Пример МоделРиск · Страхование
Требования к капиталу и диверсификация
Сколько капитала нужно страховщику и сколько экономит диверсификация? Сравнение трех моделей зависимости.
Из сохраненного прогона модели
Сколько капитала?
Общий убыток (млн долл.) в год «раз в 200 лет» и средний убыток сверх него для каждой модели зависимости.
| Зависимость | Станд. откл. | Капитал, VaR 99,5% | TVaR 99,5% | Эффект диверсиф. | Капитал ÷ премия |
|---|---|---|---|---|---|
| Независимые | 32,4 | 103,2 | 173,6 | 55% | 40% |
| Нормальная копула | 39,1 | 118,1 | 181,1 | 48% | 45% |
| t-копула | 40,1 | 128,6 | 189,3 | 43% | 49% |
| Формула квадратного корня | – | 136,6 | – | 40% | 53% |
| Сумма отдельных капиталов | 227,0 |
График: независимые риски, нормальная копула, t-копула.
Вопрос бизнеса
Страховщик общего страхования собирает 260 млн долл. премии в год по автострахованию, страхованию имущества и ответственности, держит 300 млн долл. резервов по убыткам прошлых лет и подвержен бурям и наводнениям. Регулятор требует столько капитала, чтобы пережить год «раз в 200 лет». Если обеспечить капиталом каждый риск по отдельности, понадобилось бы около 234 млн долл.
Но риски не реализуются все сразу, поэтому компании нужно гораздо меньше — насколько меньше, зависит от того, как они движутся вместе. Обычная корреляция мало говорит о худших годах: в кризис инфляция одновременно повышает выплаты по автострахованию и ответственности и резервы.
Модель рассчитывает капитал тремя способами — риски независимы, связаны нормальной копулой и t-копулой, при которой плохие годы приходят вместе, — и сравнивает их с формулой квадратного корня регулятора. Затем она распределяет капитал между рисками.
- Для кого
- Актуариям по капиталу и рискам, директорам по рискам, финансовым службам страховщиков; всем, кто строит внутреннюю модель.
- Основные результаты
- Капитал «раз в 200 лет» (VaR 99,5%) и средний плохой год сверх него (TVaR) для независимых рисков, нормальной копулы и t-копулы · формула квадратного корня для сравнения · эффект диверсификации · отдельный капитал каждого риска и капитал, распределенный на него по ковариации и по доле в плохих годах.
Как устроена модель
Дальше три листа, слева направо. Каждый передает данные следующему.
Лист «Исходные данные»
Для каждого вида страхования — премия, ожидаемый коэффициент убыточности и его изменчивость. Резервы и изменчивость их урегулирования; частота и размер катастроф; шесть корреляций; число степеней свободы t-копулы. Порог плохого года для распределения капитала.
Лист «Капитал»
В каждой итерации убыток года — выплаты выше или ниже ожидаемого значения — для каждого риска разыгрывается трижды: независимо, через нормальную копулу и через t-копулу с теми же корреляциями. Катастрофы во всех трех вариантах не зависят от остального. Записываются итоги и убыток каждого риска в плохие годы.
Лист «Результаты»
Капитал (99,5-й процентиль общего убытка) и TVaR в каждой модели в сравнении с формулой квадратного корня и суммой отдельных капиталов. Капитал, распределенный на каждый риск по ковариации и по доле в плохих годах.
Приемы МоделРиск
Похожие модели
- Задача
- Используется
Результаты подробно
Капитал по рискам
Отдельный: капитал под каждый риск в одиночку. Распределенный: капитал t-копулы, разделенный по ковариации и по плохим годам.
Гистограмма t-копулы по сохраненному моделированию.
| Риск | Отдельный VaR 99,5% | Станд. откл. | Корреляция с итогом | По ковариации, распределено | По плохим годам, распределено |
|---|---|---|---|---|---|
| Автострахование | 19,6 | 6,9 | 0,69 | 15,3 | 10,5 |
| Имущество | 22,0 | 7,2 | 0,24 | 5,6 | 5,6 |
| Ответственность | 28,5 | 9,1 | 0,70 | 20,2 | 16,3 |
| Резервы | 68,4 | 24,1 | 0,84 | 64,6 | 42,2 |
| Катастрофы | 88,6 | 16,7 | 0,43 | 22,8 | 54,0 |
| Итого | 227,0 | 128,6 | 128,6 | ||
| Доля распределенного капитала t-копулы | 100,0% | 100,0% |
| Убыток по рискам в плохие годы | Все годы, среднее, млн долл. | Плохие годы, среднее, млн долл. |
|---|---|---|
| Автострахование | 0,16 | 11,4 |
| Имущество | 0,08 | 6,0 |
| Ответственность | 0,25 | 17,6 |
| Резервы | 0,65 | 45,6 |
| Катастрофы | 0,83 | 58,4 |
| Доля плохих лет (порог на листе «Исходные данные») | 1,41% |
| Формула квадратного корня ρ × капитал × капитал (млн долл.²) | Автострахование | Имущество | Ответственность | Резервы |
|---|---|---|---|---|
| Автострахование | 385 | 108 | 279 | 335 |
| Имущество | 108 | 484 | 156 | 376 |
| Ответственность | 279 | 156 | 809 | 972 |
| Резервы | 335 | 376 | 972 | 4672 |
| Катастрофы (независимы: их капитал²) | 7853 |
Как читать результаты
- Капитал под каждый риск по отдельности составил бы около 227 млн долл. Вместе им нужно от 103 до 129 млн долл. в зависимости от того, как они движутся вместе: диверсификация экономит от 43% до 55% капитала.
