одиниці
1. Вступ до штучного інтелекту в актуарній науці: ролі, межі, автентифікація та конфіденційність 2. Моделювання пошкоджень: дискримінація за частотою та серйозністю та аналіз за допомогою штучного інтелекту 3. Обліковий запис резерву (забезпечення): перевірка за допомогою IBNR, ланцюгової драбини та штучного інтелекту 4. Ціноутворення та класифікація ризиків: GLM, тарифікація та штучний інтелект 5. Довічні та пенсійні рахунки: смертність, ануїтет і відповідальність 6. Підготовка даних та розробка функцій: обробка актуарних даних за допомогою штучного інтелекту 7. Аналіз сценаріїв і стрес-тестування: управління невизначеністю 8. Платоспроможність II, достатність капіталу та перевірка моделі 9. Звітність та комунікація: звіт актуарія, презентація керівництва та нормативна мова 10. Етика, дискримінація, конфіденційність і професійна відповідальність 11. Наскрізний актуарний робочий процес, інтеграція ШІ та перспективність
одиниця 7 / 11

Аналіз сценаріїв і стрес-тестування: управління невизначеністю

Прибуток:

  • Здатність створювати концепції детермінованого сценарію, стохастичного моделювання (Монте-Карло) і стрес-тесту за підтримки штучного інтелекту та інтерпретувати результати мовою ризиків
  • Здатність розробляти шокові сценарії, такі як інфляція, відсотки, катастрофічні збитки та пандемія за допомогою штучного інтелекту та оцінювати відповідальність і вплив на капітал
  • Можливість розрізнити, що сценарії, створені штучним інтелектом, базуються на історичних даних і що актуарне судження виходить на перший план у хвостових ризиках і структурних зламах.

Актуарність – це професія передбачення майбутнього; Але майбутнє – це не одне число, це спектр можливостей. Недостатньо сказати «Наш очікуваний збиток становить 50 мільйонів»; Справжнє питання: «Якщо настане поганий рік, скільки мільйонів це буде коштувати, чи зможе компанія з цим впоратися?» Інструментами, які відповідають на це питання, є аналіз сценаріїв і стрес-тестування. Заздалегідь оцінити вплив землетрусу, високої інфляції, шоку процентної ставки чи пандемії на зобов’язання та капітал компанії є фундаментальною вимогою як внутрішнього управління ризиками, так і законодавства, такого як Solvency II. У цьому розділі ми розглянемо детермінований сценарій, стохастичне моделювання (Монте-Карло) і стрес-тестування, а також побачимо, як використовувати ШІ в цих аналізах.

Нагадаємо з самого початку: сценарії базуються на історичних даних і припущеннях. ШІ розробляє сценарії, пише код симуляції та інтерпретує результати; Але які потрясіння є реалістичними, як впоратися з ризиком хвоста та як включити структурні зриви (події, яких ніколи не було в минулому), залишається на актуарне судження.

Детермінований сценарій, стохастичне моделювання та стрес-тестування

Важливо розрізняти три поняття. Детермінований сценарій полягає у виборі єдиного набору припущень і розрахунку результату: «Якою була б вартість наших вимог, якби інфляція становила 40 відсотків?» Простий, зрозумілий і легкий у спілкуванні; Але це показує лише один шлях, а не можливість. Стохастичне моделювання (Монте-Карло) виводить розподіл ймовірностей результату шляхом багаторазового генерування тисяч випадкових сценаріїв. Таким чином виходить хвостова інформація типу «50 в середньому, але 78 мільйонів на рівні 99,5 відсотка». Стрес-тест — це особливий тип сценарію, який вимірює вплив певних серйозних, але вірогідних подій (землетрус, крах ринку); зазвичай визначається регулятором.

Монте-Карло є одним із найпотужніших актуарних інструментів. Логіка така: ви витягуєте випадкові значення з розподілу частоти та інтенсивності та обчислюєте загальний збиток; ви повторюєте це 10 000 разів; Накопичує 10 000 можливої ​​загальної шкоди у вашій руці. З цього накопичення ви можете прочитати середнє значення, процентилі, такі як 75 відсотків, 99,5 відсотків і найгірші сценарії. Саме так визначається 99,5-відсотковий рівень, який вимагає Solvency II (поганий рік, який буває раз на 200 років). ШІ швидко створює код для цієї симуляції.

