• Nie Znaleziono Wyników

ZADAADWYªADUZATEATYUBEZECZE‹A›YCEBaªiejBªaz zyzyTazR

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "ZADAADWYªADUZATEATYUBEZECZE‹A›YCEBaªiejBªaz zyzyTazR"

Copied!
51
0
0

Pełen tekst

(1)

MATEMATYKI UBEZPIECZE‹ NA ›YCIE

Bartªomiej Bªasz zyszyn Tomasz Rolski

InstytutMatematy zny,UniwersytetWro ªawski

2013/2014

(2)
(3)

1 Zadania MU›; lista 1

1.1 W i¡gu5latdokonanowpªat/wypªatwedªugtabeli:

rok 0 1 2 3 4 5

wpªata 2 0 -2 1 0 4

Obli zy¢obe n¡warto±¢orazzakumulowan¡warto±¢ty h wpªatgdy

i = 4%

.

1.2 Obli zy¢zakumulowanewarto± ipotrze hlata hdlaprzepªywówkapitaªu

A, BiCdany htabel¡

wariant 0rok 1rok 2rok

A 100 110 120

B 110 110 110

C 120 110 100

Którywariantjestnajlepszy? Przeprowadzi¢dowód, »eobli zanieobe -

nej warto± iizakumulowanejwarto± iprowadzidotegosamegouporz¡d-

kowania.Dla obli ze«przyj¡¢

i = 6%

.

1.3 (i)Obli zy¢obe n¡warto±¢nastpuj¡ egoprzepªywupieni¡dza:

wlata h parzysty h(tj.

n = 0, 2, . . .

)wpªatywwysoko± i1,

w lata h nieparzysty h (tj.

n = 1, 3, . . .

) wypªaty wwysoko± i 1/2. Za-

pisz powy»sz¡ obe n¡ warto±¢ przy u»y iu symboli renty oraz zynnika

dyskonta.

(ii) Rozpatrzmyprzepªyw pieniadzaz punktu (i), ale w okresie2 lat tj.

gdy

n = 0, 1, 2

. Obli zy¢zakumulowan¡warto±¢podwó h lata h.

1.4 Obli zy¢ efektywn¡ stop pro entow¡ je±li stopa nominalna wynosi 5%

oraz

(i) kapitaliza jajestkwartalna,

(ii) kapitaliza jajestpóªro zna,

(iii) kapitaliza jajest i¡gªa.

1.5 Przypu±¢my,zeskªadamypieni¡dzewbanku,gdysiªastopypro entowej

δ = 0.05

. Po jakim okresie podwoimy nasz wkªad? A je±li siªa stopy

pro entowejwynosi

δ = 0.1

? Zakªadamymodelkapitaliza ji i¡gªej.

1.6 Przepªywy pieni¡dzapewnej inwesty jis¡

Czytainwesty jajestopªa alnadlakogo±ktomo»epo»y za¢iosz zdza¢

przy ro znej stopie pro entowej

i = 6%

. Przyjakiej stopie pro entowej przestajesiopªa a¢?

(4)

0rok 1rok 2rok 3rok 4rok

-500 -600 400 450 400

1.7 [EdA5.04.97℄ Z tytuªu renty bezterminowej dokonywane s¡ nastpuj¡ e

pªatno± i:

1nako« upierwszegorokuipó¹niej o4lata,

3nako« udrugiegorokuipó¹niej o4lata,

5nako« utrze iegorokuipó¹niej o 4lata,

7nako« u zwartegorokuipó¹niej o4lata.

Stopa pro entowawynosi

i = 5%

. Znale¹¢obe n¡ warto±¢ renty-poda¢

najbli»sz¡warto±¢. Odpowied¹: A:70,25,B:73,68,C:76,58,D: 77,56,E:

80,40.

1.8 Bankproponujenastpuj¡ ykontrakt. Osoba(55)-letniawpªa aprzez10

latskªadkro zn¡

Π

zgóryinastpnieod65rokuotrzymujero zn¡rent

bezterminow¡wwysoko± i1. Znale¹¢

Π

, je±li

Π

jestskªadk¡netto, tzn.

obli zon¡ przywarunku, »e obe na warto±¢ aªego przepªywu wynosi0.

Przyj¡¢

i = 5%

.

1.9 Podanyjestprzepªywpieni¡dza

0 = C 0 = . . . = C 9

,

5 = C 10 = C 11 = . . .

.

(i)Obli zy¢OWtegoprzepªywu.

(ii)Zapisa¢OWprzyu»y iusymbolirent.

1.10 [EdA16.11.96℄ Przewiduj¡ staª¡ stop ina ji 22 % ustalono, »e jedno-

razowa spªata dªugu 100 jp po dwó h lata h wyniesie 190 jp. Realna

ro znastopakosztu dªuguwyniosªa: (i) 15.84%,je±li poziom ina jibyª

zgodny z przewidywaniami; (ii)10.30%, je±li w pierszym roku stopa in-

a jiwyniosªa22%,awdrugim28%;(iii)9.40%,je±li±redniaro znastopa

ina jiwyniosªa26%. Prawdziwes¡jedynieA: (i)(ii),B:(ii)(iii),C:(iii),

D:(i)(ii)(iii),E:»adne.

Wsk.:wprzypadkuwystpowaniaina jiwszelkieobli zenianale»yprowadzi¢

wtzw. staªympieni¡dzu. Mo»nawi naprzykªadkwotwart¡nominalnie

R

w hwili

n

wyrazi¢wobe nym pieni¡dzu posªuguj¡ sizale»no± i¡

R = ˜ R (1 + i

in

) n ,

gdzie

i

in

jeststop¡ina ji. Wów zas

R ˜

jestrealn¡warto± i¡w hwili

n

kwotynominalnej

R

,wyra»on¡wstaªympieni¡dzu. Ina zej: kwota

R

w

hwili

n

masiªnabyw z¡równ¡

R ˜

obe ny hjednostekpieni»ny h.

1.11 Obli zy , przyjakiej ro znejstopie pro entowej danakwota podwoiªaby

sw¡warto±¢po10lata h, je»elibankstosujero zn» kapitaliza jezªo»on¡

a)zdoªu,b)zgóry.

(5)

1.12 Wyzna zy¢ warto±¢ kapitaªu

C 1

po roku, jesli bank stosuje miesie zna

kapitaliza jzªo»on¡ zgóry, za±miesi zna nominalnastopa pro entowa

wynosi

i 12

.

Zadania teorety zne

1.13 Udowodni¢

1 − v 1/m = 1 m d (m)

oraz

i (m)

m = 1 − v 1/m v 1/m .

1.14 Sprawdzi¢,»e

1 m

m−1

X

k=0

(1 + i) k/m = i i (m) .

1.15 Przez rent pewn¡ malej¡ ¡ z góry rozumiemy rent w której wypªaty

nastpuj¡wodwrotnejkolejno± ini»przyren ierosn¡ ej,przezkolejny h

n

lat. Tozna zy

Czas Wypªata

0 1/m · · · 1 − 1/m n/m

1 1 + 1/m · · · 2 − 1/m (n − 1)/m 2 2 + 1/m · · · 3 − 1/m (n − 2)/m

.

.

. .

.

.

.

.

. .

.

.

.

.

.

n − 1 n − 1 + 1/m . . . n − 1/m 1/m

n 0

.

(1.1)

Wtedyobe nawarto±¢rentymalej¡ ejozna zamyprzez

(D (n) a) ¨ m

. Pokaza¢,

»e

(I¨ a) (m) n + (D (m) a) ¨ n = (n + 1) ¨ a (m) n .

(1.2)

1.16 Wyprowadzi¢

(I¨ a) (m) n = (I¨ a) (m) − v n (I¨ a) (m) − v n n¨ a (m) = a ¨ n − nv n

d (m) .

(1.3)

(Ia) (m) n = a ¨ n − nv n

i (m) .

(1.4)

1.17 Pokaza¢,»e

1 a n = 1

s n + i .

1.18 Wyprowadzi¢wzórna

¨ a (m) n

oraz

¨ s (m) n

.

(6)

1.19 Obli zy¢ bie»¡ ¡ warto±¢ renty pewnej (bezterminowej) z góry i z dolu

orazrentypewnej(bezterminowej) i¡gªej.

1.20 Wyprowadzi¢wzór naobe n¡, bie»¡ ¡i zakumulowan¡ warto±¢ i¡gªego

przepªywupieni¡dza

c(t)

. Czymasensmówi¢ozakumulowanejwarto± i wprzypadkuniesko« zonegohoryzontu zasowego.

1.21 Udowodni¢,»e i¡gzakumulowany hwarto± i

S k (k = 0, . . . , n − 1)

dany

wzorem

S n =

n

X

j=0

C j (1 + i) n−j

speªniatzw. prospektywn¡zale»no±¢

S k+1 = (1 + i)S k + C k+1 ,

pod zasgdy i¡grezerw

U k (k = 0, . . . , n − 1)

danywzorem

U k =

n

X

j=k+1

C j v j−k

speªniatzw. retrospektywn¡zale»no±¢

U k = v(U k+1 + C k+1 ) .

Zadania dodatkowe

1.22 [EdA16.11.96℄ Przez

i(k)

,

i(k) > 0

, ozna zono ro zn¡ nominaln¡ stop

pro entow¡z

k

-krotn¡ kapitaliza j¡ odsetek w i¡gu roku, przez

i ef

oz-

na zonoodpowiadaj¡ ¡jej stop efektywn¡,za±przez

i c (k)

równowa»n¡

stopopro entowania i¡gªego(siªstopypro entowej).

