что уравнение, определяющее A, имеет вид A S Ax: n1 S A A1x:n (20.24) или A S Ax:n A A1x:n , откуда получаем AS Ax:n 1 A1x:n . (20.25) Совершенно аналогично в случае возврата премии только при дожитии получаем уравнение A S A1x:n S A Ax: n1 . (20.26) Решая это уравнение относительно A, получим A1x:n . A S 1 Ax: n1 (20.27) 2.21. Ренты, выплачиваемые несколько раз в год Многие ренты выплачиваются чаще, чем раз в год. Например, пенсии выплачиваются ежемесячно. Премии по страховым контрактам также часто вносятся ежемесячно или раз в квартал. В этом параграфе мы получим оценки актуарной стоимости таких рент. Хотя принцип получения оценок остается абсолютно тем же, что и в случае годовых рент, вывод окончательных формул, выражающих эти оценки через стандартные параметры (коммутационные числа) затруднителен. Трудность состоит в том, что приходится использовать значения функции дожития для дробных возрастов. Если функция дожития не задана аналитическим выражением, определенным для всего диапазона возрастов, то приходится прибегать к интерполяции. Рассмотрим, например, обыкновенную пожизненную ренту, выплачиваемую m раз в год, причем общие годовые выплаты составляют единичную сумму. Таким образом величина однократной выплаты равна 1 m . Поскольку рента обыкновенная, то она выплачивается в конце каждого периода, и диаграмма ее выплат имеет вид, изображенный на рис. 21.1. m-кратная обыкновенная пожизненная рента Регулярные выплаты m раз в год 1 x 1 m x 1 m … x m m 1 m 1 m x+1 1 m … x+k 1 1 m xk 1 m m … a (m) x Рис. 21.1. Текущая актуарная стоимость такой ренты для возраста x обозначается через a x m . Общая формула стоимости для такой ренты получится актуарным дисконтированием отдельных выплат так же, как и в случае годовых рент. Таким образом m x 1 tm (21.1) axm v t px . m t 1 m В случае авансированной пожизненной ренты, выплачиваемой m раз в год с одноразовой выплатой суммы 1 m в начале каждого периода, диаграмма выплат будет иметь вид, изображенный на рис. 21.2. Пожизненная авансированная m-кратная рента Регулярные выплаты m раз в год 1 x 1 m x 1 m … x 1 m m 1 m m x+1 1 1 m xk 1 … x+k 1 m m m … a (m) x Рис. 21.2. Текущая стоимость этой ренты обозначается через ax m . По определению выполняется равенство axm m x t 0 1 tm v m t m px . Легко видеть, что стоимости этих рент связаны соотношением 1 ax m a xm . m (21.2) (21.3) Из приведенных выше выражений следует, что для нахождения стоимостей кратных рент необходимо уметь вычислять значения вероятностей t px m , t 0,1,... . m Если известно аналитическое выражение для S x t t p x , для дробных возрастов t то особых проблем для вычисления стоимостей нет. Однако даже в этом случае нет возможности получить "компактные формулы" для стоимостей, подобные тем, что были получены выше для ежегодных рент. Если закон дожития задается таблично, то l x t . t px lx Здесь также приходится рассматривать значения l x для дробных возрастов. В этом случае можно использовать интерполяцию для вычисления значения j t p x для t k m так, что значение l x t l x k j m будет вычисляться по значениям для двух смежных целых возрастов x k и x k 1. Ранее мы получили выражения для трех видов интерполяции таблиц смертности. Наиболее прост случай равномерного распределения, т.е. случай линейной интерполяции. Для него j l xk j l xk l xk 1 l xk m m j j 1 l xk l xk 1 m m и, следовательно, деля это равенство на l x , получим 1 i l x k i l x k 1 m m . p p t x k i m lx Используя последнее выражение, можно приближенно вычислить стоимости a x m и ax m . Однако мы поступим другим образом. Введя коммутационные функции для дробных возрастов, получим приближенное значение для стоимостей кратных рент в виде простой формулы. Примем по определению Dx : l x v x для всех возрастов, а не только для целых. Тогда для слагаемого в суммах (21.1) и (21.2) получим l x t Dx t t t m m v m t px v m m lx Dx и, следовательно, для обыкновенной ренты получим выражение m x 1 axm Dx t . m m Dx t 1 Будем теперь интерполировать значения не функции дожития, а непосредственно функцию D x . D j Dxk j Dxk 1 Dxk . m xk m Тогда axm 1 x m Dx k 0 m D j 1 xk j m x m Dxk j Dxk 1 Dxk m k 0 j 1 m 1 1 x m Dx j Dx m Dxk m m Dx j 1 m Dx k 1 m 1 1 ax 2 j m j 1 m m 1 m 1 ax 1 ax . 2 2m 2m 1 m Dx Итак, a x m a x m 1 . 2m (21.5) Таким образом мы получили приближенную оценку стоимости кратной ренты в виде суммы стоимости ренты с годовыми выплатами и "поправки", зависящей от частоты выплат. Важно помнить, что эта оценка получена с помощью линейной интерполяции функции D x , а не l x , как это предполагалось в предыдущем пункте. Учитывая соотношения ax m a x m 1 m и ax a x 1 , легко получить выражение для стоимости m-кратной авансированной пожизненной ренты: 1 m 1 1 ax m a x m a x m 2m m m 1 1 m 1 ax 1 ax , 2m m 2m т.е. ax m ax m 1 . 2m (21.6) Пример. 21.1. Найти стоимость ежемесячной пенсии в $300, выплачиваемой в начале каждого месяца, начиная с 60 лет. Оценка производится в момент достижения этого возраста. Для решения задачи использовать данные таблицы П.4. Решение: Поскольку в месяц выплачивается $300, то годовая пенсия равна 12 300 3600 ($). Таким образом стоимость пенсии по достижении 60 лет будет равна 11 12 3600 a60 3600 a60 41217,66 . 24 Рассмотрим теперь отложенную пожизненную ренту, выплачиваемую m раз в год. Если x конкретный возраст, а n - величина отсрочки, то, следуя общему правилу дисконтирования, получим для авансированной отложенной ренты D a m xn axmn . n x Dx Подставляя в эту формулу выражение для axm n ax mn axn получим n ax m N x n Dx n m 1 . Dx Dx 2 m или n ax m n m 1 , 2m ax n E x m 1 . 2m (21.7) Совершенно аналогичным образом можно получить выражение для обыкновенной ренты. Оно имеет следующий вид: n a x m n ax n Ex m 1 2m (21.8) Наконец учитывая, что срочную ренту можно представить в виде разности немедленной и отложенной рент, т.е. axm:n axm n axm и axm:n axm n axm , получим оценки для срочных m-кратных рент. m 1 m 1 a xm:n a x n ax n Ex 2m 2 m m 1 a x n a x 1 n E x 2m m 1 a x:n 1 n E x , 2m т.е. a x m:n a x:n 1 n E x m 1 . 2m Соответственно для авансированной срочной ренты получим m 1 axm:n ax:n 1 n E x . 2m (21.9) (21.10) Пример. 21.2. Найти стоимость ежемесячной стипендии в $100, выплачиваемой в течение 5 лет студенту по достижении им 20-летнего возраста. Выплаты осуществляются в конце каждого месяца. Для решения задачи необходимо использовать данные таблицы П.4. Решение: Данная стипендия представляет собой обычную срочную ежемесячную страховую ренту. Ее стоимость в момент достижения 20-летнего возраста равна 12 12 100 a20 :5 D 11 1200 a20:5 1 25 D20 24 N N 26 D25 11 1200 21 1 D D 20 20 24 1450671,6 1122429,3 11 59767,4 1200 1 5351,81 . 75183,9 24 75183,9 Ранее было получено выражение для стандартной ежегодной пожизненной ренты ax Nx . Dx axm N xm , Dx Если положить по определению, что то получим выражение для N x m в виде N x m Dx ax m . Используя приближение (21.6) для ax m , получим оценку m 1 N x m N x Dx 2m (21.11) Параметр m во всех приведенных выше формулах - частота выплаты ренты в год. При этом, как отмечалось, суммарные годовые выплаты равны единице, т.е. за один период выплачивается сумма, равная 1 m . Если m устремить к бесконечности, то в пределе получим так называемую непрерывную ренту, стоимость которой в бессрочном случае есть ax lim axm . m Точное выражение для стоимости такой ренты имеет вид ax v t t px dt . (21.12) 0 Для вычисления по этой формуле нужно знать аналитическое выражение для известна функция дожития l x , то l x t t px lx t p x . Если и v t l xt Dxt v t px . lx Dx Используя D x , формулу (21.12) можно переписать в виде t ax 1 Dxt dt . Dx 0 (21.13) Интеграл D x t dt 0 обозначается через N x . Таким образом получаем Nx . (21.14) Dx В общем случае, при отсутствии аналитического закона для l x или его сложности, ax формулу (21.12) непосредственно использовать невозможно. Однако при условии равномерного распределения D x в промежутках x, x 1, x 0,1,2, , т.