Eenheid 7 / 11

Scenarioanalyse en stresstesten: omgaan met onzekerheid

Winst:

  • Vermogen om deterministische scenario's, stochastische simulatie (Monte Carlo) en stresstestconcepten vast te stellen met behulp van kunstmatige intelligentie en de resultaten in risicotaal te interpreteren
  • Mogelijkheid om schokscenario's zoals inflatie, rente, catastrofale schade en pandemie te ontwerpen met kunstmatige intelligentie en de aansprakelijkheid en kapitaalimpact in te schatten
  • Het kunnen onderscheiden dat de scenario’s die kunstmatige intelligentie voortbrengt gebaseerd zijn op historische data en dat actuariële oordelen naar voren komen bij staartrisico’s en structurele breuken.

Actuariaat is het vak van het voorspellen van de toekomst; Maar de toekomst is niet een enkel getal, het is een spectrum van mogelijkheden. Het is niet genoeg om te zeggen: “Onze verwachte schade bedraagt ​​50 miljoen”; De echte vraag is: "Als er een slecht jaar komt, hoeveel miljoenen gaat het dan kosten? Kan het bedrijf dat aan?" Hulpmiddelen die deze vraag beantwoorden zijn scenarioanalyse en stresstesten. Het vooraf meten van de impact van een aardbeving, hoge inflatie, renteschok of pandemie op de verplichtingen en het kapitaal van de onderneming is een fundamentele vereiste van zowel intern risicomanagement als wetgeving zoals Solvency II. In deze unit behandelen we deterministische scenario's, stochastische simulatie (Monte Carlo) en stresstests, en zien we hoe we AI in deze analyses kunnen gebruiken.

Laten we u er vanaf het begin aan herinneren: scenario's zijn gebaseerd op historische gegevens en aannames. AI ontwerpt scenario's, schrijft simulatiecode en interpreteert de resultaten; Maar welke schokken realistisch zijn, hoe om te gaan met het staartrisico en hoe structurele breuken (gebeurtenissen die in het verleden nog nooit hebben plaatsgevonden) moeten worden meegenomen, worden overgelaten aan het actuariële oordeel.

Deterministisch scenario, stochastische simulatie en stresstesten

Het is belangrijk om drie concepten te onderscheiden. Het deterministische scenario is om één enkele reeks aannames te kiezen en de uitkomst te berekenen: “Wat zouden onze claims kosten als de inflatie 40 procent was?” Eenvoudig, duidelijk en gemakkelijk te communiceren; Maar het toont slechts één manier, geen mogelijkheid. Stochastische simulatie (Monte Carlo) leidt een waarschijnlijkheidsverdeling van de uitkomst af door herhaaldelijk duizenden willekeurige scenario's te genereren. Zo wordt staartinformatie verkregen zoals "gemiddeld 50, maar 78 miljoen op het niveau van 99,5 procent". Een stresstest is een speciaal soort scenario dat de impact meet van bepaalde ernstige maar plausibele gebeurtenissen (aardbeving, marktcrash); meestal gedefinieerd door de toezichthouder.

Monte Carlo is een van de krachtigste instrumenten van het actuarieel vakgebied. De logica is deze: je haalt willekeurige waarden uit de frequentie- en intensiteitsverdelingen en berekent de totale schade; je herhaalt dit 10.000 keer; Verzamelt 10.000 mogelijke totale schade in uw hand. Uit deze accumulatie kunt u het gemiddelde, percentielen zoals 75 procent, 99,5 procent en worstcasescenario's aflezen. Dit is precies hoe het niveau van 99,5 procent dat vereist is door Solvency II (een slecht jaar dat eens in de 200 jaar voorkomt) wordt gevonden. AI produceert snel de code voor deze simulatie.

De volgende tabel vergelijkt de drie benaderingen:

Benadering

wat geeft

sterk punt

limiet

Deterministisch scenario

enkel resultaat

Eenvoudig, gemakkelijk te communiceren

Geeft geen waarschijnlijkheid

Monte Carlo

Waarschijnlijkheidsverdeling

Geeft staartrisico aan

Afhankelijk van aanname en data

stresstest

Resultaat onder shock

Test duurzaamheid

Schokselectie is gerechtelijk

Staartrisico: het belangrijkste en gevaarlijkste gebied

In de actuariële theorie ligt het echte gevaar niet in het gemiddelde, maar in de staart (het extreme, weinig waarschijnlijke maar wel grote impactgebied van de verdeling). Wat bedrijven doet zinken is niet een gemiddeld jaar, maar een zeldzame maar verwoestende gebeurtenis: een grote aardbeving, veel grote schade tegelijkertijd, een plotselinge renteschok. Om deze regio te meten, worden VaR (Value at Risk – het maximale verlies bij een bepaald betrouwbaarheidsniveau) en TVaR/CTE (gemiddeld verlies voorbij de staart) gebruikt. Monte Carlo is de natuurlijke manier om deze metingen te berekenen.