(i) Je±li

k > 1

,to

i(k) < i ef (k)

.

(ii) Je±li

k 1 > k 2

oraz

i(k 1 ) = i(k 2 )

,to

i c (k 1 ) < i c (k 2 )

.

(iii) Je±li

i ef (k 1 ) = i ef (k 2 )

,to

i c (k 1 ) = i c (k 2 )

.

(iv) Je±li

i(k) = i ef (k)

,to

i(k) = i ef (k) = i c (k)

.

Prawdziwes¡jedynie: A:(i),B:(i)(ii),C:(i)(iii),D:»adne,E:wszystkie.

1.23 [EdA5.04.97℄Dokonujemynaprzemianwodstpa h2tygodniowy hwpªat

iwypªatwwysoko± i1000do/zfunduszu(pierwsz¡opera j¡jestw hwili

obe nej wpªata). Po 2 lata h skumulowana warto±¢ kapitaªu zgromad-

zonegowfunduszuwynosi1051(uwzgldniamyostatni¡wpªatnakonie

2-go roku). Znale¹¢ ro zn¡ efektywn¡ stop opro entowania funduszu.

Poda¢najbli»sz¡warto±¢. (1 rok=12miesi y=48 tygodni). Odpowied¹:

A:odpowied¹niejestjednozna zna,B:3%, C:4%,D: 5%,E:6%. [Wsk.

Napisa¢ OW strumienia wpªat/wypªat. Przyrówna¢ do OW zgromad-

zonego kapitaªu tj. do

v 2 1051

. Równanie albo rozwi¡za¢ numery znie, alboprzezodgadni ie sprawdzi¢,»e poprawnaodpowied¹jestD.℄

(7)

1.24 [EdA5.04.97℄ Inwestujemykapitaª równy1 wfunduszu opro entowanym

w sposób i¡gªy z ro zn¡ intensywno± i¡ opro entowaniaw

n

-tym roku

równ¡

. Znale¹¢zakumulowan¡wato± kapitaªunakonie 3-goroku.

1.25 [EdA5.04.97℄Podajktórezponi»szy hto»samo± is¡prawdziwe:

(i)

1 s 1

+ 2 s 2

+ 3 s 3

+ 3i = 1 a 1

+ 2 a 2

+ 3 a 3

.

[Wsk. Nie. Skorzysta¢zzadania1.17.

(ii)



1 + i (12) 12

 

1 − d (12) 12



= (1 + i) 1/6 .

[Wsk. Nie. Lewastronarównasi1.℄

(iii)

108 + i(Is) 107| = s 108 .

[Wsk. Tak. Przeni±¢108napraw¡stroni podzeli¢stronamiprzez

i

. Nastpnie rozpisa¢rentywjawnejposta i.℄

(iv)

s 2n s n − s 3n

s 2n = 1 − s n

s 2n .

[Wsk. Nie. Dla

i = 0

mamy

s n = n

.℄

Odpowied¹: A:tylko(i)(ii),B:tylko(iv),C:tylko(iii),D: tylko(ii),(iv),

E: »adnaspo±ródodpowiedziA,B,C,D niejestprawdziwa.

1.26 Udowodni¢,»eje±lisiªastopypro entowej

δ(t)

jestfunk j¡ zasuorazin-

tensywno±¢wypªatyrentypewnejw hwili

t

wynosi

c(t)

,toobe nawarto±¢

tejrentywynosi

Z ∞ 0

c(t)e R 0 t δ(s)

d

s

d

t .

(8)

2 Zadania MU›; lista 2

W zadania h 2.82.22 przyj¡¢, je±li potrzeba, »e speªniona jest odpowiednio

hipotezaHAlubHJP.

2.1 Przyszªy zas»y iaosobynowourodzonejjestwykªadni zyzparametrem

0.01. Obli zy¢

(i) prawdopodobie«stwo±mier iniepó¹niejni»w45roku»y ia,

(ii) prawdopodobie«stwodo»y ia80lat,

(iii) prawdopodobie«stwo±mier imidzy45a80rokiem»y ia.

U»y¢ozna ze«aktuarialny h.

2.2 Zakªadaj¡ ,»enat»enie±miertelno± ijeststaªedla

x ≥ 50

oraz

˚ e 50 = 40

obli zy¢

p 60

.

2.3 Wyzna z

17 p 19

i

15|13 q 36

,je±li

s(x) = 100−x 10

,dla

0 ≤ x ≤ 100

.

2.4 Nie h

µ [x]+t = 1/(100 − x − t)

. Obli zy¢

10 p [50]+10

,

10|10 q [50]+10

oraz

˚ e 50

.

2.5 Obli zy¢

e x

oraz

˚ e x

gdy

(i)

T 0

marozkªadwykªadni zyzparametrem

µ

,

(ii)

T 0

speªniaprawodeMoivre'a.

2.6 Nie h

µ 20 = 0.0056044

oraz

µ 30 = 0.0132678

i

T 0

speªnia prawoGom-

pertza. Obli zy¢

10 p 25

.

2.7 Obli zy¢

p 10

,

p 20

,

p 30

,

p 40

przyjmuj¡ , »e rozkªad trwania »y ia osoby nowourodzonejpodlegaprawuGompertzazparametrami

B = 0.00026155

i

c = 1.07826

. Porówna¢ztabli amiTT›-PL97m.

1. Rozwa»mypopula jz

k| q 0 = 80 1

,

k = 0, . . . , 79

. Zakªadaj a hipotez eHU

znajd¹e

0

. Wyzna z prawdopodobie«stwo, zakªadaj a ponadto HJP, »e osobawwieku

x = 10

do»yjewiekue

0

.

2.8 Przyj¡¢HUiobli zy¢

10|1.5 q 30

wiedz¡ ,»e

l 30 = 523

,

l 40 = 436

,

l 41 = 427

,

l 42 = 417

(danepo hodz¡ztabli Halleya).

2.9 Osza owa¢

e 0

je±li zas »y ia jest opisany przez TT› Halley'a. Jaki

jest mo»liwy bª¡d spowodowany urwaniem si tabli na

x = 83

, je±li

przyjmiemy,»e

ω = 100

?

2.10 Wiedz¡ ,»eza hodziHCFMznale¹¢korzystaj¡ zTT›-PL97k

(i)

0.5 q 56

,

(ii)

µ 58.75

.

2.11 NapodstawieTT›-PL97mobli zy¢

0.5 p 23

i

15|13 q 40

(przyj¡¢HU).

(9)

2.12 Obli zy¢

• d 20

,

p 20

i

q 20

,

prawdopodobie«stwo,»e(20)-latekumrzepomidzy30i50-tymrok- iem»y ia

je±li przyszªy zas»y iapodlega:

TT›-PL97m,

TT›-PL97k,

TT›-HALLEY.

2.13 Znale¹¢

µ 65.25

przyzaªozeniu:

HU,

HCFM,

HB,

je±li rozkªad zasuob itego zasu»y iajestdanyprzezTT›-PL97k.

2.14 Znajd¹

l x

je±li

l 0 = 1000

i:

(i)

µ t = at

,

(ii)

µ t = 1

(a 0 + a 1 t)(b 0 + b 1 t)

.

2.15 Obli zy¢prawdopodobie«stwo,»e (70)-latekumrzepomidzy70.5i71.5-

tymrokiem»y iaje±li

q 70 = 0.04

,

q 71 = 0.05

orazza hodzi

(i) HU,

(ii) HB.

2.16 Obli zy¢

0.5 q 56

,

2 p 56.5 2|1 q 56.5

zakªadaj¡ ,»eprawo»y iadanejestzTT›- PL97k oraz

(i) HU,

(ii) HCFM.

Zaobserwowa¢niewielkieró»ni ewynikówobli zony hprzyró»ny hhipoteza h.

2.17 Korzystaj¡ ztabli TT›-PL97mpodajosza owaniena

l 58 , l 58 1

3 , l 58 2

3

,

1 3 q 58 , 2

3 q 58

oraz

2

3 d 58

. Uzasadnijzjaki h hipotezkorzystaªe±.

2.18 Uzasadnijdla zegomo»nau»ywa¢przybli»enia

µ x ≈ q x

. Zaªo»y¢HCFM.

2.19 Uzupeªnij nastpuj¡ ¡tabli  trwania»y ia przyzaªo»eniu HU wiedz¡ ,

»e

p 20 = 0.99969

,

q 21 = 0.00032

:

x l x

20 98597 20.5

21 21.5

22

(10)

2.20 Napodstawietabelkii przyzaªo»eniuHUobli zy¢

5 p 25

i

5.3 p 24

x q x

24 0.00133 25 0.00132 26 0.00131 27 0.00130 28 0.00130 29 0.00131 30 0.00133

2.21 Obli zy¢

e ◦ x

dla

x = 107

; skorzysta¢ z kolumny podaj¡ ej

l x

z tabli y

TT›-PL97m.

2.22 Korzystaj¡ z tabli TT›-PL97k oraz TT›-PL97m obli zy¢

0.5 q 55

oraz

2.5 q 50

.