е. при условиях, для которых были получены приближенные оценки для кратных рент, мы можем использовать предельный переход ax lim axm . m m Используя полученное выражение для a x , имеем m 1 1 a x lim a x ax . m 2m 2 Аналогично для авансированной ренты получим m 1 1 a x lim ax ax . m 2m 2 Таким образом ax ax 1 1 ax . 2 2 (21.15) Эта формула позволяет получить оценку для введенной выше коммутационной функции N x Dxt dt . 0 Поскольку ax Nx Dx и ax Nx , Dx то из формулы (21.15) следует, что 1 N x N x Dx . 2 Полученные выше выражения для кратных рент позволяют получить выражение для величины регулярных премий по страховым контрактам в том случае, когда они вносятся чаще, чем раз в год. Принцип получения величин таких премий тот же, что и в случае годовых выплат. Просто вместо годовой ренты рассматривается m-кратная рента того же типа, т.е. пожизненная, срочная, отложенная и т.п. Пусть, например, Ax - актуарная стоимость пожизненного страхования на единичную сумму для возраста x. Если этот контракт оплачивается регулярными платежами по m раз в год в начале каждого периода, то выплаты премий представляют собой m-кратную пожизненную авансированную ренту. Если Px m величина премии за период, то необходимо, чтобы Px m ax m Ax . Откуда Px m Ax . ax m (21.16) При вычислении по этой формуле можно использовать приближение, полученное для mкратной пожизненной ренты, т.е. Ax Mx Px m . (21.17) m 1 m 1 ax Nx Dx 2m 2m Пример. 21.3. Найти величину ежемесячных премий для пожизненного страхования для лица в возрасте 30 лет, если страховая сумма составляет $10000. Решение: Величина премии равна 10000 M 30 N 30 11 24 D30 10000 8408,291 94,78 ($). 908922,4 11 24 47548,5 10000 P3012 2.22. Контракты с точным временем выплат Рассмотрим снова контракты по страхованию жизни. Ранее предполагалось, что выплаты страховых сумм производятся в конце года смерти застрахованного. На практике, конечно, это не обязательно. Страховая компания может выплатить страховую сумму сразу же после установления факта смерти. Для простоты будем считать, что выплата страховой суммы производится точно в момент смерти. Актуарная стоимость такого контракта с точным временем выплат для единичной суммы и возраста x обозначается Ax . Если Tx - случайная величина, равная остаточной продолжительности жизни в возрасте x , то текущая стоимость выплаченной по контракту страховой суммы будет также случайной величиной, равной Z v Tx . По определению Ax есть просто среднее значение или математическое ожидание этой величины, т.е. Ax EZ . Если известна функция распределения величины Tx Fx t PrTx t , то среднее значение Ax дается выражением Ax v t d Fx t . 0 (22.1) Пусть известна функция дожития sx или l x . Тогда s x t Fx t 1 sx t 1 s x s x s x t s x или в терминах l x l l Fx t x xt . lx Если sx или l x дифференцируемы, то случайная величина Z имеет плотность распределения d s x t f x t Fx t dt s x и значит Ax v t f x t dt . (22.2) 0 Поскольку Fx t s x s x t , s x то f x t s x t . s x следовательно, формулу (22.2) можно переписать в виде 1 Ax s x t vt dt . s x 0 (22.3) Пример. 22.1. Пусть смертность описывается законом де Муавра x sx , 0 x . Тогда на промежутке 0, s x t 1 1 f x t s x x x и 1 1 vt t Ax v dt x 0 x ln v 0 1 1 v , x где ln 1 i . В общем случае закон смертности задается таблично, а не в виде аналитического выражения. Для вычисления Ax с помощью таблиц преобразуем выражение (22.3). 1 Ax sx t vt dt s x 0 n 1 1 s x t v t dt s x n0 n 1 n v s x n u v u du . s x n0 0 1 Допустим теперь, что sx равномерно распределена между целыми возрастами k и k 1 . Тогда Откуда sx n u sx n u sx n sx n 1 . sx n u sx n sx n 1 . Поскольку s x n u s x n s x n 1 d xn , sx s x lx то 1 d Ax v xn v u du lx 0 n0 n 1 0 n 0 v u du v n d xn . lx Но v n n0 d xn 1 Ax lx v и 1 v du u 0 1 v . Таким образом, при сделанном предположении, 1 v 1 Ax Ax . v Здесь v 1 , ln 1 i . 1 i Итак, мы получили связь для стоимостей "точного" и стандартного контрактов пожизненного страхования в виде i Ax Ax . (22.4) Можно показать, что это соотношение выполнено и для общей схемы страхования, рассмотренной в разделе 19. гл.2, при условии постоянства процентной ставки и равномерного распределения функции дожития между соседними значениями целых возрастов. 2.23. Групповые страховые контракты Выше мы рассматривали исключительно индивидуальное страхование, т.к. страховые события связывались с одним лицом - застрахованным. В этом разделе мы обобщим полученные ранее результаты на случай нескольких лиц. Таким образом страховые события (смерть, дожитие), а следовательно и выплаты страховых сумм будут связаны с группой лиц. При страховании группы лиц возникает значительно больше различных ситуаций, чем в индивидуальном страховании. Это проявляется в разнообразии возможных демографических состояний для группы лиц. С анализа этих возможных состояний и вычисления соответствующих вероятностей мы и начнем рассмотрение группового страхования. Пусть имеется группа G, стоящая из m лиц различных возрастов: x1 , x2 ,, xm , где xi - возраст i-го лица. Мы будем считать, что каждое лицо в группе имеет индивидуальный номер, так что кортеж (вектор, набор) x1 , x2 ,, xm полностью описывает возрастную структуру группы. Этот факт записывается в виде равенства G x1 , x2 ,, xm . Спустя несколько лет некоторые члены группы могут умереть и численность группы уменьшится. Заранее обычно невозможно сказать, кто умрет в данной группе. В этой ситуации можно лишь говорить о вероятности того или иного распределения смертей. Если для i-го члена группы обозначить через i его индикатор демографического статуса, который в произвольный момент времени принимает значение 1 ( i 1 ), если i-ый член группы жив, и значение 0 ( i 0 ), если он не жив, то распределение смертей, описываемое двоичным кортежем 1 , 2 ,, m , полностью определяет демографическое состояние (статус) всей группы в данный момент времени. Естественно, что в начальный момент времени все лица группы живы и ее начальное состояние описывается кортежем, состоящим из одних единиц, т.е. 0 1,1,,1 . Ниже нас будут интересовать вероятности различных демографических состояний группы. При вычислении этих вероятностей мы будем считать выполненным условие независимости, означающее, что демографические события для различных лиц в группе попарно независимы. Из этого условия следует, что вероятность для всех лиц в группе прожить n лет, обозначаемая n p x1 x2 xm , равна произведению вероятностей дожития каждого лица в отдельности, т.е. n p x1x2xm n p x1 n p x2 n p xm В свою очередь вероятность того, что за n лет умрет хотя бы одно лицо из группы, обозначаемая n q x1x2xm , очевидно равна n q x1x2xm 1 n p x1x2xm . Заметим, что равенство n q x1x2xm n q x1 n q x2 n q xm неверно. Однако эту вероятность можно выразить через вероятности смертей. Пример. 23.1.Покажем, что n q x1x2 n q x1 n q x2 n q x1 n q x2 . В самом деле n q x1x2 1 1 n n p x1 p x1x2 n p x2 1 1 n qx1 1 n qx2 1 1 n qx1 n qx2 n qx1 n qx2 n qx1 n qx2 n qx1 n qx2 . Используя введенные выше вероятности, мы можем определить актуарную стоимость групповой пожизненной ренты. Подразумевается, что эта рента выплачивается до тех пор, пока не умрет хотя бы один член группы. Имея в виду, как обычно, единичную ренту, выплачиваемую в конце каждого года при условии, что все члены группы живы, и обозначая ее текущую стоимость символом a x1x2x m , можно записать a x1x2x m v t t p x1x2x m . (23.1) t 1 Учитывая условие независимости, это равенство можно переписать в виде a x1x2x m v t t p x1 t p x2 t p xm . (23.2) t 1 Совершенно аналогично, рассматривая пожизненное страхование группы на единичную страховую сумму, выплачиваемую в конце года, в котором произойдет первая смерть какоголибо лица из группы, можно получить актуарную стоимость такого контракта, т.