У наведеній нижче таблиці порівнюються три підходи:

Підхід

що дає

сильна сторона

обмеження

Детермінований сценарій

єдиний результат

Простий, легкий у спілкуванні

Не дає ймовірності

Монте Карло

Розподіл ймовірностей

Вказує на ризик хвоста

Залежить від припущень і даних

стрес-тест

Результат під ударом

Тести на довговічність

Ударний відбір судовий

Ризик хвоста: найважливіша і найнебезпечніша зона

У актуарній теорії справжня небезпека полягає не в середньому, а в хвості (крайній, малоймовірній, але сильно впливовій області розподілу). Те, що потопає компанії, — це не середній рік, а рідкісна, але руйнівна подія: сильний землетрус, багато серйозних збитків, які відбуваються одночасно, раптовий стрибок процентної ставки. Для вимірювання цього регіону використовуються VaR (Value at Risk — максимальна втрата при заданому рівні довіри) і TVaR/CTE (середня втрата за хвостом). Монте-Карло є природним способом обчислення цих вимірювань.

Але в хвості є інша небезпека: історичні дані погано представляють хвіст. Рідкісні події, за визначенням, були рідкісними в минулому; тому модель схильна їх недооцінювати. ШІ легко адаптує розподіл на основі історичних даних, але він не розглядає спонтанно «а що, якщо трапиться пандемія чи 100-річний землетрус, яких цей портфель ніколи не зазнавав?» Робота актуарія полягає в тому, щоб включити в модель структурні порушення, зростання кореляції (все погіршується одночасно під час кризи) і такі тенденції, як зміна клімату.

Застереження: речення «Наша модель обробляє 99,9% сценаріїв» є втішним, але пам’ятайте, що модель навчається на даних, хвіст яких минулий. Подія, яка ніколи не відбулася, є сліпою плямою навіть найкращої моделі. Ось тут і вступає в дію експертне судження.

Як використовувати штучний інтелект у сценарному та стрес-тестуванні

1) Код моделювання за методом Монте-Карло:

Напишіть симуляцію комплексного збитку Монте-Карло за допомогою Python (з коментарями). Припущення (я даю): кількість пошкоджень ~ Пуассона (лямбда=1600), сума пошкоджень ~ Гамма (форма=k, масштаб=тета) [Я дам k і тета].1) 10 000 разів: намалюйте кількість, намалюйте цю суму, підсумуйте.2) Середнє значення загальних збитків, 75%, 99%, 99,5% у відсотках, надрукуйте.3) Обчисліть і поясніть Параметри VaR(99,5%) і TVaR(99,5%).FITTING; Я віддам його. Бібліотека: numpy.

2) Детермінований стресовий сценарій:

Ваша роль: помічник ризику. Мій базовий очікуваний збиток становить 50 мільйонів TL. Налаштуйте наступні 3 детерміновані сценарії: A) Інфляційний шок: серйозність +30%. Б) Частотний шок: кількість ушкоджень +15%. В) Обидва разом. Обчисліть новий очікуваний збиток у кожному сценарії, покажіть відсотковий вплив на основі бази та прокоментуйте, який із них є найбільш критичним. Просто використовуйте базовий номер, який я вам дав.

3) Консультації щодо розробки сценарію:

Я розробляю сценарії стрес-тестів для портфеля медичного страхування. - Запропонуйте проект «важкого, але правдоподібного» сценарію кожного для пандемії, високої інфляції, нової дорогої технології лікування та нормативних змін. - Вкажіть, чи кожен сценарій впливає на частоту, серйозність або обидва. - Вказуйте на хвостові ризики, які неможливо охопити історичними даними. я прийму рішення; Ви надаєте основу та обґрунтування.

4) Трансляція результату в управління:

Мій результат Монте-Карло: очікуваний збиток 50 млн, VaR(99,5%) 78 млн, TVaR(99,5%) 89 млн. Поясніть це раді директорів у 5 реченнях: - Що означають 99,5% і TVaR, кажучи простою мовою. - Чому «планування за середнім показником» є неадекватним? - На яку цифру вони повинні звернути увагу з точки зору капіталу?

Слабка підказка / Сильна підказка

Слабка підказка:

Проведіть стрес-тест для мого портфоліо.

Немає базової вартості, немає визначення шоку, немає розподілу. ШІ створює загальний текст, а не можливе число.

Потужна підказка:

Ваша роль: асистент актуарного ризику. Базові припущення (анонімні): очікувана частота 0,12, середня тяжкість 30 000 TL, вплив 20 000 поліс-років. Технічний відсоток становить 4%. Завдання: 1) Обчисліть базовий очікуваний загальний збиток. 2) Застосуйте наступні стреси та покажіть у відсотках вплив кожного: - Інфляція: серйозність +25% - Погана зима: частота +10% - Зниження відсоткової ставки: 4% -> 3% (вплив на теперішню вартість зобов'язання) 3) Прокоментуйте 2 найбільш критичних сценарії та поясніть чому. 4) Чи рекомендуєте ви Монте-Карло для хвоста ризик, чому? Просто використовуйте цифри, які я навів; Якщо його немає, запитуйте.