2.23 Napodstawietabli yTT›-PL97mzaprojektujnastpuj¡ etabli ekwartalne

iwyja±nijmetod.

wiek li zba do»ywaj¡ y h li zba zmarªy h

x ℓ x 1/4 d x

10 98624

10 1 4 10 1 2 10 3 4

11 *

(Przez

t d x

ozna zamyli zb

x

-latków,którzyzmarliwprze i¡gu

t

lat.)

2.24 Median¡przyszªego zasu»y ia

(x)

-latkanazywamyrozwi¡zanierównania

t q x = 0.5

. Pokaza¢,»e median¡ jestrozwi¡zanie równania

l x+t = 0.5l x

.

Przedyskutowa¢ warunki jednozna zno± rozwi¡zania. Przy zaªo»enia h

HU, HCFM i HB odpowiednio obli zy¢ median przyszªego zasu »y ia

(30)

-latkaprzyu»y iuTT›-PL97m.

2.25 Przyzaªo»eniuhipotezyHUnapisa¢wzórna

µ 40.5

wtermina h

l 40 , l 41

.

2.26 Rodzi e(25)i (35)wykupilidzie ku (0)polisposagow¡,daj¡ ¡dzie ku

w wieku 20 lat wypªat (jednostki)tylko wtedy, gdy bdzie on zupeªn¡

sierot¡. Obli zy¢ prawdopodobie«stwozdarzenia, »e dojdzie dowypªaty

posagu,je±li nat»eniezgonówjestwtejpopula jistaªeiwynosi

µ > 0

.

(11)

Zadania teorety zne

2.27 Udowodni¢,»e

f x (t) = t p x µ [x]+t

.

2.28 Pokaza¢,»eprzyzaªo»eniustaªegonat»eniazgonów

µ t = µ (t ≥ 0)

iHJP

mamy

q x = 1 − exp(−µ)

.

2.29 Udowodni¢,»eprzyzaªo»eniuHJPs

x+t p 0 = x p 0 t p x

.

2.30 Udowodni¢,»e

d( t p x )/dx = t p x (µ x − µ x+t )

(przyj¡¢HJP).

2.31 Nie h

T 0

speªniaprawodeMoivrea. Wyprowadzi¢wzórna

t p x

oraz

µ x+t

(HJP).

2.32 Wyprowadzi¢ wzorynaprawdopodobie«stwoprze»y ia

s(x)

oraz

t p x

dla

prawGompertza,MakehamaiWeibulla.

2.33 Pokaza¢,»eprzyHA, dla aªkowity h,nieujemny h

k, n, x

k+n p x = k p x · n p x+k = n p x · k p x+n .

2.34 Pokaza¢,»eprzyHA, dlaka»dego

n = 1, 2, . . .

n p x = p x · p x+1 · . . . · p x+n−1 .

2.35 Zdeniujmy

S (m) = 1

m ⌊mS + 1⌋,

(2.1)

zyli zaokr¡glenie

S

donajmniejszej wikszej wielokrotno± i

1/m

. Zmi-

enna

S (m)

przyjmuje zatem warto± i

1/m, 2/m, . . . , 1

. Pokaza¢,»e przy

HU zmienne

K

i

S (m)

niezale»neoraz

S (m)

madyskretnyjednostajny rozkªad

Pr

(S (m) = k/m) = 1/m k = 1, 2, . . . , m.

(2.2)

2.36 Pokaza¢, »e

S x

ma rozkªad i¡gªy z gsto± i¡

P

n=0 f x (t + n)

. Znale¹¢

rozkªad

S x

gdy

T x

ma: (i) rozkªad wykªadni zy z parametrem

λ x

(ii)

rozkªadjednostajnyna

[0, ω x ]

. (iii)Czy jestmo»liweaby

S

miaªrozkªad

jednostajnyna

[0, 1]

?

2.37 Udowodni¢,przyzaªo»eniuHU

v q [x]+u = vq x

1 − uq x ,

(2.3)

u p x µ [x]+u = q x ,

(2.4)

k+u p x q [x]+k+u = (1 − u) k p x q [x]+k + u k+1 p x q [x]+k+1 .

(2.5)

dla

x = 0, 1, 2, . . .

,

0 ≤ v, u ≤ 1, v + u ≤ 1

. (Wskazówka: doty zy zy(2.5);

lewastrona wyra»aPr

(k + u < T x ≤ k + u + 1)

,skªadniki prawej strony

zinterpretowa¢jakoPr

(k + u < T x ≤ k + 1)

,Pr

(k + 1 < T x ≤ k + u + 1)

.)

(12)

2.38 Nie h

x ∈ Z +

. Udowodni¢,»e

(i)przyzaªo»eniuHU

n+u p x = n+1 p x 1 − uq [x]+n

1 − q [x]+n

,

(2.6)

(ii)przyzaªo»eniuHCFM

n+u p x = n+1 p x (p [x]+n ) u−1 ,

(2.7)

2.39 Wprowadzasi entralnenat»enie±miertelno± ilubro znywspóª zynnik

nat»enia zgonów dla wieku

x

wzorem

m x =

R 1

0 l x+t µ x+t

d

t R 1

0 l x+t

d

t = d x

L x

,

gdzie

L x = R 1

0 l x+t

d

t

. Udowodni¢, »eprzyHU

m x = q x

1 − q x /2 .

Zadania dodatkowe

2.40 [EdA16.11.96℄Wpopula jiAnat»eniezgonówdanejestwzorem

µ A x = 1

100 − x dla x < 100,

awpopula jiBwzorem

µ B x = n

100 − x dla x < 100,

gdzie

n

jest parametrem. Wiadomo ponadto, »e osobniki z popula ji A maj¡przedsob¡ prze itnie o10%wi ej »y ia, ni»osobnikiz Bwtym

samym wieku. [Odp. (A)

n = 1.1

, (B)

n = 1.15

, (C)

n = 1.2

, (D)

n = 1.21

,(E)»adnazpowy»szy h.℄

2.41 [EdA21.07.96℄Nat»eniezgonówopisujefunk ja

µ x+t = be x+t

,gdzieparametr

b > 0

. Dlajakiej warto± iparametru

b

prawdopodobie«stwotego,»e 30- latekprzy»yjenastpny h10lat,po zymumrzew i¡gukolejny h5lat,

wynosi

r

, orazprawdopodobie«stwo

10 p 30 = 5r

. [Odp. (A)

log 5/(log 2 · (exp(45) − exp(40)))

,(B)

log 5/(2 log 2 · (exp(45) − exp(40)))

,(C)

(log 5 − log 2/(2 · (exp(45) − exp(40)))

,(D)

log 5/(log 2 · (exp(45) − exp(40)))

(E)

(log 5 − log 2)/2 · (exp(45) − exp(40))

.

2.42 [EdA5.04.97℄Nat»eniezgonówopisujefunk ja

µ x = x/100

. Obli zpraw-

dopdobie«stwotego,»eosobawwieku15lat umrzemidzytrzydziestym

pi¡tyma zterdziestympi¡tymroku»y ia. [Odp.(A)

(exp(4)−1)/ exp(8)

,

(B)

(exp(5)−1)/ exp(8)

,(C)

(exp(6)−1)/ exp(8)

,(D)

(exp(4)−1)/ exp(9)

,

(E)

(exp(5) − 1)/ exp(9)

.℄

(13)

2.43 [EdA05.12.1998℄Wdanejpopula ji±miertelno± i¡rz¡dziprawodeMoivre'a

z wiekiem grani znym

ω

. O wieku

x

wiadomo, »e osoby w tym wieku

umieraj¡ w i¡gu doby dwa razy rzadziej ni» osoby dwukrotniestarsze.

Obli zprawdopodobie«stwo,»eosobawwieku

x

do»yjewieku

2x

. [Odp.

(A)1/4,(B)1/3,(C) 1/2,(D)2/3,(E)3/4.℄

2.44 [EdA5.04.97℄ Jaka jest o zekiwana li zba osób z popula ji miliona 35-

latków,któreumr¡pouko« zeniu36lati4misi y»y iaiprzeduko« ze-

niem 37lat i 8miesi y? Przyjmujemyzaªo»enie Baldu iego doty z¡ e

umieralno± iwokresa huªamkowy h. Danes¡równie»:

q 35 = 3 · 10 −3 q 36 = 6 · 10 −3 , q 37 = 9 · 10 −3 .

Przyjmij,»e1miesi¡ to1/12roku. Podajnajbli»sz¡warto±¢. [Odp. (A)

9934,(B) 9944,(C)9954,(D)9966,(E)9976.℄

2.45 [EdA9.12.2000℄ Który z poni»szy h wzorów na E

(T (x))

(

x

 aªkowity

wiek)jestprawdziwyprzyzaªo»eniuostaªymnat»eniuwymieraniaosób

z danego ro znika

(µ x+k+0.5

ozna za poziom nat»enia wymierania w

przedzialewiekowym

(x + k, x + k + 1)

)?

(A)

E

(T (x)) = X ∞ k=1

k p x q x+k

µ x+k+0.5

+ 1 2 ,

(B)

E

(T (x)) =

X

k=1

k p x q x+k

µ x+k+0.5 − 1 2 ,

(C)

E

(T (x)) =

X

k=1

k p x q x+k

µ x+k+0.5

+ log 2 ,

(D)

E

(T (x)) = X ∞ k=1

k p x q x+k

µ x+k+0.5

.

(E)›adenzwzorówniejestprawdziwy.