е. Ax1x2x m v t 1 t p x1x2xm t 0 t 1 p x1x2xm . Заметим, что хотя обозначения вероятностей дожития t (23.3) p xi или смерти t q xi для всех членов группы одинаковы, мы, однако, не предполагаем априори, что законы смертности для всех лиц в группе одинаковы. Пример. 23.2. Пусть группа состоит из двух лиц, функции дожития которых описываются формулами 20 x ,0 x 20 s1 x 20 0, x 20 для первого лица и 10 x ,0 x 10 s2 x 10 0, x 10 для второго. Найти стоимость обыкновенной пожизненной ренты в $100 для этой группы, если возраст первого лица равен 17 годам, а второго - 6 годам. Процентную ставку принять равной 10%. Решение: a17, 6 v t t p17, 6 t 1 v t t p17 t p6 . t 1 При этом для первого лица s1 17 t 3 t , t p17 s1 17 3 0t 3 и t p17 0, t 3 . Аналогично для второго лица s2 6 t 4 t , t p6 s2 6 4 0t 4 и t Таким образом p6 0, t 4. a17,6 1,1 1 p17 1 p6 1,1 1 2 2 p17 2 p6 1 2 3 2 1 2 1,1 1,1 3 4 3 4 1 2 1 1,1 0,5 1,1 0,59. 6 И учитывая, что выплаты по ренте равны $100, окончательно получим 100 a17, 6 59 ($). Рассмотрим теперь случай однородной группы, т.е. группы, для которой закон смертности для всех лиц один и тот же. В этом случае можно определить "многомерный" аналог коммутационных функций. Как мы уже видели раньше n p x1x2xm n p x1 n p x2 n p xm , а поскольку n то n px1x2xm pxi l xi n l xi , l x1n l x2 n l xm n l x1 l x2 l xm . (23.4) Примем по определению, что lx1x2x m k lx1 lx2 lxm , (23.5) где k-некоторая константа, обычно равная степени числа 10 1 . Тогда будет справедливо равенство n px1x2x m l x1n, x2 n,, xm n l x1x2xm (23.6) Определим также d x1x2xm l x1x2xm l x11, x2 1,, xm 1 . Тогда (23.7) qx1x2x m 1 px1x2xm 1 lx11, x2 1,,xm 1 lx1x2xm d x1x2xm lx1x2xm . (23.8) Мы можем теперь ввести групповую силу смертности, исходя из равенства d xt log l xt . dt Таким образом полагаем по определению, что d x1t , x2 t ,, xm t log l x1t , x2 t ,, xm t . dt (23.9) Из этой формулы немедленно следуют равенства d x1 t , x2 t ,, xm t log k l x1 t l x2 t l xm t dt d log k log l x1 t log l x2 t log l xm t dt d d d log l x1 t log l x2 t log l xm t dt dt dt x1 t x2 t xm t . Таким образом мы получили равенство x1 t , x2 t ,, xm t x1 t x2 t xm t (23.10) Перейдем к определению групповых коммутационных функций. Приводимые ниже определения отличаются прежде всего особым видом дисконтного множителя, т.е. (23.11) Dx1x2xm : v x1x2 xm / m lx1x2xm и Cx1x2xm : v x1 x2 xm / m 1 d x1x2xm . (23.12) Остальные коммутационные функции получаются так же, как и в индивидуальном случае суммированием по возрастной шкале, т.е. N x1x2x m : Dx1 t , x2 t ,, xm t t 0 и M x1x2xm : C x1 t , x2 t ,, xm t . t 0 Теперь можно доказать основные тождества: N x 1, x 1,, xm 1 ax1 x2 xm 1 2 Dx1 x2 xm (23.15) и Ax1x2xm M x1x2x m Dx1x2xm . Докажем, например, первое равенство. a x1x2x m v t t p x1x2x m t 1 (23.16) lx1t , x2 t ,, xm t t 1 lx1x2xm vt v x1 x2 xm / m v t l x1t , x2 t ,, xm t t 1 v x1 x2 xm / m l x1x2xm v x1 t x2 t xm t / m lx1 t , x2 t ,, xm t v x1 x2 x m / m lx1 x2 xm t 1 Dx1t ,x2 t ,,xm t t 1 Dx1x2xm N x11,x2 1,,xm 1 Dx1x2xm . На практике наиболее часто встречается случай группы из двух лиц. Возраст членов такой группы обозначают обычно x и y. Пример. 23.3. Показать, что Решение: Dxy k 1 i x y / 2 k 1 i x y / 2 Dx Dy . Dx Dy k 1 i x y / 2 v x lx v y l y v x y x y / 2 k lx l y v x y / 2 l xy Dxy . Мы рассмотрели лишь два типа групповых контрактов: обыкновенную пожизненную групповую ренту и пожизненное групповое страхование. Другие типы контрактов определяются аналогичным образом. При этом сохраняется та же система обозначений, что и в случае индивидуальных контрактов. Так ax1x2x m - стоимость единичной авансированной пожизненной ренты, n E x1x2xm - стоимость контракта на дожитие сроком в n лет и единичной страховой суммой. Дожитие здесь понимается в том смысле, что все члены группы проживут весь срок контракта. Рассмотренные выше схемы группового страхования касались двух основных страховых случаев: дожитие всех членов группы до указанного срока либо случай хотя бы одной смерти. Есть еще один, часто встречающийся на практике случай, когда страховым событием считается смерть всех членов группы. Заметим, что в принципе можно рассматривать страховые случаи, касающиеся произвольного состояния группы. Так рента по условию может выплачиваться до тех пор, пока живы не менее половины членов группы и т.п. Расчет стоимостей контрактов такого вида производится по общим правилам, и важнейшей частью таких расчетов является нахождение соответствующих вероятностей. Рассмотрим следующий пример. Пример. 23.4. Пусть группа состоит из трех лиц возраста x, y и z. Найти выражение для стоимости единичной ренты, выплачиваемой до тех пор, пока по крайней мере двое из членов группы живы. Решение: Согласно определению a xy есть стоимость ренты, выплачиваемой до тех пор, пока лица x и y живы. Аналогичный смысл имеют величины a xz и a yz . Ясно, что сумма a xy a xz a yz включает стоимость ренты, выплачиваемой при условии, что по крайней мере два лица из группы живы. Однако здесь трижды учтена стоимость ренты, выплачиваемой до тех пор, пока все три лица живы. Поэтому для того, чтобы учесть эту стоимость лишь один раз, необходимо вычесть двукратную стоимость последней ренты. Итак искомая стоимость равна a xy a yz a xz 2 a xyz . Рассмотрим теперь общую схему контрактов, относящуюся к случаю смерти всех членов группы. Нас будет интересовать стоимость рент, выплачиваемых вплоть до наступления этого события, т.е. до тех пор, пока хотя бы один член группы жив. Введем соответствующие обозначения. Через n p x x x 1 2 m обозначим вероятность того, что в течение n лет будет живо хотя бы одно лицо из группы G x1 , x2 ,, xm . Очевидно, что поскольку для лица xi вероятность умереть в течение этого срока равна 1 n p xi , то в силу независимости вероятность вымирания всей группы за этот срок есть 1 n px1 1 n px2 1 n pxm . Следовательно, вероятность противоположного события равна n p x x x 1 1 n p x1 1 n p x2 1 n p xm . 1 2 n Раскрывая скобки в правой части равенства, получим n p x x x n p x1 n p x2 n p x1x2 x3 1 2 m n p x1x2 n pxm p x1x3 n p xm1xm p x1x2 x4 n p xm2 xm1xm n 1 m1 n px1x2x m m n pxi n pxi x j 1 m1 i 1 n (23.17) i j n px1x2xm . (23.18) Введем также обозначение n qx x x 1 n px x x 1 2 m 1 2 m для вероятности смерти всех членов группы в течение n лет. Ясно, что n qx x x n qx1 n qx2 n qxm 1 2 m (23.19) Для наиболее распространенного случая группы из двух лиц формулы (23.18) и (23.19) будут иметь вид: n p xy n px n n py n (23.20) p xy qxy n qx n q y . (23.21) Полученные выражения позволяют написать формулы для вычисления соответствующих рент. Так обыкновенная единичная пожизненная рента, выплачиваемая до тех пор, пока хотя бы один член группы остается в живых, имеет текущую стоимость a x x x : v t t p x x x 1 2 m 1 2 t 1 (23.22) m Для авансированной ренты изменяется лишь нижний предел суммирования, т.е. ax x x : v t t p x x x . 1 2 m 1 2 t 0 (23.23) m Подставляя в правую часть (23.22) выражение (23.18) для вероятности t p x x x , получим 1 2 m ax x x axi axi x j 1 1 2 m m1 i 1 i j ax1x2xm . m (23.24) Для случая двух лиц имеем axy ax a y axy . (23.25) axy ax ay axy . (23.26) Аналогично Для пожизненного страхования группы, при котором единичная страховая сумма выплачивается в конце года смерти последнего члена группы, легко получить формулу актуарной стоимости Ax x x v t 1 t p x x x 1 2 m t 0 1 2 m t 1 p x x x 1 2 m . (23.27) Пример. 