три міні-чохла

Випадок 1 — Оманливість середнього. Компанія планувала свій капітал на основі очікуваного збитку (50 мільйонів). Після завершення Монте-Карло виявилося, що 99,5-відсотковий рівень становив 82 мільйони: у поганий рік виникла додаткова потреба в 32 мільйони, і компанія не зможе її задовольнити. План капітального ремонту переглянуто. AI запустив моделювання 10 000 сценаріїв за секунди; Актуарій оцінив інтерпретацію та розподіл.

Випадок 2 — Кореляційна сліпота. Покриття від землетрусів і перерв у бізнесі окремо виявилося низьким ризиком у портфелі. Але землетрус викликає обидва одночасно; Модель, що припускає незалежність, недооцінює ризик хвоста вдвічі. Коли актуарій додав кореляцію до сценарію, реальна потреба в капіталі значно зросла. Урок: під час кризи ризики незалежні; Питання ШІ передбачає прийняття незалежності.

Випадок 3 — подія, яка не відбулася. Портфоліо охорони здоров’я виглядало дуже «солідним» на основі даних за останні 10 років. Коли прийшла пандемія, і частота, і тяжкість різко зросли одночасно; Модель ніколи не передбачала цього, оскільки нічого подібного в даних не було. У наступному періоді додано детермінований сценарій пандемії. AI створив чернетку сценарію; Актуарій визначив масштаб шоку. Урок: черга історичних даних не повна.

Поширені помилки

  • Планування навколо середнього. Це хвіст, а не середній, що топить компанію; Подивіться на такі екстремальні показники, як VaR/TVaR.
  • Припущення ризиків незалежне. Під час кризи кореляції зростають; Прийняття незалежності зневажає хвіст.
  • Повна довіра до історичних даних. Рідкісні та структурні події відсутні в даних; Додайте сценарій із експертним судженням.
  • Змішування детермінованого та стохастичного. Одиничний сценарій не дає ймовірності; Імовірність вимагає Монте-Карло.
  • Представлення результату моделювання без його перевірки. Самостійно перевіряти відсотки та VaR; Помилка параметра спотворює весь розподіл.
Порада: перш ніж представити результати Монте-Карло, виконайте просту перевірку узгодженості: чи близьке середнє моделювання до очікуваного значення (частота × інтенсивність × експозиція), яке ви розрахували вручну? Якщо ні, виникла помилка параметра або коду.

Підсумовуючи

Майбутнє - це не одне число, а спектр можливостей. Детерміновані сценарії показують єдиний шлях «що, якщо», Монте-Карло показує весь розподіл і хвіст ризику, стрес-тести показують вплив серйозних подій. Справжня небезпека полягає в хвості, а не в середньому, і історичні дані погано представляють хвіст; Підвищена кореляція та події, які не відбулися, потребують актуарного судження. ШІ розробляє сценарій, кодує моделювання та інтерпретує результат; але вибір шоку, припущення про кореляцію, кінцеве судження та остаточне рішення щодо ризику залишаються за актуарієм. Завжди перевіряйте результати простою перевіркою узгодженості.

Аплікаційне завдання

Встановіть анонімні базові припущення (частота, інтенсивність, експозиція, інтерес). Попросіть штучний інтелект (а) визначити очікуваний збиток, (б) 3 детерміновані сценарії, включаючи інфляцію, частоту та шоки процентної ставки, (в) обчислити VaR і TVaR (99,5%) за допомогою моделювання за методом Монте-Карло. Переконайтеся, що середнє значення симуляції близьке до очікуваного значення, яке ви розрахували вручну. Потім обговоріть зі штучним інтелектом, як припущення, що дві застави залежні (корельовані), змінить хвіст.

контрольний список

  • [ ] Чи я також дивився на кінцеві показники (VaR, TVaR), а не на середнє?
  • [ ] Чи врахував я співвідношення ризиків під час кризи?
  • [ ] Чи додав я структурні/рідкісні сценарії, яких немає в історичних даних з експертною оцінкою?
  • [ ] Чи я свідомо розділяв детермінований і стохастичний підходи?
  • [ ] Чи перевіряв я вручну середнє значення Монте-Карло на відповідність очікуваному значенню?
  • [ ] Чи я написав обґрунтування вибору сценарію та величини шоку?