2.46 [EdA26.10.96℄Wyzna zprawdopodobie«stwoprze»y iaprzezosob55let-

ni¡ onajmniej10lat,je±lianalogi zneprawdopodobie«stwodlaosoby25

letniej wynosi 0.8 oraz nat»enie zgonów opisuje funk ja

µ x = kx

dla

x > 0

. [Odp. (A)0.40,(B)0.64,(C)0.80,(D)0.81,(E)0.90.℄

2.47 [SAE05.2001/14℄

1

Wykres poni»ej jest zwi¡zanyz ludzk¡ ±miertelno± i¡.

Któr¡znastpuj¡ y hfunk jiodwieku

x

najprawdopodobniejprezentuje

? (A)

µ x

, (B)

l x µ x

,(C)

l x p x

,(D)

l x

,(E)

l x 2

.

1

SAEozna zazadanieegzamina yjneSo ietyofA tuaries;05.2001ozna zadatnatomiast

14numerzadania.

(14)

Rysunek2.1: Wykresdozad. 2.47

2.48 [SAE05.2001/27℄Aktuariuszmodeluje±miertelno±¢grupy1000osób,ka»dej

wwieku95lat,whoryzon ie3lat. Korzystaj¡ zzaªo»eniaHU ze± iowo

wypeªnionatabli a±miertelno± wygl¡danastpuj¡ o;patrztabli a2.48.

Jakzwykleli zysi

l 95+k = 1000 k p 95

,dla

k = 1, 2, 3

. Poªówkowemiejs a

wypeªniasikorzystaj¡ zhipotezyHU.Uzupeªnijnatejpodstawiebraku-

ja e miejs a a nastpnie obli z o zekiwan¡ li zb prze»ywaj¡ y h wiek

97.5, przy zaªozeniu, »e

p k

dla

k = 1, 2, 3

jak wy»ej, ale przy zaªo»eniu

hipotezyHCFM dlamiejs poªówkowy h. (A)270,(B)273,(C)276,(D)

279,(E)282.

x l x

95

1000

95.5

800

96

600

96.5

480

97



97.5

288

98



Tabli a 2.1: Tabli a±miertelno± idozad. 2.48

2.49 [SAE05.2001/28℄Zakªadamyopopula ji,»e

(i)ka»daosobamastaªenat»enie±miertelno± i,

(ii)indiwidualnawielko±¢nat»enia±miertleno± ijestlosowaorozkªadzie

jednostajnymnaod inku

(0, 2)

. Obli zy¢prawdopodobie«stwo,»eosoba wylosowanazpopula jiumrzewprze i¡gunajbli»szegoroku.

2.50 [SAE11.2002/35℄ Dane s¡

S = 1 − e R 0 1 µ x+t

i

R = 1 − e R 0 1 x+t +k)

.

Wiedz¡ , »e

S = 0.75R

obli zy¢

k

. (A)

log 1−0.75q 1−q x x

,(B)

log 1−0.75q 1−p x x

, (C)

log 1−0.75p 1−p x x

,(D)

log 1−0.75p 1−p x x

,(E)

log 1−0.75p 1−q x x

.

(15)

3 Zadania MU›; lista 3

3.1 Przyjmuj¡ TT›-PL97morazwiedz¡ ,»e

A 1

40:4 = 0.8

obli zobowi¡zuj¡ ¡ stoppro entow¡.

3.2 Obli zy¢drugimomentobe nejwarto± iubezpie zeniaZterminowegona

2latadla(65)-latkanasumubezpie zenia10gdy

±miertelno±¢: TT›-PL97m,

stopapro entowa:

i = 5%

.

3.3 Obli zy¢

A 1

40:3

zakªadaj¡ TT›-PL97morazprzy

(i)

i = 4

%,

(ii)

i = 12

%.

Przeprowadzi¢powy»szeobli zeniarównie»zakªadaj¡ TT›-HALLEY.

3.4 Obli zy¢warian jobe nejwarto± iubezpie zeniaterminowegona3lata

na sum ubezpie zenia 20 000, dla (40)-latka, zakªadaj¡ TT›-PL97m

oraz

i = 4

%.

3.5 Je±li

l x = 100−x

,dla

0 ≤ x ≤ 100

oraz

i = 0.05

obli z

(IA) 40

. Zakªadamy

potrzebnehipotezy.

3.6 Zakªadaj¡ prawodeMoivre'aprze»y iedla

(x)

-latkaz

ω −x = 4

,obli zy¢

JSNdlaubezpie zenianado»y ie

A ¯ x:2

. Przeprowadzi¢obli zeniadla

δ = 0.06

.

3.7 Pokaza¢,»e

2 A ¯ x

równasi

A ¯ x

obli zonej przystopie pro entowej

i 2 + 2i

.

3.8 Obli zy¢

A 30:10

przy

i = 4%

gdy

(i) przyszªy zas»y iapodlegaTT›-PL97m,

(ii) przyszªy zas»y iapodlegaTT›-HALLEY.

3.9 Rozpatrzmy nastpuj¡ e ubezpie zenie rosn¡ e, w którym suma ubez-

pie zeniaro±niekolejnowprzedziaªa hdªugo± i

1/m

o

1/m

po z¡wszyod

1/m

wprzedziale

[0, 1/m)

. Wypªatajestnakonie roku±mier i. Pokaza¢,

»e JSNdlategoubezpie zenia,przyzaªo»eniuHUwynosi

(IA) x − m − 1 2m A x .

3.10 Zakªadaj¡ TT›-PL97k znale¹¢ aproksyma jedla

A ¯ 30

oraz

A ¯ 1

40:10

, przy

stopie pro entow¡

i = 4

%.

(16)

3.11 [Egz98℄Portfelskªadasiz1000polisnana zystedo»y iedla40-latków,

nasum ubezpie zenia 1. Jakimusi by¢zabezpie zony funduszw hwili

t = 0

abybyªymo»liwewypªatywnajbli»szymrokuzprawdopodobie«st- wem

.95

; w i¡gu rokunie wpªywaj¡ skªadki i nie bierzemy pod uwag

stopypro entowej. Skorzystajztabli TT›-PL97m.

3.12 Rozpatrzmy polis dla osoby nowourodzonejna »y ie, pªatn¡ na konie

roku±mier iwedªugskali:

wiek korzy±¢

0 1000

1 2000

2 4000

3 6000

4 8000

520 10000

powy»ej21 50000

Obli zy¢JSN.

Napisa¢JSNwtermina hfunk ji komuta yjny h.

3.13 Produkt jestsprzedawanyz 5-letni¡gwaran j¡, obie uj¡ ¡zwrot

(100 − 20x)

% enyproduktu,je±lisionpopsujew i¡gu

x

lat. Zdo±wiad zenia wiadomo,»eproduktuszkadzasiwpierwszymrokuzprawdopodobie«st-

wem0.2,wdrugim,trze imi zwartymrokuzprawdopodobie«stwem0.1

i w pi¡tym roku z prawdopodobie«stwem 0.2. Ponadto zakªadasi jed-

nostajnymomentuszkodzeniawprze i¡guroku. Obli zy¢jak¡ z±¢ eny

produktustanowi enagwaran ji,którajestwyli zonawedªugreguªyJSN

przy

i = 0.10

.

Przprowadzi¢obli zeniauwzgldniaj¡ enastpuj¡ etrzywarianty:

(i) gwaran ja pªatna na konie roku w którym uszkodziª si produkt w

wysoko± i

(100 − 20 × x)

%, gdy

x = 0, 1, . . . , 4

jest aªkowit¡ li zb¡ lat

pra yproduktu.

(ii)gwaran ja pªatna wmomen ieuszkodzeniawwysoko± i

(100 − 20 × x)

%,gdy

x = 0, . . . , 4

.

(iii)gwaran japªatnaw hwiliuszkodzieniawwysoko± i

(100 − 20 × t)

%,

t ∈ (0, 5)

.

3.14 30-latekkupujeubezpie zenieemerytalnepªa a skªadk1000napo z¡tek

ka»degoroku»y ia,douko« zenia60roku. Ubezpie zenie togwarantuje

wypªatemerytury,którejwarto±¢wmomen ieuko« zenia60lat wynosi

100000,pod warunkiem, »eubezpie zonydo»yjedo60roku. Je»elinato-

miast umrze nie osi¡gnawszy 60 lat »y ia, to ubezpie zy iel zwró i aª¡

wpªa on¡skªadknakonie roku±mier i,beznali zaniapro entów. Jaka

jestwarto±¢o zekiwanaobe nejwarto± isumywypªattegoubezpie zenia.

Przeprowadzi¢obli zeniazakªadaj¡ TT›-PL97koraz

i = 4

%.

(17)

3.15 Rozpatrujemy 100 zªonków klubu w wieku

(x)

, którzy wpªa aj¡ kwot

w

nafundusz, zobowi¡zuj¡ ydo wypªaty1000zªw momen ie±mier i ka»degoz zªonków. Obli zy¢

w

,je±lirmapowinnasiwywi¡za¢zobow-

i¡zkuzprawdopodobie«stwem0.95,ije±li

A ¯ x = 0.06

i

2 A ¯ x = 0.01

. Przyj-

mujemy,»eprzyszªe zasy»y ia zªonkóws¡niezale»ne.

3.16 Obli zy¢

A ¯ x

je±li

µ x = µ

dla ka»dego

x > 0

. Wykona¢ obli zenia dla

µ = 1/100

iprzyro znejstopiepro entowej

i = 11%

.