23.5. Рассмотрим группу из примера (23.2). Найти для нее стоимость ренты в $100, выплачиваемой до тех пор, пока хотя бы один из членов группы остается в живых. Решение: В нашем случае стоимость ренты равна 100 a17,6 100 a17 100 a6 100 a17,6 . В примере (23.2) мы нашли, что 100 a17,6 59 $. Кроме того, 1 2 2 1 100 a17 100 1,1 1,1 88 $ 3 3 и 1 3 2 1 3 1 100 a6 100 1,1 1,1 1,1 128 $ . 4 2 4 Таким образом 100 a17,6 88 128 59 157 $ . В заключение рассмотрим применение групповых схем страхования к очень важному случаю, так называемых посмертных (наследственных) рент или рент по случаю смерти одного из членов группы. Как правило, эти схемы применяются к супружеским парам, когда рента, например, пенсия выплачивается в случае смерти одного из супругов до тех пор, пока другой жив. Итак, пусть группа состоит из двух лиц, т.е. G x, y . Через ax y обозначим стоимость единичной ренты для y по случаю смерти x, т.е. ренты, выплачиваемой y ежегодно, начиная с конца года, в котором умер x, и до тех пор, пока y жив. Таким образом рента выплачивается в конце t-го года всякий раз, когда y жив, а x - мертв. Поэтому можно написать a x y v t t p y 1 t p x . (23.28) t 1 Преобразуя правую часть этой формулы, получим v t 1 t t p y 1 t p x t 1 t 1 v t t p y v t t p xy a y a xy . Таким образом ax y a y axy . (23.29) Пример. 23.6. Пенсионер 65 лет покупает наследственную ренту для своей 60-летней жены. Рента в размере $1000 выплачивается в конце каждого года, начиная с года смерти супруга. Найти стоимость ренты , если N 61 1350 , D60 300 , N 66, 61 620 , D65, 60 370 . Решение: Здесь x 65 и y 60 . Стоимость искомой ренты будет равна 1000 a65 60 1000 a60 1000 a65,60 . Но N 61 1350 4500 . 1000 300 D60 N 620 1675,7 . 1000 66, 61 = 1000 370 D65, 60 1000 a60 1000 1000 a65, 60 Следовательно, 1000 a65 60 4500 1675,7 2824,3 $. Рассмотренный выше случай несимметричен, т.к. по контракту ренту получает лишь один определенный супруг (бенефициарий) в случае смерти другого. Симметричный контракт предусматривал бы выплату ренты любому из оставшихся в живых супругов в случае смерти другого. Легко видеть, что стоимость такого симметричного контракта есть сумма двух возможных несимметричных, т.е. ax y ax y a y x axy axy a x a y 2 a xy . Замечание. Если рассматриваются m-кратные ренты, т.е. ренты, выплаты по которым производятся m раз в году, то этот факт отмечается во всех выражениях верхним индексом в скобках. Например, m a x m , axy , a x my и т.п. При этом все полученные равенства сохраняются. Они получаются из вышеприведенных с помощью m -индексной разметки всех членов, входящих в эти выражения. Так, например, (23.30) a ymx axm axym . Интересно отметить, что если использовать приближения к выражениям для a x m и axym с помощью поправочного члена m 1 , 2m то в разности, стоящей в правой части последней формулы, он просто исчезнет, т.е. (23.31) a ymx ax axy . 2.24. Брутто-премии Рассмотренные выше схемы страховых расчетов относились к нетто-премиям, т.е. премиям, обеспечивающим лишь покрытие страхового риска. Балансовые уравнения, на основании которых получались оценки для нетто-премий, выражали факт равенства финансовых обязательств страховщика и страхователя по страховому контракту. Условие равенства обязательств было единственным определяющим фактором в оценке стоимости страхования. Однако на практике взимание лишь нетто-премий привело бы страховую компанию к постоянным убыткам и в итоге - к банкротству. Страховая компания в своей деятельности несет расходы не только по обязательствам контрактов, но и ряд других, например, административных. Все эти расходы страховая компания должна возмещать, и такое возмещение учитывается при расчете тарифов или реальной стоимости страховых полисов. Добавочные расходы по конкретному контракту сверх тех, что идут собственно на покрытие риска, называются нагрузками. Сумма нетто-премий и нагрузок называется брутто-премией. Обычно состав нагрузки зависит от конкретной страховой компании, но в целом можно выделить следующие ее компоненты. 1. Начальные расходы, относящиеся к моменту заключения контракта (вознаграждение страховых агентов, расходы по изготовлению, оформлению и регистрации полиса, оплата консультаций, например, медицинских при страховании жизни и т.п.). 2. Комиссионные расходы по инкассации страховых платежей. 3. Административные расходы по управлению страховой компанией (оплата труда персонала, арендная плата, плата за коммунальные услуги и т.п.) Кроме того к дополнительным расходам относятся расходы на создание специальных фондов. В первую очередь это относится к резервным фондам, обеспечивающим надежную (безубыточную) деятельность страховой компании в неблагополучных условиях, например, при колебаниях смертности, понижении нормы прибыли на инвестиции и др. Наконец, если деятельность страховой компании предусматривает получение прибыли, например, для уплаты дивидендов акционерам компании, то необходим специальный фонд прибыли. С количественной точки зрения при расчете брутто-премий важна прежде всего связь величины различных нагрузок с величиной страховой суммы, длительностью (сроками) контрактов и периодичностью выплат по ним. Так первоначальные расходы начисляются, как правило, пропорционально страховым суммам. Комиссионные расходы начисляются пропорционально брутто-премиям. Заметим, что в обоих случаях единовременная плата взимается редко, а обычно распределяется по всему сроку действия контракта. Наконец, административные расходы непосредственно не связаны с размерами страховых сумм или премий. Однако этот вид расходов зависит, вообще говоря, от общего числа заключенных контрактов и их сроков. Тарифные ставки указывают обычно на фиксированную величину страховой суммы, если они от нее зависят. Например, на $100 или $1000. Это равносильно заданию их в процентах (%) или промилле (0 00 ). В случае надбавок, не зависящих от величин страховых сумм или премий, они указываются в абсолютных величинах (рублях, долларах и т.д.) Вычисление брутто-премий осуществляется примерно так же, как и вычисление неттопремий. Поскольку нагрузки, как и обязательства компании, распределены во времени, то при тарифных расчетах необходимо их дисконтирование, т.е. приведение к текущему моменту времени. Таким образом схема расчетов описывается формулой Брутто-премия Текущая стоимость полных расходов страхования = Нетто-премия Текущая стоимость страховых выплат + Нагрузка Текущая стоимость дополнительных расходов Введем обозначения, которые позволяют нам получить балансовые уравнения для бруттопремий. Символом I мы обозначим начальные расходы, которые не зависят от величины страховых сумм и премий. Символ A, как и раньше, будет обозначать актуарную стоимость контракта, т.е. единовременную нетто-премию. Если контракт оплачивается регулярными годовыми премиями, то P обозначает величину этой премии, а a -стоимость соответствующей данному сроку единичной ренты. Как мы знаем, A P a . Замечание. Мы не выписываем индексов, конкретизирующих тип и сроки контрактов. В каждом конкретном случае их легко проставить. Через П обозначим стоимость годовой брутто-премии. Естественно, что полная единовременная брутто-премия будет равна a . Пусть теперь обозначает относительную величину комиссионных расходов на единицу брутто-премии. Тогда текущая стоимость этих расходов составит a . Наконец, если величина ежегодных административных расходов составляет , то текущая стоимость этих расходов за контрактный период составит величину a . Если другие расходы не учитываются, то балансовое уравнение для брутто-премий имеет вид a A a a I . (24.1) Так как A P a , то подставляя это выражение в (24.1) и преобразовывая его, получим 1 a P a a I или 1 I P . 