1. 引言
经典风险模型的研究已经取得了大量的成果,但在实际问题研究中由于存在着许多干扰因素,使模型的应用不是很理想.在文献[1] 中,将经典模型推广得到一带稀疏过程的风险模型。保险公司在收取保费的同时也伴随着一定的风险,再保险是有效的分散风险的一个途径,文献[2] [3] 从变破产下限、干扰、随机利率和比例再保险等方面将其进行了推广,文献[4] 加入了支付红利因素。本文在此基础上考虑了多因素模型的建立,给出了模型的破产概率的Lundberg不等式与最终破产概率的一般表达式。
2. 模型的建立和符号
在完备的概率空间上,考虑了保险公司向投保人支付红利的盈余过程可以表示成
对此模型我们做如下假设:
1)为初始财富值(即初始准备金);为每张保单的平均保费到达率;为再保险比例系数,;为保险公司向投保人支付的红利,;为扰动系数,为标准的维纳过程;为破产下限,这里假设,。
2) 比例再保险通常有下列表示
:表示原保险公司自留保险;:表示再保险公司分出风险;
:表示原保险公司责任风险;:比例再保险系数。
则,。
3)为保险公司在时刻为止售出的保单总数;为保险公司到时刻为止理赔的保单总数;假设是参数为的齐次Possion过程,是的稀疏过程,其中,不妨记这一过程为
则有,
4)表示第次的索赔额,且是非负独立同分布随机变量序列,;的期望。
3. 主要引理
引理3.1:1) 盈利过程具有平稳独立增量性。
2)为保险公司在内的利润,这里一般假设,得到相对安全系数。
1) 证明:令,
则
注:由随机点过程的知识可知与一般是不独立的,但是与
是一定相互独立的。
所以,、是相互独立的,
而
所以
,
又因为
均相互独立,
所以是独立增量过程。
又因
因均有、
的分布都只依赖于,所以具有平稳增量性。
综上可知,盈余过程具有平稳独立增量性。
2)
即
令,则为相对安全系数。
注:数值越大表示保险公司的运营稳定性越好,越小则表示保险公司之间的竞争越强。当,则。
引理3.2:对于赔付盈余过程,存在一函数,使得
证明:由于具有平稳独立增量,则
其中表示索赔额的矩母函数,令
定义3.1:方程的非零正解记为,称其为调节系数,相应地,方程叫做调节系数方程。
引理3.3:方程有唯一正解。
证明:1) 当时,可知,
由矩母函数的定义可得:,所以有。
3),
4) 因为时,,
所以,当时,为严格向下凸函数,且,,所以正解存在且唯一。
引理3.4:存在一个适当的自留比例系数使得总收益最大。
此处所采用的风险均值–方差度量原则(文献[5] [6] )是在方差一定的原则下,研究了收益最大化下风险最小的自留比例水平,为保险公司与再保险公司提供一定的依据。
总收益的期望:
总收益的方差:
目标是使得原保险公司风险最小、总收益最大,可知这是一个双目标规划问题。在此,可以先假设保险公司的风险一定,即,求出收益最大化时的自留比例。此模型可以用Lagrange乘数法来求解。Lagrange函数:
令是下面方程组的解:
由上可解得,即固定风险大小为时,存在一个适当的自留比例系数使得总收益最大。
4. 主要结果
定义4.1:破产时刻;破产概率.
定理4.1:为鞅,其中,.
证明:对,
定理4.2:最终破产概率满足Lundberg不等式,即。
证明:令,由于是破产时刻,可知为是一停时,设为一常数,则为一有界停时,由引理和停时定理可得:
(1)
从而
取可得,所以
定理4.3:在风险模型下,最终破产概率为
其中,为调节系数。
证明:在定理4.2的(1)式中,取,令,则
因为,由强大数定律可知,当,有
又由控制收敛定理得:
因此,
(2)
上式(2)中,两端分别令,即得
.
参考文献