3.17 Obli zobe n¡warto±¢aktuarialn¡

2

1000dowypªa enia50-latkowipo15

lata h. Obli zeniawykonajdla

i = 6%

oraztabli TT›-PL97m.

3.18

(x)

-latekzawarªubezpie zeniena aªe»y iepªatnenakonie roku±mier i izsum¡ubezpie zeniawedªugtabeliprzedstawionejponi»ej.

Rok ±mier i

k

Sumaubezpie zenia

b k

1 10

2 10

3 9

4 9

5 9

6 8

7 8

8 8

9 8

10 7

ka»dynastpnyrok 7

Podajwzórnajednorazow¡skªadknettotej polisywtermina h funk ji

komuta yjny h. Przeprowad¹ te» obli zenia dla

x = 33

je±li rozkªad

prze»y ia jestzadanyprzezTT›-PL97k.

3.19 Dla i¡gªego ubezpie zenia na aªe »y ie

E [v 2T ] = 0.25

. Zaªó»my, »e

nat»enie±miertelno± iistopapro entowas¡staªe. Obli z

E [v T ]

.

3.20 Zostaªawypisanapolisadla

(x)

-latka:

je±li ubezpie zonyumrzewprze i¡gu10lat,ubezpie zy ielwypªa i 100000zªnakonie roku±mier i,

je±li ubezpie zonyprze»yje 10 lat, ubezpie zy iel wypªa i 50 000zª nakonie roku±mier i.

(i)Pokaza¢,»ejednorazowaskªadkanettodlategoubezpie zenia jest

50000 × (A x + A 1

x:10 ) .

(ii)Obli zy¢wzórnawarian jobe nejwarto± itegoubezpie zenia.

Przeprowadzi¢obli zeniaz

x = 40

korzystaj¡ ztabli TT›-PL97m.

2

t.j.warto±¢o zekiwan¡obe nejwarto± i

(18)

3.21 Obli zy¢JSN dlapolisydla(40)-latkazktórejsiwypªa a

2C

nakonie

roku ±mier i do wieku 65 lat, natomiast

C

gdy ±mier¢ nast¡piªa po 65

roku»y ia.

Zapisa¢JSNwtermina hfunk jikomuta yjny h.

Zadania teorety zne

3.22 Udowodni¢,»eje±lifunk jakorzy± i

b(t)

przyjmujewarto± itylkowzbiorze

{0, 1}

, to

n

-tymoment warto± iobe nej sumy ubezpie zenia

E [Z n ]

jest

równyjednorazowejskªad enettotegoubezpie zenia

A = E [Z]

wyli zonej

przydanym zynniku dyskonta

v

podniesionymdo

n

-tejpotgi,albote»

przydanymnat»eniu opro entowaniapomno»onym przez

n

;tj.

E [Z n ] = n A,

gdzie

n A@v = A@v n

lub

n A@δ = A@nδ

.

3.23 Pokaza¢

m| A ¯ x = m p x v m A ¯ x+m .

3.24 Pokaza¢przyzaªo»eniuhipotezyHJP,»e

( ¯ I ¯ A) x = Z ∞

0

Z ∞ s

v t t p x µ x+t dt ds

= Z ∞

0 s| A ¯ x ds .

3.25 Udowodni¢,»e

m→∞ lim (I (m) A) ¯ x = ( ¯ I ¯ A) x .

3.26 Pokaza¢,»e

2 A ¯ x

równasiwarto± i

A ¯ x

obli zonejprzystopiepro entowej

i 2 + 2i

.

3.27 Udowodni¢

m| A x = m p x v m A [x]+m

3.28 Udowodni¢

(IA) x =

X

m=0 m| A x ,

(IA) 1

x:n =

n

X

m=0

m| A x − n x| A n

= nA 1

x:n −

n−1

X

k=1

A 1

x:k

.

(19)

3.29 Udowodni¢

(IA) (m) x = i

i (m) (IA) x .

oraz

(DA) 1

x:n = E [(n − K)v K+1

1

(K < n)]

= (n + 1)A 1

x:n − (IA) 1 x:n .

3.30

A ¯ 1

x:n = i

δ A 1

x:n ,

(3.1)

( ¯ I ¯ A) x = i δ



(IA) x −  1 d − 1

δ

 A x



,

(3.2)

(3.3)

3.31 Udowodni¢

A ¯ x ≈ p(1 + i)A x .

(3.4)

oraz

A ¯ 1

x:n ≈ p(1 + i)A 1

x:n ,

(3.5)

A ¯ x:n ≈ p(1 + i)A 1

x:n + A 1

x:n .

(3.6)

3.32 Udowodni¢,przyjmuj¡ hipotezHA,

2 A x = v 2 q x + v 2 p x 2 A x+1 .

3.33 Udowodni¢,przyjmuj¡ hipotezHA, wzórrekuren yjny:

(IA) x = vq x + v · p x (A x+1 + (IA) x+1 ) .

3.34 Pokaza¢,przyzaªo»eniuhipotezyHCFM

A ¯ x = X ∞ k=0

v k+1 k p x µ [x]+k

i + q [x]+k

δ + µ [x]+k

,

gdzie

µ [x]+k = − log p [x]+k

.

Zadania dodatkowe

3.35 Udowodni¢,przyHU, »edla

0 ≤ u < 1 A [x]+u = 1 − u

1 − uq x

A x + up x

1 − uq x

A [x]+1 .

(Wsk.:Przyj¡¢jakodeni j

A [x]+u = P

k=0 v k+1 k p [x]+u q [x]+k+u

. Por.te»

zad.3.36.)

(20)

3.36 Udowodni¢ nastpuj¡ ¡ zale»no±¢ uogólniaj¡ ¡ tez zadania 3.35: przy

HU, dla dowolnej funk ji

h

i

0 ≤ u < 1

, warunkowawarto±¢ o zekiwana

jestrówna

E [h(⌊T x − u⌋)|T x ≥ u] = E [h(⌊T x − u⌋)

1

(T x ≥ u)]

Pr

(T x ≥ u)

= 1 − u 1 − uq x

E [h(K x )] + up x

1 − uq x

E [h(K [x]+1 )] ,

gdzie

E [h(K [x]+1 )] = E [h(K x − 1)

1

(K x ≥ 1)]

. Wtym eluzauwa»y¢,»e

⌊T x − u⌋ =

( K x

gdy

S x ≥ u , K x − 1

gdy

S x < u

.

3.37 Udowodni¢

A 1

x:n = M x − M x+n

D x

,

(3.7)

n| A x = M x+n

D x

,

(3.8)

A x:n = M x − M x+n + D x+n

D x .

(3.9)

3.38 [EdA26.10.96℄Na»y iepi¢dziesi iolatkawystawionobezterminow¡polis

daj¡ ¡wypªat1nakonie roku,wktórymnast¡pi±mier¢. Wyzna zjed-

norazow¡skªadknetto(podajnajbli»sz¡warto±¢), je±li wiadomo»e: (i)

analogi znaskªadkadlaosobyorok mªodszejwynosi0.6, (ii) stopapro-

entowa

i = 10%

,(iii)danewarto± ifunk jikomuta yjny h

D 49 = 850

oraz

D 50 = 765

. [Odp. (A) 0.651,(B) 0.654, (C) 0.657, (D) 0.660,(E)

0.663.℄

3.39 [EdA18.01.97℄Rozwa»mydwarodzajepolis:

polisaI,wystawionana40-latka,jest9-letnimubezpie zeniemtermi- nowymna»y ieze ±wiad zeniemrosn¡ ymzrokunarok o1000zª,

po z¡wszy od sumy ubezpie zenia 1000 wpierwszym roku. ‘wiad-

zenias¡wypªa anenakonie roku±mier i,

polisaIImatesameparametry,ztym»e±wiad zeniemaleje oroku o1000po z¡wszyodkwotywyj± iowej9000zª.

Kowarian jawarto± iobe nej wypªat z pary polis I i II sprzedany h tej

samejosobiewynosi

0.005 · 10 6

. Wiadomoponadto,»e

A 1

40:9 = 0.025 2 A 1

40:9 = 0.006 .

Obli z

E [S]

oraz

Var [S]

dla portfela 100niezale»ny h polis, w który h wystpujepo50polisobydwutypów. [Odp.

(21)

(A)

E (S) = 12 500

,

Var (S) = 24 525 000

,

(B)

E (S) = 16 200

,

Var (S) = 24 525 000

,

(C)

E (S) = 17 900

,

Var (S) = 25 615 000

,

(D)

E (S) = 16 200

,

Var (S) = 26 375 000

,

(E)

E (S) = 12 500

,

Var (S) = 26 375 000

,℄

3.40 [EdA18.01.97℄Naosobwwieku

x

-latwystawiono30-letni¡polisna»y-

ie,daj¡ ¡przezpierwszy h10lat wypªat15000,przeznastpne10lat

kwot 10 000 oraz 5 000 przez ostatnie 10 lat wa»no± i polisy. ‘wiad-

zenie po±miertne jest pªatne na konie roku ±mier i. Wyzna z skªadk

E (Z) + SD(Z)

dla tejpolisy(

SD

ozna zaod hyleniestandardowe),je±li wiadomo»e:

• Z 1 , Z 2 , Z 3

towarto± iobe newypªatz10-letni hpoliswystawiony h na

x

-latka,daj¡ y hwypªat1nakonie roku±mier i,iodro zony h odpowiednioo0lat,10lat oraz20lat,

dlazmienny h

Z 1 , Z 2 , Z 3

znanes¡:

Var (Z 1 ) = 0.007225, Cov (Z 1 , Z 2 ) = −0.0033 Var (Z 2 ) = 0.0036, Cov (Z 1 , Z 3 ) = −0.003 Var (Z 3 ) = 0.003025, Cov (Z 2 , Z 3 ) = −0.00275.