1 a (24.2) Замечание. Во избежание недоразумений подчеркнем, что формула (24.1) допускает две интерпретации. Если величины A и P относятся к некоторой фиксированной страховой сумме, например, 1 , 100 или1000, то соответственно , a и I также относятся к этой же величине страховой суммы. Если же A и P относятся к номинальной страховой сумме, то означает реальную (полную) годовую премию, а нагрузки a и I не зависят от величины страховой премии. Наконец отметим, что выше была приведена лишь общая схема расчета брутто-премий. В конкретных случаях иногда необходимы ее дополнительные модификации, учитывающие возможные другие виды расходов, сроки их покрытия и т.д. Пример. 24.1. Рассмотрим смешанное страхование с 20-летним сроком для лица в возрасте 50 лет. Пусть начальные расходы составляют 50% тарифа за первый год, текущие расходы составляют $2 в год на каждые $100 страховой суммы и комиссионные расходы составляют 10% годового тарифа. Найти величину годовой брутто-премии (тарифа). Для решения задачи необходимо воспользоваться данными таблицы П.4 (мужчины). Решение: Пусть - величина годовой брутто-премии на $100 страховой суммы. Тогда уравнение для вычисления будет иметь вид: a50:20 100 A50:20 0,1 a50:20 2 a50:20 0,5 . Откуда Поскольку 100 A50:20 2 a50:20 0,9 a50:20 0,5 . M 50 M 70 D70 D50 6616,417 3366,870 5353,9 0,4662 18453,3 A50:20 и a50:20 N 50 N 70 D50 274879,5 46143,4 12,4 , 18453,3 то 46,62 24,8 6,69 . 0,9 12,4 0,5 Таким образом брутто-премия составляет 6,69% страховой суммы. 24.2 .Найти единовременную брутто-премию для страхования жизни на 10 лет в возрасте 30 лет, если страховая сумма составляет $500. По условиям контракта премия возвращается в случае смерти застрахованного. Начальные расходы составляют 5% страховой суммы, а текущие расходы - $1 в год на весь период контракта. Для решения задачи необходимо воспользоваться данными таблицы П.4 (мужчины). Решение: Пусть - величина единовременной брутто-премии. Тогда уравнение для вычисления брутто-премии будет иметь вид: 1 500 A30 0,05 500 1 a30:10 . :10 Откуда Поскольку 1 A30 :10 и 1 500 A30 a30:10 25 :10 1 1 A30 :10 . M 30 M 40 8408,29 7626,86 0,016 D30 47548,5 a30:10 N 30 N 40 908922,4 518852,7 8,2 , D30 47548,5 то 5 25 8,2 38,82 $. 1 0,016 24.3. Пенсионер 60 лет покупает пожизненную ренту за $1000. Первая выплата по ренте осуществляется спустя год после заключения контракта. Если расходы по обеспечению ренты составляют 2% стоимости ее покупки, $2 ежегодно, то каковы ежегодные выплаты этой ренты? Для решения задачи необходимо использовать данные таблицы П.4 (мужчины). Решение: Пусть годовые выплаты составляют $A. Тогда балансовое уравнение имеет вид: 1000 A a60 2 a60 0,02 1000 . Следовательно A 980 2 a60 980 2 10,9 87,9 . a60 10,9 ПРИЛОЖЕНИЕ Английская таблица смертности №14 1980-82 (English Life Tables №14) Таблица П.1 Возраст x lx Мужчины qx 0 100000 .01271 71.043 100000 .00984 77.002 1 98729 .00085 70.956 99016 .00072 76.766 2 98645 .00051 70.016 98945 .00045 75.820 3 98594 .00038 69.051 98900 .00031 74.855 4 98557 .00035 68.077 98869 .00025 73.878 5 98522 .00032 67.101 98844 .00022 72.896 6 98490 .00030 66.123 98822 .00020 71.913 7 98461 .00027 65.142 98802 .00019 70.927 8 98434 .00025 64.160 98783 .00019 69.941 9 98409 .00024 63.176 98764 .00018 68.954 10 98385 .00024 62.191 98746 .00018 67.966 11 98362 .00024 61.206 98728 .00018 66.979 12 98338 .00026 60.221 98710 .00018 65.991 13 98312 .00029 59.237 98693 .00019 65.002 14 98283 .00034 58.254 98675 .00022 64.014 15 98250 .00041 57.274 98653 .00026 63.028 16 98210 .00053 56.297 98628 .00030 62.044 17 98158 .00102 55.326 98598 .00033 61.062 18 98057 .00111 54.382 98566 .00035 60.082 19 97948 .00102 53.442 98531 .00035 59.103 20 97849 .00093 52.496 98497 .00035 58.124 21 97757 .00087 51.545 98462 .00036 57.144 22 97672 .00083 50.589 98427 .00036 56.164 23 97591 .00081 49.631 98392 .00037 55.184 24 97511 .00081 48.671 98356 .00038 54.204 25 97432 .00081 47.710 98318 .00039 53.225 26 97353 .00082 46.749 98280 .00041 52.245 27 97273 .00083 45.787 98239 .00043 51.267 28 97192 .00084 44.824 98197 .00045 50.288 29 97110 .00086 43.862 98153 .00048 49.311 30 97027 .00088 42.899 98105 .00052 48.335 31 96941 .00091 41.936 98054 .00056 47.359 e x lx Женщины qx e x Продолжение таблицы П.1 Возраст Мужчины Женщины x lx qx e x lx qx e x 32 96853 .00094 40.974 98000 .00060 46.385 33 96762 .00099 40.012 97941 .00065 45.413 34 96666 .00105 39.051 97877 .00071 44.442 35 96564 .00113 38.092 97807 .00078 43.474 36 96455 .00123 37.134 97732 .00085 42.507 37 96337 .00134 36.179 97649 .00093 41.543 38 96208 .00148 35.227 97557 .00103 40.581 39 96065 .00165 34.279 97457 .00114 39.622 40 95907 .00184 33.335 97346 .00127 38.667 41 95731 .00206 32.395 97223 .00141 37.715 42 95534 .00231 31.461 97086 .00157 36.768 43 95313 .00260 30.532 96933 .00176 35.825 44 95066 .00293 29.611 96763 .00196 34.887 45 94787 .00332 28.696 96573 .00219 33.955 46 94472 .00376 27.790 96361 .00245 33.028 47 94117 .00425 26.893 96125 .00274 32.108 48 93717 .00481 26.006 95862 .00305 31.195 49 93266 .00545 25.129 95569 .00340 30.289 50 92758 .00615 24.264 95244 .00378 29.390 51 92187 .00694 23.411 94884 .00419 28.500 52 91548 .00781 22.571 94486 .00465 27.618 53 90833 .00877 21.744 94047 .00514 26.744 54 90037 .00982 20.932 93564 .00567 25.580 55 89152 .01098 20.135 93034 .00624 25.025 56 88173 .01224 19.353 92453 .00686 24.178 57 87094 .01361 18.586 91819 .00752 23.342 58 85909 .01509 17.836 91129 .00824 22.515 59 84612 .01670 17.101 90379 .00901 21.698 60 83199 .01843 16.383 89564 .00986 20.890 61 81666 .02028 15.681 88681 .01077 20.093 62 80010 .02229 14.995 87726 .01176 19.307 63 78226 .02448 14.326 86695 .01284 18.530 64 76312 .02687 13.672 85582 .01400 17.765 65 74261 .02949 13.036 84384 0.1528 17.010 66 72071 .03238 12.417 83095 .01669 16.266 Продолжение таблицы П.1 Возраст Мужчины Женщины x lx qx e x lx qx e x 67 69738 .03555 11.815 81708 .01828 15.533 68 67259 .03903 11.232 80214 .02008 14.813 69 64634 .04285 10.668 78603 .02212 14.106 70 61864 .04703 10.123 76864 .02443 13.414 71 58955 .05160 9.597 74987 .02704 12.737 72 55913 .05658 9.092 72959 .02998 12.077 73 52749 .06198 8.607 70772 .03329 11.435 74 49480 .06783 8.143 68416 .03698 10.811 75 46123 .07416 7.699 65886 .04110 10.207 76 42703 .08096 7.275 63178 .04566 9.622 77 39246 .08827 6.872 60294 .05072 9.059 78 35781 .09610 6.489 57236 .05637 8.516 79 32343 .10445 6.126 54010 .06271 7.994 80 28965 .11334 5.782 50623 .06982 7.495 81 25682 .12278 5.458 47089 .07779 7.020 82 22528 .13278 5.152 43426 .08669 6.570 83 19537 .14333 4.865 39661 .09661 6.146 84 16737 .15440 4.596 35829 .10750 5.749 85 14153 .16591 4.345 31978 .11922 5.381 86 11805 .17776 4.112 28165 .13160 5.042 87 9706 .18986 3.895 24459 .14448 4.731 88 7863 .20215 3.693 20925 .15772 4.446 89 6274 .21453 3.506 17625 .17116 4.186 90 4928 .22693 3.331 14608 .18468 3.949 91 3810 .23929 3.167 11910 .19814 3.733 92 2898 .25153 3.012 9550 .21143 3.534 93 2169 .26374 2.863 7531 .22442 3.352 94 1597 .27632 2.718 5841 .23703 3.182 95 1156 .28971 2.574 4457 .24914 3.020 96 821 .30430 2.431 3346 .26096 2.864 97 571 .32044 2.288 2473 .27331 2.706 98 388 .33844 2.145 1797 .28715 2.545 99 257 .35853 2.004 1281 .30330 2.380 100 165 .38087 1.865 893 .32252 2.210 101 102 .40551 1.729 605 .34538 2.038 Продолжение таблицы П.1 lx Мужчины qx Возраст x e x lx Женщины qx e x 102 61 .43241 1.597 396 .37231 1.866 103 34 .46140 1.471 248 .40349 1.698 104 19 .49214 1.350 148 .43881 1.535 105 9 .52414 1.236 83 .47780 1.380 106 4 .55667 1.129 43 .51960 1.234 107 2 .58874 1.029 21 .56277 1.100 108 1 .61896 .935 9 .60521 .976 109 4 .64382 .862 110 1 .67391 .755 Английская таблица смертности №12. Мужчины. (Population Life Table №12) Таблица П.2 lx dx px x qx x e x 0 100000 2449 .97551 .02449 68.09 1 97551 153 .99843 .00157 .00210 68.80 2 97398 96 .99901 .00099 .00134 67.90 3 97302 67 .99931 .00069 .00079 66.97 4 97235 60 .99938 .00062 .00063 66.02 5 97175 55 .99943 .00057 .00059 65.06 6 97120 51 .99948 .00052 .00054 64.09 7 97069 47 .99952 .00048 .00050 63.13 8 97022 43 .99956 .00044 .00046 62.16 9 96979 40 .99959 .00041 .00043 61.18 10 96939 38 .99961 .00039 .00040 60.21 11 96901 37 .99962 .00038 .00039 59.23 12 96864 37 .99962 .00038 .00038 58.25 13 96827 40 .99959 .00041 .00039 57.28 14 96787 45 .99953 .00047 .00043 56.30 15 96742 57 .99941 .00059 .00052 55.33 16 96685 75 .99922 .00078 .00067 54.36 17 96610 96 .99901 .00099 .00089 53.40 18 96514 108 .99888 .00112 .00107 52.45 19 96406 113 .99883 .00117 .00115 51.51 20 96293 115 .99881 .00119 .00119 50.57 21 96178 113 .99882 .00118 .00119 49.63 22 96065 110 .99886 .00114 .00116 48.69 23 95955 104 .99892 .00108 .00112 47.74 24 95851 98 .99898 .00102 .00105 46.80 25 95753 95 .99901 .00099 .00100 45.84 26 95658 94 .99902 .00098 .00098 44.89 27 95564 96 .99900 .00100 .00099 43.93 28 95468 99 .99896 .00104 .00102 42.98 29 95369 104 .99891 .00109 .00106 42.02 30 95265 110 .99885 .00115 .00112 41.06 31 95155 115 .99879 .00121 .00118 40.11 32 95040 122 .99872 .00128 .00125 39.16 33 94918 129 .99864 .00136 .00132 38.21 Продолжение таблицы П.2 x e x x lx dx px qx 34 94789 137 .99855 .00145 .00140 37.26 35 94652 147 .99845 .00155 .00150 36.31 36 94505 158 .99833 .00167 .00161 35.37 37 94347 171 .99819 .00181 .00174 34.43 38 94176 185 .99804 .00196 .00189 33.49 39 93991 201 .99786 .00214 .00205 32.55 40 93790 220 .99765 .00235 .00224 31.62 41 93570 242 .99741 .00259 .00246 30.70 42 93328 268 .99713 .00287 .00273 29.77 43 93060 297 .99681 .00319 .00303 28.86 44 92763 330 .99644 .00356 .00337 27.95 45 92433 369 .99601 .00399 .00377 27.05 46 92064 412 .99552 .00448 .00423 26.15 47 91652 463 .99495 .00505 .00476 25.27 48 91189 520 .99430 .00570 .00538 24.40 49 90669 584 .99356 .00644 .00607 23.53 50 90085 656 .99272 .00728 .00687 22.68 51 89429 736 .99177 .00823 .00777 21.84 52 88693 825 .99070 .00930 .00878 21.02 53 87868 923 .98949 .01051 .00993 20.21 54 86945 1029 .98816 .01184 .01121 19.42 55 85916 1144 .98669 .01331 .01263 18.65 56 84772 1265 .98508 .01492 .01420 17.89 57 83507 1393 .98332 .01668 .01590 17.16 58 82114 1526 .98141 .01859 .01776 16.44 59 80588 1664 .97935 .0265 .01978 15.74 60 78924 1805 .97713 .02287 .02197 15.06 61 77119 1947 .97475 .02525 .02433 14.40 62 75172 2088 .97222 .02778 .02684 13.76 63 73084 2228 .96951 .03049 .02953 13.14 64 70856 2366 .96661 .03339 .03243 12.54 65 68490 2499 .96352 .03648 .03553 11.95 66 65991 2625 .96022 .03978 .03884 11.39 67 63366 2745 .95668 .04332 .04239 10.84 68 60621 2856 .95288 .04712 .04622 10.31 Продолжение таблицы П.2 x e x x lx dx px qx 69 57765 2959 .94878 .05122 .05036 9.79 70 54806 3051 .94434 .05566 .05487 9.29 71 51755 3130 .93953 .06047 .05976 8.81 72 48625 3195 .93430 .06570 .06509 8.35 73 45430 3243 .92861 .07139 .07092 7.90 74 42187 3273 .92241 .07759 .07730 7.47 75 38914 3282 .91566 .08434 .08432 7.05 76 35632 3266 .90833 .09167 .09200 6.66 77 32366 3225 .90037 .09963 .10042 6.28 78 29141 3154 .89176 .10824 .10962 5.92 79 25987 3054 .88248 .11752 .11964 5.57 80 22933 2923 .87253 .12747 .13053 5.25 81 20010 2763 .86192 .13808 .14231 4.94 82 17247 2576 .85066 .14934 .15503 4.66 83 14671 2365 .83878 .16122 .16863 4.39 84 12306 2137 .82634 .17366 .18311 4.14 85 10169 1897.4 .81341 .18659 .19849 3.90 86 8271.6 1654.1 .80003 .19997 .21468 3.68 87 6617.5 1414.1 .78631 .21369 .23165 3.48 88 5203.4 1184.6 .77235 .22765 .24928 3.30 89 4018.8 971.6 .75823 .24177 .26748 3.13 90 3047.2 779.9 .74407 .25593 .28616 2.97 91 2267.3 612.2 .72997 .27003 .30518 2.83 92 1655.1 470.0 .71604 .28396 .32429 2.70 93 1185.1 352.73 .70236 .29764 .34372 2.58 94 832.37 258.83 .68904 .31096 .36294 2.47 95 573.54 185.74 .67615 .32385 .38197 2.38 96 387.80 130.39 .66377 .33623 .40066 2.29 97 257.41 89.59 .65194 .34806 .41886 2.21 98 167.82 60.30 .64071 .35929 .43651 2.14 99 107.52 39.771 .63011 .36989 .45354 2.07 100 67.749 25.733 .62017 .37983 .46972 2.00 101 42.016 16.349 .61088 .38912 .48512 Продолжение таблицы П.2 x e x x lx dx px qx 102 25.667 10.209 .60224 .39776 .49967 103 15.458 6.2721 .59425 .40575 .51335 104 9.1859 3.7949 .58688 .41312 105 5.3910 Стандартная таблица смертности. 1980. Таблица П.3 (1980 Commissioners Standard Ordinary (CSO) ) Возраст x lx Мужчины dx 1000 qx Женщины 1000 qx dx lx 0 185890 777 4.18 65135 188 2.89 1 185113 200 1.08 64947 57 0.88 2 184913 181 0.98 64890 53 0.82 3 184732 181 0.98 64837 51 0.79 4 184551 175 0.95 64786 50 0.77 5 184376 166 0.90 64736 49 0.76 6 184210 158 0.86 64687 47 0.73 7 184052 147 0.80 64640 47 0.73 8 183905 140 0.76 64593 45 0.70 9 183765 136 0.74 64548 45 0.70 10 183629 134 0.73 64503 44 0.68 11 183495 141 0.77 64459 44 0.68 12 183354 156 0.85 64415 46 0.71 13 183198 181 0.99 64369 48 0.75 14 183017 210 1.15 64321 51 0.79 15 182807 243 1.33 64270 55 0.86 16 182564 276 1.51 64215 58 0.90 17 182288 304 1.67 64157 61 0.95 18 181984 324 1.78 64096 63 0.98 19 181660 338 1.86 64033 65 1.02 20 181322 345 1.90 63968 67 1.05 21 180977 346 1.91 63901 68 1.06 22 180631 341 1.89 63833 70 1.10 23 180290 335 1.86 63763 71 1.11 24 179955 328 1.82 63692 73 1.15 25 179627 318 1.77 63619 74 1.16 26 179309 310 1.73 63545 76 1.20 27 178999 306 1.71 63469 77 1.21 28 178693 304 1.70 63392 80 1.26 29 178389 305 1.71 63312 82 1.30 30 178084 308 1.73 63230 85 1.34 31 177776 316 1.78 63145 88 1.39 Продолжение таблицы П.3 Возраст x lx Мужчины dx 1000 qx lx Женщины 1000 qx dx 32 177460 325 1.83 63057 91 1.44 33 177135 338 1.91 62966 94 1.49 34 176797 354 2.00 62872 99 1.57 35 176443 372 2.11 62773 104 1.66 36 176071 394 2.24 62669 110 1.76 37 175677 422 2.40 62559 118 1.89 38 175255 452 2.58 62441 127 2.03 39 174803 488 2.79 62314 138 2.21 40 174315 526 3.02 62176 150 2.41 41 173789 572 3.29 62026 164 2.64 42 173217 617 3.56 61862 178 2.88 43 172600 668 3.87 61684 191 3.10 44 171932 720 4.19 61493 204 3.32 45 171212 779 4.55 61289 218 3.56 46 170433 839 4.92 61071 232 3.80 47 169594 902 5.32 60839 246 4.04 48 168692 968 5.74 60593 262 4.32 49 167724 1042 6.21 60331 279 4.62 50 166682 1118 6.71 60052 298 4.96 51 165564 1209 7.30 59754 317 5.31 52 164355 1308 7.96 59437 339 5.70 53 163047 1420 8.71 59098 363 6.14 54 161627 1545 9.56 58735 388 6.61 55 160082 1676 10.47 58347 414 7.10 56 158406 1815 11.46 57933 439 7.58 57 156591 1956 12.49 57494 462 8.04 58 154635 2101 13.59 57032 483 8.47 59 152534 2253 14.77 56549 506 8.95 60 150281 2417 16.08 56043 531 9.47 61 147864 2594 17.54 55512 562 10.12 62 145270 2788 19.19 54950 602 10.96 63 142482 3001 21.06 54348 653 12.02 64 139481 3228 23.14 53695 711 13.24 65 136253 3464 25.42 52984 773 14.59 Продолжение таблицы П.3 Возраст Мужчины Женщины x lx dx 1000 qx lx dx 1000 qx 66 132789 3698 27.85 52211 835 15.99 67 129091 3930 30.44 51376 895 17.42 68 125161 4154 33.19 50481 951 18.84 69 121007 4377 36.17 49530 1008 20.35 70 116630 4608 39.51 48522 1073 22.11 71 112022 4851 43.30 47449 1150 24.24 72 107171 5107 47.65 46299 1244 26.87 73 102064 5373 52.64 45055 1357 30.12 74 96691 5626 58.19 43698 1483 33.94 75 91065 5845 64.18 42215 1614 38.23 76 85220 6011 70.54 40601 1745 42.98 77 79209 6109 77.13 38856 1867 48.05 78 73100 6133 83.90 36989 1977 53.45 79 66967 6097 91.04 35012 2078 59.35 80 60870 6016 98.83 32934 2173 65.98 81 54854 5896 107.49 30761 2264 73.60 82 48958 5740 117.24 28497 2348 82.39 83 43218 5543 128.26 26149 2420 92.55 84 37675 5284 140.25 23729 2463 103.80 85 32391 4954 152.94 21266 2469 