- Модель зависимости важна даже при одних и тех же корреляциях. t-копуле, при которой худшие годы приходят вместе, нужно примерно на четверть больше капитала, чем независимым рискам, и примерно на 9% больше, чем нормальной копуле: если не учитывать зависимость или моделировать ее только нормальной копулой, капитал занижается.
- Формула квадратного корня регулятора, примененная к смоделированным отдельным капиталам с теми же корреляциями, дает здесь около 137 млн долл., чуть выше t-копулы. В общем случае она ненадежна: она считает, что риски складываются как нормальные, а при тяжелых хвостах может оказаться по любую сторону от смоделированного капитала.
- TVaR — среднее по годам хуже года «раз в 200 лет» — при t-копуле около 190 млн долл., намного выше VaR, потому что немногие годы с катастрофами за этой границей экстремальны.
Распределение капитала зависит от метода. По ковариации около половины приходится на резервы, потому что они изменчивее всего, а на катастрофы — около шестой части. В плохие годы — здесь общий убыток больше 100 млн долл., примерно раз в 70 лет, — катастрофы дают больше двух пятых убытка, около 58 млн долл. в средний плохой год.
Цены и целевая доходность капитала по видам страхования наследуют этот выбор.
- Ошибка моделирования: в модели заданы 50 000 итераций, поэтому значение «раз в 200 лет» опирается примерно на 250 смоделированных лет, а не на 50. Тяжелый хвост катастроф все равно оставляет капиталы неопределенными примерно на ±5% — при 10 000 итераций два начальных числа дали капитал t-копулы 137 и 121. Разница между нормальной и t-копулой, около 9%, лишь немного больше этой погрешности.
Посмотрите, как меняются результаты. Откройте модель, измените исходные данные на листе «Исходные данные» и запустите моделирование: все таблицы и графики с этой страницы пересчитаются в Excel.
Исходные данные и допущения
Все допущения модели, их неопределенность и источник. Цифры условные.
Виды страхования 9 величин
Премия, которая будет подписана в следующем году, и выплаты, которые она, как ожидается, принесет.
| Допущение | Ед. изм. | Значение |
|---|---|---|
| Автострахование: премияМного мелких убытков: стабильный вид. | млн долл. | 120 |
| Автострахование: ожидаемый коэффициент убыточностиВыплаты ÷ премия, в среднем. | от премии | 72% |
| Автострахование: изменчивость коэффициента убыточностиНасколько выплаты года колеблются вокруг ожидаемого значения. | ст. откл. ÷ среднее | 8% |
| Имущество: премияПожары и бури ниже уровня катастрофы. | млн долл. | 80 |
| Имущество: ожидаемый коэффициент убыточностиВыплаты ÷ премия, в среднем. | от премии | 60% |
| Имущество: изменчивость коэффициента убыточностиНасколько выплаты года колеблются вокруг ожидаемого значения. | ст. откл. ÷ среднее | 15% |
| Ответственность: премияДолгосрочные убытки, которые трудно предсказать. | млн долл. | 60 |
| Ответственность: ожидаемый коэффициент убыточностиВыплаты ÷ премия, в среднем. | от премии | 75% |
| Ответственность: изменчивость коэффициента убыточностиНасколько выплаты года колеблются вокруг ожидаемого значения. | ст. откл. ÷ среднее | 20% |
Резервы 2 величины
Убытки прошлых лет, еще не оплаченные.
| Допущение | Ед. изм. | Значение |
|---|---|---|
| Резервы убытковНаилучшая оценка. | млн долл. | 300 |
| Изменчивость урегулированияОшибка прогноза резервов на горизонте одного года. | ст. откл. ÷ среднее | 8% |
Катастрофы 3 величины
Бури и наводнения, затрагивающие портфель имущества.
| Допущение | Ед. изм. | Значение |
|---|---|---|
| Катастроф в годПримерно одна в три года. | событий | 0,3 |
| Масштаб ПаретоЗадает размер события. | млн долл. | 20 |
| Форма ПаретоСреднее событие = масштаб ÷ (форма − 1). | меньше = тяжелее | 2,5 |
Зависимость 7 величин
Между видами страхования и резервами; катастрофы независимы.