Podajnajbli»sz¡warto±¢wyzna zonejskªadki. [Odp. (A)2230,(B)2245,

(C) 2260,(D)2275,(E)2290.℄

3.41 [EdA7.12.96℄Wyzna zjednorazow¡skªadknettowbezterminowymubez-

pie zeniu na »y ie 25-latka z sum¡ ubezpie zenia 10 000 zª, pªatn¡ na

konie roku,wktórymnast¡piªa±mier¢,je±liwiadomo»e:

1.

v = 0.9

,

2.

q 24 = 0.00180

oraz

q 25 = 0.00160

,

3.

(IA) 24 = 0.64610

oraz

(IA) 25 = 0.68180

.

Wynikzaokr¡glijdo10groszy. [Odp. (A)325.60,(B)354.40,(C)355.80,

(D)356.40,(E)357.80.℄

3.42 [EdA7.12.96℄Na

x

-latkawystawionopolis,którapo10lata hodro zenia

daje 40-letnie ubezpie zenie na »y ie ze ±wiad zeniem w wysoko± i 10,

pªatnym w momen ie ±mier i. Wyzna z warian j wypªat z tej polisy

wedªugi hwarto± inamomentwystawieniapolisy,je±li:

1. nat»eniezgonówjeststaªe:

µ x+t = 0.05

,

2. nat»enieopro entowaniawynosi

δ = 0.05

.

[Odp. (A)

25 · ((4/3)e −1.5 − e −2 + 2e −6 − (4/3)e −7.5 − e −10 )

,

(B)

50 · ((4/3)e −1.5 − e −2 + 2e −6 − (4/3)e −7.5 − e −10 )

,

(C)

25 · ((4/3)e −2 − e −6 + (4/3)e −8 − e −10 )

,

(D)

50 · ((4/3)e −2 − e −6 + (4/3)e −8 − e −10 )

,

(E)

25 · ((4/3)e −1.5 − 2e −6 + (4/3)e −7.5 − e −10 )

.℄

(22)

3.43 [EdA16.11.96℄ Dla zabezpie zenia 10-letniego kredytu zawarto 10-letnie

ubezpie zeniena»y ie. Wyzna zjednorazow¡skªadknetto,je±li:

1. ±wiad zeniejestpªatnenamoment±mier i,

2. suma ubezpie zenia maleje jednostajnie wraz z upªywem zasu od

1000dozera,

3. nat»enieopro entowania

δ = 0.04

,

4. nat»eniezgonówopisujefunk ja

µ x+t = (1/50)

.

[Odp. (A)

(2500/3)(exp(−3/5) − (1/5))

,

(B)

(2500/3)(exp(−3/5) − (4/9))

,

(C)

(5000/9)(exp(−3/5) − (1/5))

,

(D)

(5000/9)(exp(−3/5) − (2/5))

,

(E)

(5000/9)(exp(−3/5) − (4/9))

.℄

3.44 [EdA16.11.96℄ Nie h

Z 1 , Z 2 , Z 3

ozna zaj¡ odpowiednio warto± i obe ne wypªat znastpuj¡ y h poliswystawiony h dla40-latka: terminowej20-

letniej na »y ie, 20-letniej na do»y ie oraz 20-letniej na »y ie i do»y ie.

Obli z

E [Z 1 ]

oraz

E [Z 2 ]

, je±liwiadomo,»e

1.

Var (Z 1 ) = 0.0081

;

Var (Z 2 ) = 0.0625

;

Var (Z 3 ) = 0.0106

,

2.

A 40:20 = 0.4

.

[Odp. (A)

E (Z 1 ) = 0.1

,

E (Z 2 ) = 0.3

,

(B)

E (Z 1 ) = 0.15

,

E (Z 2 ) = 0.3

,

(C)

E (Z 1 ) = 0.15

,

E (Z 2 ) = 0.25

,

(D)

E (Z 1 ) = 0.1

,

E (Z 2 ) = 0.35

,

(E)

E (Z 1 ) = 0.12

,

E (Z 2 ) = 0.28

.℄

3.45 [EdA05.12.98℄Danajestli zba aªkowita

x

oraz

A x = 0.5, p x = 0.6 v = 0.95 .

Obli z

A x+ 1

2

korzystaj¡ zzaªo»eniaojednostajnymrozkªadzie±mier iw

i¡guroku. [Odp. (A)0.360,(B)0.375,(C)0.390,(D)0.405,(E)0.420.℄

3.46 [EdA05.12.1998℄Wdziesi ioletnimubezpie zeniuna»y ieido»y iesuma

ubezpie zenia wynosiwpierwszym roku10000zª iro±nieo1000 zªpo

ka»dejro zni ywystawieniapolisy. ‘wiad zenie±miertelnepªatnejestna

konie roku ±mier i. Wyzna z jednorazow¡ skªadk netto dla ubezpie -

zonegowwieku50lat,je±lidanes¡:

A 50 = 0.1831 (IA) 50 = 2.3686 D 50 = 7475 A 60 = 0.2922 (IA) 60 = 2.9000 D 60 = 2450

Podajnajbli»sz¡ warto±¢. [Odp. (A) 

7 480

, (B) 

7 690

, (C) 

7 900

,

(D)

8 110

,(E)

8 330

.℄

(23)

3.47 [EdA16.11.96℄ Wzwi¡zkuzkonie zno± i¡obni»eniate hni znegonat»e-

nia opro entowania o jeden punkt pro entowy, wyzna z nowy poziom

skªadki

A ¯ x

, je±li doty h zasowe

A x = 0.15

, a doty h zasowe

( ¯ I ¯ A) x = 2.2

.[Odp.(A)0.161,(B)0.172,(C)0.183,(D)0.194,(E)›adnazpowy»szy h.℄

3.48 [EdA3.10.98℄Osobawwieku(x)rozwa»akupno jednegozdwó hbezter-

minowy h ubezpie ze« na »y ie. W obydwu ubezpie zenia h pªa i si

jednorazow¡skªadknetto. Pierwszeubezpie zeniedaje±wiad zenie1zª

nakonie roku±mier i,adrugieubezpie zenie ±wiad zenie1zªnakonie

póªro za±mier i. Skªadkazadrugieubezpie zeniejesto1.72%wy»szaod

pierwszejskªadki. Zakªadaj¡ jednostajnyrozkªadzgonóww i¡guroku,

wyzna zte hni zn¡(ro zn¡)stoppro entow¡

i

,przyktórejskalkulowano obydwieskªadki. Podajnajbli»sz¡warto±¢. [Odp. (A) 6%,(B) 7%, (C)

8%,(D)9%,(E)10%.℄

(24)

4 Zadania MU›; lista 3 dodatkowa

4.1 Wubezpie zeniuna»y ieido»y ieobe nawarto±¢

Z = v T

1

(T ≤ n) + v n

1

(T > n) = Z 1 + Z 2 .

Pokaza¢,»e

Var Z ≤ Var Z 1 + Var Z 2 .

4.2 Wodro zonymubezpie zeniuna aªe»y ie

m| A ¯ x = m p x v m A ¯ [x]+m

oraz

m| A x = A x − A 1 x:m .

4.3 Przyzaªo»eniuhipotezyHUdla aªkowity h

n A ¯ 1

x:n = i δ A 1

x:n

oraz

(I ¯ A) 1

x:n = i δ (IA) 1

x:n .

4.4 Dlamalej¡ egoubezpie zeniana»y ie

(DA) 1

x:n = E [(n − K)v K+1

1

(K < n)] = (n + 1)A 1

x:n − (IA) 1 x:n .

(25)

5 Zadania MU›; lista 4

5.1 Obli zy¢JSNdlanastpuj¡ ejrentydla(30)-latka:je±li»yjeonpodkonie

pierwszegorokuwypªatawynosi1000,je±li»yjepodkonie drugiegoroku

wypªata wynosi 3000, je±li »yje on pod konie trze iego roku wypªata

wynosi6000. Obli zenia zrobi¢dlaTT›-PL97moraz

i = 4

%.

5.2 Obli zy¢, zakªadaj¡ TT›-PL97moraz

i = 4

%

(i)

a 40

(ii)

a 40:20

(iii)

20| ¨ a 40

(iv) aproksyma jdla

¯ a x

(zaªo»y¢HU)

(v)

¯ a 40:20

.

Wsk.:w eluunikni iaobli ze« mo»nau»y¢funk jikomuta yjny h.

5.3 Obli zy¢

(Ia) 30:20

oraz

(I¨ a) 30:20

dlaTT›-PL97moraz

i = 4

%.

5.4 Poda¢wzórnaaktuarialn¡zakumulowan¡warto±¢

Rozpatrzy¢nastpuj¡ egoubezpie zeniarentowedladla

(30)

-latka:

(i) 1000nakonie ka»degomiesi¡ awwieku30do40lat,

(ii) 2000nakonie ka»degomiesi¡ awwieku40do50lat,

(iii) 5000nakonie ka»degomiesi¡ awwieku50do60lat,

Poda¢JSN.