116.10 86 27437 4557 166.09 18797 2430 129.28 87 22880 4108 179.55 16367 2346 143.34 88 18772 3628 193.27 14021 2218 158.19 89 15144 3139 207.28 11803 2053 173.94 90 12005 2662 221.74 9750 1860 190.77 91 9343 2214 236.97 7890 1648 208.87 92 7129 1807 253.47 6242 1428 228.77 93 5322 1448 272.08 4814 1211 251.56 94 3874 1146 295.82 3603 1006 279.21 95 2728 900 329.91 2597 824 317.29 96 1828 703 384.57 1773 666 375.63 97 1125 540 480.00 1107 526 475.16 98 585 385 658.12 581 381 655.77 99 200 200 1000.00 200 200 1000.00 Коммутационные числа к табл. П.3 Годовая процентная ставка 4.5%. Таблица П.4 Возраст Мужчины Mx Cx ax 1000 Ax 12512.420 21.659132 67.31088 183.146 11768.878 21.679409 66.43767 3663184.3 158.610 11585.732 21.633356 68.42087 161880.0 3493853.5 151.780 11427.122 21.582978 70.59006 4 154757.3 3331973.8 140.429 11275.342 21.530311 72.85820 5 147952.7 3177216.3 127.471 11134.912 21.474536 75.25993 6 141454.1 3029263.5 116.103 11007.441 21.415170 77.81635 7 135246.7 2887809.3 103.368 10891.339 21.352165 80.52944 8 129319.3 2752562.5 94.207 10787.971 21.285011 83.42121 9 123656.3 2623243.3 87.574 10693.765 21.213986 86.47973 10 118243.8 2499587.0 82.571 10606.190 21.139260 89.69762 11 113069.4 2381343.0 83.143 10523.620 21.060892 93.07219 12 108117.3 2268273.8 88.026 10440.478 20.979757 96.56625 13 103373.5 2160156.0 97.735 10352.451 20.896618 100.14610 14 98824.3 2056782.4 108.511 10254.716 20.812527 103.76720 15 94460.1 1957958.3 120.156 10146.205 20.727876 107.41255 16 90272.3 1863498.0 130.597 10026.049 20.643068 111.06447 17 86254.4 1773225.8 137.651 9895.452 20.558087 114.72401 18 82402.5 1686971.4 140.390 9757.801 20.472342 118.41638 19 78713.6 1604568.9 140.149 9617.411 20.384890 122.18227 20 75183.9 1525855.4 136.892 9477.262 20.294973 126.05440 21 71809.4 1450671.6 131.377 9340.370 20.201685 130.07162 22 68585.8 1378862.1 123.902 9208.994 20.104196 134.26971 23 65508.4 1310276.3 116.481 9085.092 20.001641 138.68583 24 62571.0 1244767.8 109.136 8968.610 19.893679 143.33489 25 59767.4 1182196.8 101.252 8859.475 19.779946 148.23246 26 57092.5 1122429.3 94.454 8758.222 19.659849 153.40417 27 54539.5 1065337.0 89.221 8663.768 19.533315 158.85312 28 52101.7 1010797.3 84.821 8574.547 19.400475 164.57333 29 49773.3 958695.6 81.435 8489.726 19.261262 170.56805 30 47548.5 908922.4 78.695 8408.291 19.115702 176.83621 31 45422.2 861373.9 77.262 8329.596 18.963707 183.38147 x Dx Nx 0 185890.0 4026216.0 743.541 1 177141.6 3840326.0 2 169330.4 3 Продолжение табл.П.4 Возраст Мужчины Mx Cx x Dx Nx 32 43389.0 815951.6 76.041 33 41444.5 772562.7 75.677 ax 1000 Ax 8252.334 18.805498 190.19418 8176.293 18.640885 197.28281 34 39584.2 731118.1 75.846 8100.616 18.469969 204.64289 35 37803.7 691534.0 76.271 8024.770 18.292745 212.27455 36 36099.5 653730.2 77.303 7948.500 18.109097 220.18281 37 34467.7 617630.7 79.231 7871.196 17.919103 228.36429 38 32904.2 583163.0 81.209 7791.966 17.723038 236.80741 39 31406.1 550258.8 83.901 7710.757 17.520759 245.51782 40 29969.8 518852.7 86.540 7626.856 17.312527 254.48486 41 28592.7 488882.9 90.056 7540.315 17.098185 263.71491 42 27271.4 460290.2 92.958 7450.260 16.878156 273.18992 43 26004.0 433018.9 96.308 7357.302 16.651984 282.92918 44 24787.9 407014.8 99.334 7260.995 16.419874 292.92449 45 23621.2 382226.9 102.846 7161.660 16.181529 303.18802 46 22501.2 358605.7 105.998 7058.813 15.937210 313.70890 47 21426.2 336104.5 109.050 6952.816 15.686606 324.50049 48 20394.5 314678.3 11.990 6843.767 15.429567 335.56922 49 19404.3 294283.8 115.360 6731.777 15.165925 346.92232 50 18453.3 274879.5 118.444 6616.417 14.895933 358.54874 51 17540.2 256426.2 122.569 6497.974 14.619306 370.46084 52 16662.4 238886.0 126.895 6375.405 14.336866 382.62327 53 15817.9 222223.6 131.828 6248.509 14.048831 395.02667 54 15005.0 206405.7 137.257 6116.681 13.755829 407.64394 55 14221.6 191400.7 142.483 5979.425 13.458490 420.44797 56 13466.7 177179.1 147.655 5836.942 13.156869 433.43640 57 12739.1 163712.5 152.274 5689.287 12851176 446.60023 58 12038.3 150973.4 156.518 5537.013 12.541132 459.95143 59 11363.3 138935.1 160.614 5380.495 12.226603 473.49567 60 10713.4 127571.8 164.886 5219.880 11.907684 487.22915 61 10087.2 116858.4 169.340 5054.995 11584851 501.13100 62 9483.5 106771.2 174.168 4885.654 11.258681 515.17658 63 8900.9 97287.8 179.401 4711.486 10.930092 529.32643 64 8338.2 88386.9 184.661 4532.086 10.600212 543.53187 65 7794.5 80048.6 189.628 4347.424 10.269896 557.75589 Продолжение табл.П.4 Возраст Мужчины Mx Cx ax 1000 Ax 4157.795 9.939741 571.97293 197.009 3964.075 9.609646 586.18763 58222.5 199.271 3767.067 9.279584 600.40089 51948.2 200.926 3567.796 8.949182 614.62870 x Dx Nx 66 7269.2 72254.1 193.721 67 6762.5 64984.9 68 6274.3 69 5804.8 70 5353.9 46143.4 202.421 3366.870 8.618643 628.86235 71 4920.9 40789.5 203.920 3164.448 8.288977 643.05858 72 4505.1 35868.6 205.436 2960.529 7.961756 657.14937 73 4105.7 31363.5 206.829 2755.092 7.639057 671.04542 74 3722.0 27257.8 207.242 2548.263 7.323340 684.64099 75 3354.5 23535.7 206.038 2341.021 7.016127 697.87028 76 3004.0 20181.2 202.765 2134.983 6.718050 710.70628 77 2671.9 17177.2 197.197 1932.218 6.428819 723.16106 78 2359.6 14505.3 189.447 1735.021 6.147220 735.28731 79 2068.6 12145.6 180.224 1545.574 5.871453 747.16248 80 1799.3 10077.0 170.172 1365.349 5.600572 758.82731 81 1551.6 8277.8 159.596 1195.177 5.334860 770.26916 82 1325.2 6726.1 148.683 1035.581 5.075467 781.43923 83 1119.5 5400.9 137.397 886.898 4.824505 792.24638 84 933.9 4281.4 125.337 749.501 4.584615 802.57663 85 768.3 3347.6 112.449 624.164 4.357000 812.37811 86 622.8 2579.2 98.983 511.715 4.141478 821.65896 87 497.0 1956.5 85.388 412.732 3.936687 830.47760 88 390.2 1459.5 72.164 327.343 3.740412 838.92963 89 301.2 1069.3 59.748 255.180 3.549785 847.13838 90 228.5 768.1 48.487 195.431 3.361231 855.25802 91 170.2 539.6 38.590 146.944 3.170520 863.47039 92 124.3 369.4 30.140 108.354 2.972609 871.99295 93 88.8 245.1 23.112 78.214 2.761284 881.09319 94 61.8 156.3 17.504 55.102 2.528488 891.11786 95 41.7 94.5 13.155 37.598 2.268264 902.32348 96 26.7 52.8 9.833 24.443 1.977854 914.82941 97 15.7 26.1 7.228 14.610 1.660404 928.49942 98 7.8 10.4 4.931 7.382 1.327158 942.84966 99 2.6 2.6 2.451 2.451 1.000000 956.93780 Продолжение табл.П.4 Возраст Женщины Mx Cx ax 1000 Ax 3541.571 21.959574 54.37277 52.197 3361.666 21.966155 54.08934 1303051.6 46.444 3309.469 21.928878 55.69461 56816.4 1243630.0 42.767 3263.026 21.888555 57.43101 4 54327.0 1186813.4 40.123 3220.259 21.845722 59.27544 5 51947.5 1132486.5 37.627 3180.137 21.800605 61.21831 x Dx Nx 0 65135.0 1430336.9 179.904 1 62150.2 1365201.9 2 59421.7 3 6 49672.9 1080539.1 34.537 3142.510 21.753100 63.26410 7 47499.3 1030866.4 33.050 3107.973 21.702761 65.43195 8 45420.8 983367.1 30.281 3074.923 21.650128 67.69850 9 43434.6 937946.3 28.977 3044.642 21.594425 70.09709 10 41535.3 894511.6 27.113 3015.666 21.536186 72.60491 11 39719.6 852976.3 25.945 2988.553 21.474962 75.24132 12 37983.2 813256.8 25.957 2962.607 21.410953 77.99782 13 36321.6 775273.5 25.919 2936.651 21.344686 80.85133 14 34731.6 738951.8 26.353 2910.732 21.276060 83.80643 15 33209.6 704220.3 27.196 2884.380 21.205298 86.85370 16 31752.4 671010.6 27.444 2857.184 21.132621 89.98335 17 30357.6 639258.3 27.621 2829.740 21.057609 93.21357 18 29022.7 608900.6 27.298 2802.119 20.980147 96.54919 19 27745.6 579877.9 26.952 2774.821 20.899792 100.00928 20 26523.9 552132.3 26.585 2747.869 20.816416 103.59979 21 25355.1 525608.5 25.820 2721.284 20.729871 107.32678 22 24237.5 500253.3 25.435 2695.464 20.639675 111.21067 23 23168.3 476015.8 24.687 2670.030 20.545990 115.24493 24 22145.9 452847.6 24.289 2645.343 20.448330 119.45045 25 21168.0 430701.6 23.562 2621.054 20.346823 123.82150 26 20232.9 409533.6 23.157 2597.492 20.240975 128.37963 27 19338.5 389300.7 22.451 2574.335 20.130893 133.11991 28 18483.3 369962.2 22.321 2551.885 20.016068 138.06462 29 17665.0 351479.0 21.894 2529.563 19.896898 143.19622 30 16882.4 333813.9 21.718 2507.669 19.772868 148.53729 31 16133.7 316931.5 21.516 2485.952 19.644055 154.08430 32 15417.4 300797.8 21.291 2464.436 19.510225 159.84722 33 14732.2 285380.3 21.046 2443.144 19.371137 165.83653 Продолжение табл.