| Допущение | Ед. изм. | Значение |
|---|---|---|
| Корреляция: автострахование и имущество | 0,25 | |
| Корреляция: автострахование и ответственностьОбоими управляет инфляция. | 0,50 | |
| Корреляция: автострахование и резервы | 0,25 | |
| Корреляция: имущество и ответственность | 0,25 | |
| Корреляция: имущество и резервы | 0,25 | |
| Корреляция: ответственность и резервыРезервы по ответственности движутся вместе с новыми убытками по ответственности. | 0,50 | |
| t-копула: число степеней свободыЧем меньше, тем сильнее худшие годы приходят вместе. | 4 |
Распределение капитала 1 величина
| Допущение | Ед. изм. | Значение |
|---|---|---|
| Плохой год: общий убыток большеПримерно год «раз в 80 лет»: капитал делится по доле каждого риска в эти годы. | млн долл. | 100 |
Единицы и обозначения
- Деньги
- Миллионы долларов США (млн долл.).
- Потери
- Выплаты года сверх ожидаемого значения: положительное значение — плохо. Ожидаемые убытки уже заложены в премию.
- Капитал
- 99,5-й процентиль общего убытка: то, что позволяет пережить год «раз в 200 лет».
- TVaR
- Средний убыток в годы хуже года «раз в 200 лет»: насколько плохи очень плохие годы.
- Эффект диверсификации
- 1 − капитал ÷ сумма отдельных капиталов.
Основные допущения и ограничения
- Виды
- Коэффициент убыточности каждого вида логнормален с заданными средним и коэффициентом вариации.
- Резервы
- Урегулирование резервов логнормально вокруг их наилучшей оценки.
- Катастрофы
- События по Пуассону с убытками по Парето, не зависящие от других рисков.
- Зависимость
- Одни и те же корреляции в нормальной и t-копуле; t-копула добавляет хвостовую зависимость.
- Границы модели
- Только андеррайтинговый риск и риск резервов: без рыночного, кредитного и операционного риска; один год.
- Данные
- Страховщик и все цифры придуманы для этого примера.
Как пользоваться моделью
- Введите премии и коэффициенты убыточности своих видов страхования, резервы и подверженность катастрофам.
- Задайте корреляции и число степеней свободы t-копулы (меньше — плохие годы чаще приходят вместе).
- Запустите моделирование с ленты МоделРиск (заданы 50 000 итераций с фиксированным начальным числом: для «раз в 200 лет» нужно больше обычных 10 000, и расчет займет несколько минут).
- Сравните капитал в трех моделях и по формуле квадратного корня; посмотрите, куда уходит капитал.
Функции МоделРиск в модели
- VoseCopulaMultiNormal, VoseCopulaMultiT
- Четыре коррелированных значения U в каждой итерации: нормальная копула и копула Стьюдента (плохие годы приходят вместе).
- VoseLognormal
- Убыток каждого риска по его значению U: одинаковое распределение во всех моделях зависимости.
- VoseAggregateMC, VosePoissonObject, VosePareto2Object
- Катастрофические убытки года.
- VoseSimPercentile, VoseSimCVARp
- Убыток «раз в 200 лет» (VaR) и среднее сверх него (TVaR).
- VoseSimStdev, VoseSimCorrelation, VoseSimMean
- Статистика для распределения капитала. Методу ковариации нужна корреляция Пирсона (тип 1): тогда доли в сумме дают капитал.
Что почитать
- Метод Монте-Карло простыми словами (статья)
- McNeil, A. J., Frey, R. & Embrechts, P. (2015). Quantitative Risk Management: Concepts, Techniques and Tools, revised edition. Princeton University Press.
- Tasche, D. (2008). Capital allocation to business units and sub-portfolios: the Euler principle. In: Resti, A. (ed.), Pillar II in the New Basel Accord. Risk Books.
- Корреляция рисков: зачем и как учитывать в модели (статья)
Скачайте модель и запустите ее сами. Она открывается в Excel с МоделРиск. В пробной версии работают все примеры моделей.
Учебный пример: цифры придуманы для обучения и не описывают реальную компанию, проект или актив.
Другие примеры
- IN-04 · Страхование★★★★★ Катастрофические и крупные убытки: хвост распределения Каков убыток «раз в 200 лет», если история охватывает всего 25 лет? Теория экстремальных значений на 25 годах событий: порог, хвост обобщенного распределения Парето и периоды повторяемости далеко за пределами данных.
- IN-01 · Страхование★★★★★ Совокупные страховые выплаты: частота × тяжесть Во что обойдутся выплаты за год? Выплаты за год как случайное число случайных размеров убытков, тремя способами — два верных и одна распространенная ошибка.
- IN-02 · Страхование★★★★★ Подбор распределений частоты и размера убытков по данным Какие распределения подходят к истории убытков — и насколько короткая история сама добавляет риска? Распределения, подобранные по десяти годам числа убытков и 250 убыткам, сравненные по SIC и использованные с неопределенностью параметров и без нее.