Poda¢aktuarialn¡zakumulowan¡warto±¢.

Przprowadzi¢obli zeniadlaTT›-PL97moraz

i = 4

%.

5.5 Rozpatrzmynastpuj¡ yportfelrentzgóry:

wiek li zba rent

60 36

70 49

80 64

Ka»darentawypªa a1takdªugojakrentobior a»yje. Zakªadamy

i = 4

%

orazTT›-PL97m. Dlaobe nejwarto± ity h zobowi¡za«obli zy¢

warto±¢o zekiwan¡,

warian j

kwantyl5%rozkªadu.

(26)

Nale»y zaªo»y¢, »e dªugo± i »y¢ s¡ niezale»ne. Do obli zenia warian ji

wykorzysta¢nastpuj¡ ¡tabli  funk jikomuta yjny h obli zony hprzy

nowestopiepro entowej

i = 8.16

%:

wiek

M x D x

60 232.093 678.143

70 105.770 220.633

80 30.825 49.092

Wsk. Skorzysta¢z fun kjikomuta yjny h. Pamita¢,»e:

A x = M x /D x

,

oraz,»e

Var Y = ( 2 A x − A x )/d 2

.

5.6 Je±liprzyszªy zas»y iaspeªniaprawoMakehama,to

A ¯ x = A¯ a x + (µ x − A)¯a , x

gdzie

A

jeststaª¡zwzorunaprawoMakehamaoraz

¯ a , x

obli zonejestprzy

spe jalnejstopie pro entowej.

5.7 Zakªadaj¡ HU, obli zy¢

A ¯ 45

,wiedz¡ ,»e

¨

a 45 = 19.864

oraz

A 45 = 0.42143

.

5.8 Korzystaj¡ ztabli trwania»y iaTT›-PL97m,przyro znejstopiepro-

entowej

i = 4%

, obli zy¢ jednorazow¡ skªadk netto zasowej renty na

»y iena3lata,osobywwieku

x = 40

,wypªa anejwwysoko± i

C = 1000

napo z¡tkuka»degoroku»y ia.

5.9 Zakªadaj¡ prawode Moivre'a prze»y ia z

ω = 4

obli zy¢ jednorazow¡

skªadk netto dla nastpuj¡ ego ubezpie zenia »y iowo-rentowego: je±li

ubezpie zony

x = 0

umrze przedupªywem2lat towypªata10jednostek

jestpªatnanakonie roku±mier i,poupªywie2latwypªa anajestrenta

wysoko± i 1 na po z¡tek ka»dego roku »y ia. Przeprowadzi¢ obli zenia

przy

δ = 0.2

.

5.10 Danes¡nastpuj¡ ewarto± iprzy

i = 0.03

:

x

72 73 74 75

¨

a x

8.06 7.73 7.43 7.15

Obli z

p 73

.

5.11 Pokaza¢,»e

¯ a x:n

obli zonedlastaªegonat»enie±miertelno± i

µ

isilestopy

pro entowej

δ

jestrówne

¯ a n

obli zoneprzysilestopypro entowej

δ + µ

.

5.12 Zaªó»my, »e

Y

jest obe n¡ warto± i¡ rentyz góry na aªe »y ie dla

(x)

-

latkawypªa aj¡ ¡1. Danejest

a ¨ x = 10

przy

i = 1/24 = e δ − 1

,

¨ a x = 6

przy

i = e − 1

. Obli zwarian j

Y

.

5.13 Grupa (30)-latkówpªa i po 1000 zªdo funduszu na konie ka»dego roku

przez 20 lat. Znajd¹ kwot przypadaj¡ ¡ dla jednego prze»ywaj¡ ego.

Obli zenia przeprowad¹ dla TT›-PL97m przy

i = 4%

. Wsk.: mo»na

skorzysta¢ztabli y funk ji komuta yjny h.

(27)

Zadania teorety zne

5.14 Udowodnij orazpowiedzprzyjaki hzaªo»enia hjestprawdziwarówno±¢

(i)

n E x = t E x n−t E x+t

dlawszystki h

t, n ∈ Z +

i

t ≤ n

(ii)

n E x = t E x n−t E x+t

dlawszystki h

n ∈ Z +

,

t ≥ 0

oraz

t ≤ n

.

5.15 Pokaza¢ przyHJP, »e warian ja obe nejwarto± i

Y

i¡gªej rentyodro -

zonejwynosi

Var [Y ] = v 2m m p x (1 − m p x )(¯ a x+m ) 2 + v 2m m p x

2 A ¯ x+m − ( ¯ A x+m ) 2

δ 2 .

5.16 Udowodni¢

m|n ¯ a x = v m m p x ¯ a [x]+m:n ,

gdzie

¯ a [x]+m:n = R n

0 v t t p [x]+m

orazprzyHJP

m|n ¯ a x = v m m p x a ¯ x+m:n .

5.17 Udowodni¢zale»no±¢

v¨ a x = a x + A x .

5.18 Udowodni¢nastpuj¡ ezwi¡zkidoty z¡ ejednorazowejskªadkinettoter-

minowejrentyzdoªu

a x:n = ¨ a x:n − 1 + A x:n 1 ,

¨

a x:n = 1 + a x:n−1 , a x:n = v¨ a x:n − A 1 x:n , a x:n−1 = v¨ a x:n − A x:n .

5.19 Przyzaªo»eniuHA,wyprowadzi¢wzórnawarian jobe nejwarto± iodro -

zonegoubezpie zenia na aªe»y ie

Var [Y ] = v 2n n p x (1 − n p x )(a x+n ) 2 + v 2n n p x

2 A x+n − (A x+n ) 2

d 2 ,

gdzie

Y =

( 0

je±li

K = 0, 1, . . . , m − 1

,

v m + v m+1 + . . . + v K

je±li

K = m, m + 1, . . .

.

(28)

5.20 Pokaza¢, »e jednorazowa skªadka netto rosn¡ ej renty na »y ie z doªu,

tzn.owypªata h

c k

=k(k=0,1,...) wokresie

0 ≤ k ≤ K

wynosi

(Ia) x =

X

k=1

kv k k p x .

5.21 Wyprowadzi¢nastpuj¡ ewzorynajednorazoweskªadkinettorosn¡ y h

rentterminowy hzgóryizdoªu

(I¨ a) x:n =

n

X

k=1

kv k−1 k−1 p x ,

(5.1)

(Ia) x:n =

n

X

k=1

kv k k p x .

(5.2)

5.22 Udowodni¢nastpuj¡ ¡zale»no±¢:

A (m) x = m(v 1/m ¨ a (m) x − a (m) x )

= 1 − d (m) ¨ a (m) x .

5.23 Udowodni¢nastpuj¡ ¡zale»no±¢doty z¡ ¡rentyzupeªnej

1 = i (m) ˚ a (m) x + ¯ A x .

5.24 Rozwa»aj¡ przepªywkapitaªudlaportfela

l x

rentterminowy h,udowod- ni¢ »e zakumulowanewarto± iodpowiedni h rent dyskretny h nakonie

okresudanes¡wzorami

s x:n = a x:n n E x

,

¨

s x:n = ¨ a x:n n E x

.

oraz,»e analogi zniedlarenty i¡gªejmamy

¯

s x:n = a ¯ x:n n E x

.

5.25 Dla zegonierozwa»asizakumulowany hwarto± irentna aªe»y ie?

5.26 Przyjmijmynastpuj¡ ¡deni j i¡gªejfunk ji komuta yjnej

N ¯ x = Z ∞

0

D x+t

d

t .

Udowodni¢,»e

¯ a x = N ¯ x

D x

.

(29)

5.27 Udowodni¢przyzaªo»eniuHU,»e

N ¯ x = id

δ 2 N x − i − δ δ 2 D x .

5.28 Pokaza¢,»e

s x:n = N x+1 − N x+n+1

D x+n ,

¨

s x:n = N x − N x+n

D x+n ,

n k x = M x − M x+n D x+n .

Zadania dodatkowe

5.29 [FAM℄Obli zy¢

a ¨ (2) 45:10

,

a 30:20 (12)

,

¯ a 30:20

przyzaªo»eniuTT›-PL97moraz

i = 4

%korzystaj¡ z

(i) zaproksyma jiDL,

(ii) zakªadaj¡ HU.

5.30 Dla (65)-latkazakªadaj¡ TT›-PL97moraz

i = 4

% obli zy¢aktuarialn¡

obe n¡warto±¢rentyna aªe»y iepªatnejmiesi zniezgóry.

5.31 [EdA16.11.1996℄Nie h

Y

bdzie obe n¡warto± i¡rentydo»ywotniej dla 70-latka, daj¡ ej mu wypªat 100 na po z¡tek ka»dego roku. Obli z

Var [Y ]

je±li dane

A 69 = 0.55211

,

2 A 69 = 0.34022

,

p 69 = 0.97

oraz

v = 0.95

(podajnajbli»sz¡warto±¢). [Odp. (A)119151,(B)129252,(C)

139353,(D)149454,(E)159555.℄

5.32 Obli zy¢

A 20

,

a ¨ 20

,

P 20

przy

i = 6%

orazTFK-PL97m.