П.4 Возраст Женщины Mx Cx ax 1000 Ax 2422.098 19.226542 172.06319 21.323 2400.887 19.076781 178.51247 243122.0 21.582 2379.564 18.921586 185.19562 12274.0 230273.0 22.155 2357.982 18.760985 192.11135 38 11723.3 217999.0 22.818 2335.872 18.595306 199.24598 39 11195.7 206275.7 23.726 2313.010 18.424565 206.59828 40 10689.9 195080.0 24.679 2289.283 18.249084 214.15486 41 10204.8 184390.1 25.820 2264.605 18.068886 221.91471 x Dx Nx 34 14076.8 270648.1 21.211 35 13449.4 256571.4 36 12848.9 37 42 9739.6 174185.3 26.818 2238.784 17.884275 229.86460 43 9293.4 164445.7 27.537 2211.967 17.694978 238.01592 44 8865.6 155152.4 28.145 2184.430 17.500444 246.39320 45 8455.7 146286.7 28.781 2156.285 17.300353 255.00940 46 8062.8 137831.0 29.310 2127.504 17.094669 263.86645 47 7686.3 129768.1 29.741 2098.193 16.883058 272.97855 48 7325.6 122081.8 30.311 2068.453 16.665182 282.36091 49 6979.8 114756.3 30.888 2038.141 16.441206 292.00583 50 6648.3 107776.5 31.571 2007.253 16.211028 301.91779 51 6330.5 101128.1 32.138 1975.683 15.974796 312.09045 52 6025.7 94797.7 32.888 1943.545 15.732121 322.54053 53 5733.4 88771.9 33.700 1910.657 15.483375 333.25201 54 5452.8 83038.6 34.470 1876.957 15.228667 344.22032 55 5183.5 77585.8 35.196 1842.488 14.967832 355.45233 56 4925.1 72420.3 35.714 1807.292 14.700695 366.95597 57 4677.3 67477.2 35.966 1771.578 14.426547 378.76141 58 4439.9 62799.9 35.982 1735.612 14.144403 390.91131 59 4212.7 58360.0 36.072 1699.630 13.853223 403.45013 60 3995.3 54147.3 36.224 1663.557 13.552888 416.38319 61 3787.0 50152.0 36.688 1627.333 13.243246 429.71707 62 3587.2 46365.0 37.607 1590.645 12.925044 443.41948 63 3395.1 42777.8 39.037 1553.037 12.599705 457.42931 64 3209.9 39382.6 40.673 1514.001 12.269107 471.66564 65 3031.0 36172.7 42.316 1473.327 11.934243 486.08553 66 2858.2 33141.7 43.742 1431.011 11.595454 500.67456 67 2691.3 30283.6 44.866 1387.270 11.252202 515.45566 Продолжение табл.П.4 Возраст Женщины Mx Cx ax 1000 Ax 1342.404 10.903498 530.47177 46.272 1296.784 10.547861 545.78609 22685.6 47.135 1250.511 10.184790 561.42086 2084.4 20458.2 48.342 1203.376 9.815154 577.33822 72 1946.3 18373.9 50.042 1155.034 9.440645 593.46532 73 1812.4 16427.6 52.237 1104.993 9.064013 609.68388 74 1682.1 14615.2 54.629 1052.756 8.688582 625.85075 75 1555.1 12933.1 56.894 998.127 8.316820 641.85961 76 1431.2 11378.1 58.863 941.233 7.950028 657.65445 77 1310.7 9946.9 60.266 882.370 7.588946 673.20353 x Dx Nx 68 2530.6 27592.2 45.620 69 2376.0 25061.6 70 2227.4 71 78 1194.0 8636.2 61.069 822.104 7.232987 688.53183 79 1081.5 7442.2 61.425 761.035 6.881263 703.67782 80 973.5 6360.6 61.467 699.610 6.533703 718.64470 81 870.1 5387.1 61.283 638.144 6.191218 733.39272 82 771.4 4517.0 60.820 576.860 5.855809 747.83619 83 677.3 3745.6 59.986 516.040 5.529959 761.86795 84 588.2 3068.3 58.423 456.055 5.216584 775.36257 85 504.4 2480.1 56.043 397.632 4.916666 788.27768 86 426.7 1975.7 52.783 341.589 4.630524 800.59962 87 355.5 1549.0 48.764 288.806 4.357175 812.37051 88 291.4 1193.5 44.118 240.043 4.095249 823.64959 89 234.8 902.1 39.077 195.925 3.842362 834.53933 90 185.6 667.3 33.879 156.848 3.595701 845.16115 91 143.7 481.7 28.725 122.969 3.351958 855.65730 92 108.8 338.0 23.818 94.244 3.106699 866.21877 93 80.3 229.2 19.329 70.425 2.854542 877.07735 94 57.5 148.9 15.366 51.096 2.589374 888.49590 95 39.7 91.4 12.044 35.731 2.304276 900.77273 96 25.9 51.7 9.315 23.687 1.996407 914.03051 97 15.5 25.8 7.040 14.372 1.667685 928.18579 98 7.8 10.3 4.880 7.331 1.329411 942.75266 99 2.6 2.6 2.451 2.451 1.000000 956.93780 СОДЕРЖАНИЕ с. ПРЕДИСЛОВИЕ ........................................................................... 3 1.Основы демографической статистики .................................. 5 Введение .................................................................................... 5 1.1 Таблицы смертности и вероятности демографических событий ............................................................................. 5 1.2 Функции дожития ............................................................ 14 1.3 Построение таблиц смертности ...................................... 19 1.4 Интерполяция таблиц смертности для дробных возрастов ........................................................................... 33 1.5 Средняя продолжительность жизни ............................... 36 1.6 Законы смертности .......................................................... 40 1.7 Общие декрементные таблицы ....................................... 41 2.Основные типы контрактов по страхованию жизни ........... 46 Введение .................................................................................... 46 2.1 Страхование на дожитие ................................................. 52 2.2 Пожизненная рента .......................................................... 54 2.3 Приведенная пожизненная рента ................................... 57 2.4 Отложенная пожизненная рента ..................................... 59 2.5 Срочная страховая рента ................................................. 62 2.6 Срочная приведенная страховая рента .......................... 63 2.7 Срочные отложенные страховые ренты ........................ 64 2.8 Схема дисконтирования в актуарных расчетах ............ 66 2.9 Рекуррентные формулы для вычисления стоимости страховых рент .............................................. 70 2.10 Контракты по страхованию жизни ................................. 71 2.11 Пожизненное страхование .............................................. 72 2.12 Страхование жизни на срок ............................................ 75 2.13 Страхование жизни с ограниченным сроком выплат .................................................................. 77 2.14 Смешанное страхование жизни ...................................... 78 2.15 Страховые резервы .......................................................... 80 2.16 Связь между актуарными оценками страховых рент и страховых полисов ............................................... 86 2.17 Рекуррентные формулы для резервов ............................ 89 2.18 Монотонные страховые ренты ....................................... 90 2.19 Общая схема страхования жизни ................................... 92 2.20 Специальные виды контрактов, часто встречающиеся в практике страхования жизни ....................................... 95 2.21 Ренты, выплачиваемые несколько раз в год .................. 100 2.22 Контракты с точным временем выплат ......................... 108 2.23 Групповые страховые контракты ................................... 111 2.24 Брутто-премии .................................................................. 120 Приложение .................................................................................... 126 Таблица П.1 ............................................................................... 126 Таблица П.2 ............................................................................... 128 Таблица П.3 ............................................................................... 132 Таблица П.4 ............................................................................... 135