Maar er schuilt nog een gevaar in de staart: historische gegevens geven de staart niet goed weer. Zeldzame gebeurtenissen zijn in het verleden per definitie zeldzaam geweest; dus het model heeft de neiging ze te onderschatten. AI past gemakkelijk in een verdeling op basis van historische gegevens, maar houdt niet spontaan rekening met "wat als er een pandemie of een honderdjarige aardbeving plaatsvindt die deze portefeuille nog nooit heeft meegemaakt?" Het is de taak van de actuaris om structurele breuken, correlatiestijgingen (alles wordt tegelijkertijd slechter tijdens een crisis) en trends zoals klimaatverandering in het model op te nemen.

Let op: de zin 'Ons model verwerkt 99,9 procent scenario's' is geruststellend, maar onthoud dat het model leert van gegevens waarvan de staart achter de rug is. Een gebeurtenis die nooit heeft plaatsgevonden is de blinde vlek van zelfs het beste model. Hier komt het oordeel van deskundigen om de hoek kijken.

Hoe u AI kunt gebruiken bij scenario- en stresstests

1) Monte Carlo-simulatiecode:

Schrijf een samengestelde schade Monte Carlo-simulatie met Python (met commentaar). Aannames (ik geef): aantal schade ~ Poisson(lambda=1600), hoeveelheid schade ~ Gamma(vorm=k, schaal=theta) [Ik geef k en theta].1) 10.000 keer: trek het aantal, trek dat bedrag, tel op.2) Gemiddelde van de totale schade, 75%, 99%, 99,5% percentages print.3) Bereken en verklaar VaR (99,5%) en TVaR(99,5%).FITTING-parameters; Ik zal het geven. Bibliotheek: numpy.

2) Deterministisch stressscenario:

Jouw rol: risicoassistent. Mijn verwachte basisverlies is 50 miljoen TL. Stel de volgende 3 deterministische scenario's op: A) Inflatieschok: ernst +30%. B) Frequentieschok: aantal schades +15%. C) Beide samen. Bereken de nieuwe verwachte schade in elk scenario, toon de procentuele impact op basis van de basis en geef aan welke het meest kritisch is. Gebruik gewoon het basisnummer dat ik je gaf.

3) Scenario-ontwerpadvies:

Ik ontwerp stresstestscenario's voor een zorgverzekeringsportefeuille. - Een ontwerp van een ‘ernstig maar plausibel’ scenario voorstellen, elk voor de pandemie, de hoge inflatie, nieuwe dure behandelingstechnologie en veranderingen in de regelgeving. - Geef aan of elk scenario invloed heeft op de frequentie, de ernst of beide. - Wijs op staartrisico’s die niet met historische gegevens kunnen worden vastgelegd. Ik zal de beslissing nemen; Je geeft het kader en de onderbouwing.

4) Resultaat vertalen naar management:

Mijn Monte Carlo-resultaat: verwachte schade 50 miljoen, VaR(99,5%) 78 miljoen, TVaR(99,5%) 89 miljoen. Leg dit in 5 zinnen uit aan een raad van bestuur: - Wat betekenen 99,5% en TVaR, in gewone taal. - Waarom is 'planning door het gemiddelde' ontoereikend? - Naar welk cijfer moeten ze kijken in termen van kapitaal?

Zwakke prompt/sterke prompt

Zwakke prompt:

Voer een stresstest uit voor mijn portefeuille.

Er is geen basiswaarde, geen schokdefinitie, geen verdeling. AI produceert een algemene tekst, geen haalbaar getal.

Krachtige prompt:

Jouw rol: assistent actuarieel risico. Basisaannames (anoniem): verwachte frequentie 0,12, gemiddelde ernst 30.000 TL, blootstelling 20.000 beleidsjaren. De technische rente is 4%. Taak: 1) Bereken het verwachte totale verlies. 2) Pas de volgende spanningen toe en toon de procentuele impact van elk: - Inflatie: ernst +25% - Slechte winter: frequentie +10% - Rentedaling: 4% -> 3% (impact op de contante waarde van de verplichting) 3) Geef commentaar op de twee meest kritische scenario's en waarom. 4) Beveelt u Monte Carlo aan voor staartrisico, waarom? Gebruik gewoon de cijfers die ik heb gegeven; Als het ontbreekt, vraag het dan.

drie minikoffers

Geval 1 – De bedrieglijkheid van het gemiddelde. Een bedrijf had zijn kapitaal gepland op basis van de verwachte schade (50 miljoen). Toen Monte Carlo klaar was, bleek dat het niveau van 99,5 procent 82 miljoen bedroeg: in een slecht jaar was er een extra behoefte van 32 miljoen en het bedrijf zou daar niet aan kunnen voldoen. Het kapitaalplan is herzien. AI voerde binnen enkele seconden een simulatie uit van 10.000 scenario's; De actuaris beoordeelde de interpretatie en verdeling.