5.33 [EdA26.10.96℄ Czterdziestoletnia osoba za i¡gnªa kredyt na 10 lat, z

ro zn¡ rat¡ w wysoko± i

r

spªa an¡ w formie renty i¡gªej z opro en-

towaniem

δ

. Dla pokry ia dªugu wystawiono polis daj¡ ¡ w momen-

ie ±mier i dªu»nika wypªat równ¡ pozostaªej kwo ie dªugu. Przyjmu-

j¡ tsam¡stoppro entow¡

δ

wska»formuªwyzna zaj¡ ¡jednorazow¡

skªadknettozatpolis.

[Odp. (A)

(r/δ)( ¯ A 1

40:10 + v 10 · 10 p 40 )

,

(B)

(r/δ)( ¯ A 1

40:10 − v 10 · 10 p 40 )

,

(C)

(r/δ)( ¯ A 1

40:10 − v 10 · 10 q 40 )

,

(D)

(r/δ)(A 1

40:10 − v 10 · 10 q 40 )

,

(E)

(r/δ)(A 1

40:10

+ v 10 · 10 q 40 )

.℄

(30)

5.34 [EdA26.10.96℄Osobie zterdziestoletniejwystawionopolisnarentdo»y-

wotni¡, odro zon¡ na 20 lat, pªatn¡ w wysoko± i 1 na po z¡tek roku.

Wyzna zjednorazow¡skªadknettozat polis,je±liwiadomo, »e:

A 40 = 0.112 s ¨ 40:20 = 77.7 20 p 40 = 0.78 i = 0.1 .

[Odp. (A)0.76,(B) 0.80,(C) 0.84,(D)0.88,(E)0.92.℄

5.35 [EdA5.10.96℄Danes¡trzyformuªy:

(i)

A ¯ x = δ id·¨ δ a x

,

(ii)

A ¯ x:n = A x:n + ( δ i − 1)A 1

x:n

,

(iii)

(IA) x = δ i (IA) x

.

Którazni hjestpoprawnaprzyzaªo»eniujednostajnegorozkªaduzgonów

w i¡guroku?

[Odp. (A)tylko(i),(B)tylko(ii),(C) tylko(iii),(D) tylko(ii)oraz(iii),

(E)»adna.℄

5.36 [EdA5.10.96℄Danes¡:

¨

a x:3 = 2.70 i = 0.1 3 p x = 0.9.

Przyzaªo»eniujednostajnegorozkªaduzgonóww i¡guroku

¨ a (12) x:3

wynosi

(podajnajbli»sz¡warto±¢):

[Odp(A)2.40,(B)2.45,(C)2.50,(D)2.55,(E)2.60.℄

5.37 [EdA7.12.96℄ Osobie 35-letniej wystawiono polis na rent do»ywotni¡,

odro zon¡na30lat,pªatn¡wwysoko± i100zªoty hnapo z¡tkumiesi¡ a.

Przyzaªo»eniujednostajnegorozkªaduzgonóww i¡gurokuwyzna zjed-

norazow¡skªadknetto, pªatn¡ wmomen ie wystawieniatej polisy, je±li

danes¡:

(i)

A (12) 35 − A 35 = 0.004212

,

(ii)

A 1

35:30 = 0.06519

,

(iii)

¨ a 35:30 = 11.425

,

(iv)

d = 7.407%

,

d (12) = 7.672%

,

α(12) = 1.0005

,

β(12) = 0.4713

.

Wynikzaokr¡glijdoli zby aªkowitej.

[Odp. (A)513,(B) 660,(C)807,(D)954,(E)1101.℄

5.38 [EdA21.06.97℄Znajd¹ warian j zmiennejlosowej

Y = ¯ a T

przy staªej in-

tensywno± iopro entowania

δ > 0

,wiedz¡ »e:

¯

a x = 9

przyintensywno± iopro entowania

δ

,

¯

a x = 6

przyintensywno± iopro entowania

oraz

2 A ¯ x / ¯ A x = 2/3

.

[Odp. (A)3/2,(B) 3,(C)9,(D)27/2,(E)27.℄

(31)

5.39 [EdA3.10.98℄Wpewnejpopula ji±miertelno± i¡rz¡dziprawoWeilbullaz

intensywno± i¡wymierania

µ x = x/400

. Ponadtointensywno±¢opro en- towania

δ = 0.05

oraz

Φ(u)

ozna zadystrybuantstandardowegorozkªadu normalnego. Wyzna z

a ¯ 20

.

[Odp. (A)

20 √

2πe 2 (1 − Φ(2))

,

(B)

40 √

2πe 2 (1 − Φ(2))

,

(C)

1 20

√ 2πe 2 (1 − Φ(2))

,

(D)

1 20

√ 2πe 4 (1 − Φ(2))

,

(E)

1 400

√ 2πe 4 (1 − Φ(2))

.℄

5.40 Pokaza¢,»e

α(m) = 1 + m 2 − 1

12m 2 δ 2 + 2m 4 − 5m 2 + 3

720m 4 δ 4 + . . .

oraz

β(m) = m − 1

2m [1 + m + 1

3m δ + m(m + 1)

12m 2 δ 2 + (m + 1)(6m 2 − 4)

360m 3 δ 3 + . . .] .

(32)

6 Zadania MU›; lista 5

6.1 Trzyletni kredyt zostaª zabezpie zony ubezpie zeniem, wypªa anym na

konie roku±mier i. Poni»ejdanes¡informa je otym ubezpie zeniu za-

wartymprzez

(x)

-latka:

k b k+1 k| q x

0 3 0.010

1 2 0.010

2 1 0.020

(i)NapiszOWsumytegoubezpie zenia.

(ii)Obli zJSNdlategoubezpie zenia(najlepiejbezpo±redniozdeni ji).

(iii) Obli zro zn¡ skªadknetto pªa on¡w jednakowej wysoko± i

P

tak

dªugojakubezpie zony»yje.

(iv)Obli zrezerwnettopodrugimroku(najlepiejbezpo±redniozdeni ji).

Doobli ze«przyj¡¢

i = 1/9

.

6.2 Poni»ej danes¡informa jeo3-letnimubezpie zeniu nado»y iepªatnym

nakonie roku±mier izawartymprzez

(x)

-latka:

k b k+1 k| q x

0 2 0.20

1 3 0.20

2 4 0.3

Skªadkapªa onajestnapo z¡tkuubezpie zeniai

i = 1/9

. Wprzypadku

prze»y iawypªa anajestkwota

b 3 = 4

.

(i)NapiszOW sumytegoubezpie zenia. Czymo»na Napisa¢JSN

A

dla

tegoubezpie zeniaprzyu»y iustandardowy hozna ze«?

(ii)Obli zJSNdlategoubezpie zenia(najlepiejbezpo±redniozdeni ji).

(iii) Obli zro zn¡ skªadknetto pªa on¡w jednakowej wysoko± i

P

tak

dªugojakubezpie zony»yje.

(iv) Obli z rezerw netto po pierwszym roku (najlepiej bezpo±rednio z

deni ji). Rozwa»y¢dwaprzypadki: (

1

)skªadkanettojest pªa onajed-

norazowowmomen iewypisaniapolisy,(

2

)skªadkajestpªa ona oro znie.

Doobli ze«przyj¡¢

i = 1/9

.

6.3 Wykupionopolisdla30-latkana aªe»y iezskªadk¡ro zn¡nettopªatn¡

napo z¡tkuka»degorokujakdªugoubezpie zony»yjeiwynosz¡ ¡100zª.

Znajd¹najak¡sumubezpie zenia zostaªawypisanapolisa,je±li

x = 30

,

i = 4%

oraz przyjto ±miertelno±¢ wg TT›-PL97m. Obli zy¢ rezerw

nettopopierwszymroku.

6.4 Napisa¢obe n¡warto±¢ aªkowitejstraty

L

dlarentyzgóryna aªe»y ie,

odro zonej na2lata, snansowanej skªadk¡ nettopªa on¡ wpierwszy h

Cytaty

Powiązane dokumenty

Według opinii respondentów jednym z ważniejszych czynników hamujących rozwój turystyki na badanym obszarze jest brak wystarczającej liczby pracowników (rys. Nie- dobory

© Copyright by Wyższa Szkoła Turystyki i Języków Obcych, Warszawa 2017 Pewne prawa zastrzeżone.. ISSN 1899-7228 Nakład:

Na drugim miejscu znalazła się Gruzja, gdzie w strukturze PKB udział całkowity turystyki to 20%, pokazuje to, jak ważna w polityce gospodarczej tego kraju jest turystyka i w jak

© Copyright by Wyższa Szkoła Turystyki i Języków Obcych, Warszawa 2016 Pewne prawa zastrzeżone.. ISSN 1899-7228 Nakład:

Warto jednak podkreślić, że motywacje osób, które decydują się na uprawianie tanatoturystyki, mogą być znacznie bardziej złożone, dla wielu również niezrozumiałe, gdyż

Kuchnia molekularna w restauracji z gwiazdką Michelin – „Atelier Amaro” w Warszawie 169 Przewodniki istnieją dla wszystkich regionów Francji oraz dla wielu innych krajów,

Ze względu na uczestnictwo mamy tutaj Czechy z grupy pierwszej – udział obywateli tego kraju przewyższa średni udział mieszkańców Unii w wyjazdach krajowych i zagranicznych,

Redaktor językowy: dr Bożena Iwanowska Redaktor naukowy tomu: Halina Makała.. RADA NAUKOWA