Geval 2 — Correlatieblindheid. Dekking van aardbevingen en bedrijfsonderbrekingen leek afzonderlijk een laag risico in een portefeuille. Maar een aardbeving veroorzaakt beide tegelijk; Het model, uitgaande van onafhankelijkheid, onderschatte het staartrisico met de helft. Toen de actuaris correlatie aan het scenario toevoegde, nam de reële kapitaalbehoefte aanzienlijk toe. Les: in een crisis zijn risico's niet onafhankelijk; Vraag de veronderstelde aanvaarding van onafhankelijkheid door AI.

Geval 3 — Een gebeurtenis die niet heeft plaatsgevonden. Een gezondheidszorgportfolio zag er erg ‘solide’ uit op basis van gegevens van de afgelopen tien jaar. Toen er een pandemie uitbrak, schoten zowel de frequentie als de ernst tegelijkertijd omhoog; Het model heeft dit nooit voorspeld, omdat er niets vergelijkbaars in de gegevens voorkwam. In de daaropvolgende periode werd het deterministische pandemiescenario toegevoegd. AI produceerde het conceptscript; De actuaris bepaalde de omvang van de schok. Les: historische gegevenswachtrij is niet compleet.

Veel voorkomende fouten

  • Plan rond het gemiddelde. Het is de staart, en niet het gemiddelde, die het bedrijf doet zinken; Kijk naar extreme statistieken zoals VaR/TVaR.
  • Ervan uitgaande dat risico's onafhankelijk zijn. Tijdens een crisis nemen de correlaties toe; Acceptatie van onafhankelijkheid maakt de staart licht.
  • Volledig vertrouwen in historische gegevens. Zeldzame en structurele gebeurtenissen ontbreken in de gegevens; Voeg een scenario toe met deskundig oordeel.
  • Een mix van deterministisch en stochastisch. Eén enkel scenario geeft geen waarschijnlijkheid; Waarschijnlijkheid vereist Monte Carlo.
  • Het simulatieresultaat presenteren zonder het te verifiëren. Zelf percentages en VaR controleren; Een parameterfout verstoort de gehele verdeling.
Tip: Voer, voordat u de Monte Carlo-resultaten presenteert, een eenvoudige consistentiecontrole uit: ligt het gemiddelde van de simulatie dicht bij de verwachte waarde (frequentie x intensiteit x blootstelling) die u met de hand hebt berekend? Als dit niet het geval is, is er een parameter- of codefout.

Samengevat

De toekomst is niet één getal, maar een spectrum van mogelijkheden. Deterministische scenario's tonen één 'wat als'-pad, Monte Carlo toont het volledige distributie- en staartrisico, stresstests tonen de impact van ernstige gebeurtenissen. Het echte gevaar schuilt in de staart, niet in het gemiddelde, en historische gegevens geven de staart niet goed weer; Verhoogde correlatie en gebeurtenissen die niet hebben plaatsgevonden vereisen actuarieel oordeel. AI ontwerpt het scenario, codeert de simulatie en interpreteert het resultaat; maar de selectie van schokken, de aanname van correlaties, het staartoordeel en de uiteindelijke risicobeslissing zijn de verantwoordelijkheid van de actuaris. Controleer de resultaten altijd met een eenvoudige consistentiecontrole.

Applicatie taak

Stel anonieme basisaannames in (frequentie, intensiteit, blootstelling, interesse). Vraag de AI om (a) de verwachte schade te baseren, (b) 3 deterministische scenario's inclusief inflatie-, frequentie- en renteschokken, (c) VaR en TVaR (99,5%) te berekenen met een Monte Carlo-simulatie. Controleer of het simulatiegemiddelde dicht bij de verwachte waarde ligt die u handmatig hebt berekend. Bespreek vervolgens met de AI hoe de staart zou veranderen als de twee onderpanden afhankelijk zijn (gecorreleerd).

controlelijst

  • [ ] Heb ik ook naar de staartmaten (VaR, TVaR) gekeken in plaats van naar het gemiddelde?
  • [ ] Heb ik ten tijde van de crisis rekening gehouden met de samenhang van de risico's?
  • [ ] Heb ik met deskundig oordeel structurele/zeldzame scenario's toegevoegd die niet in historische gegevens voorkomen?
  • [ ] Heb ik bewust de deterministische en de stochastische benadering gescheiden?
  • [ ] Heb ik het Monte Carlo-gemiddelde handmatig gecontroleerd op consistentie met de verwachte waarde?
  • [ ] Heb ik de rechtvaardiging voor de scenariokeuzes en de omvang van de schokken geschreven?