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Fórmulas para el Primer Parcial de la asignatura Matemáticas Actuariales II de la carrera Ciencias Actuariales de la Universidad Central de Venezuela (EECA UCV).Contenido:1. Estados compuestos 1.1. Caso I: Estados compuestos al último fallecimiento 1.2. Caso II: Estados compuestos al primer fallecimiento2. Estados generales de vida múltiple3. Principales beneficios para estados generales de vida múltiple 3.1. Beneficio por supervivencia 3.2. Beneficio por muerte Elaborado por: Eder Nunes
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UCV - EECA Matemática Actuarial II 1° Parcial
Estados de Vida al Primer Fallecimiento - Estados de Vida al Ultimo Fallecimiento - Estados Generales de Vidas Múltiples
La Probabilidad de que una persona de edad "x" fallezca
entre la edad "x" y "x+t"
②
F U N C I O N E S E L E M E N T A L E S
Se refiere a un conjunto de vidas que desean contratar un beneficio y se dice que existe dependiendo del número de miembros que estén con vida. Se dice que el estado no existe o desaparece al ocurrir un determinado número de muertes. Existen varios tipos de Estados: Estados de Vida al Primer Fallecimiento, Estados de
Vida al Ultimo Fallecimiento y Estados de Vida Múltiples.
Tasa Instantánea
de Mortalidad
La Probabilidad de que una persona de edad "x" llegue
con vida a la edad "x+t"
①
④
③ La Probabilidad de que una persona de edad "x" fallezca
entre las edades "x+s" y "x+s+t"
⑤
⑴
C O N M U T A T I V O S
Esperanza Completa de
Vida
⑥Esperanza Incompleta (o Abreviada) de Vida
Conmutativos para Beneficios por Muerte
ó
Conmutativos para Beneficios por Supervivencia
⑴Ninguno de Los Símbolos No expresa una definición o
característica en particular.
⑵ ó
⑶ ó ⑶ ó
⑵
Una anualidad que paga 1 u.m. durante "n" años
mientras "x" este con vida
⑴
⑵
⑶
Ninguno de Los Símbolos No expresa una definición o característica en particular.
Un Seguro que paga 1 u.m. al final del año de la muerte de "x"
Un Seguro que dura "n" años y paga 1 u.m. al final del año
de la muerte de "x".
⑸
Beneficios Continuos
Un Seguro que paga 1 u.m. al final del año de la muerte de "x"; durante "n" años o si "x" llega con vida a la edad "x+n"
Una anualidad que paga 1 u.m. mientras "x" este con vida
Una anualidad que paga 1 u.m. durante "n" años
mientras "x" este con vida
P R I N C I P A L E S B E N E F I C I O SBeneficios por Supervivencia Beneficios por Muerte
⑴
⑵
Un Seguro que paga 1 u.m. si "x" llega con vida a la edad "x+n"
⑶
Una anualidad que paga 1 u.m. mientras "x" este con vida
Un Seguro que paga 1 u.m. al instante de la muerte de "x"
Un Seguro que paga 1 u.m. al instante de la muerte de "x"; durante "n" años
⑷
⑸
⑷
Not
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+ + + +−= = / .s t x s x t x sq p q += /s t x s x s t xq p p+= −
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Elaborado por: Eder Nunes
UCV - EECA Matemática Actuarial II 1° Parcial
⑸ ⑸
E S T A D O S D E V I D A A L P R I M E R F A L L E C I M I E N T O
Existe Desaparece Supuestos Básicos
Supongamos un estado compuesto por "m" vidas (x 1,x2,…,xm)
← (Supuesto de Independencia)
⑶
⑷
La Mortalidad está condicionada según la edad (vitalidad); es decir al aumentar la edad disminuye "μx" y existe Factores externos ajenos a la edad que afectan la mortalidad "A".
x ≥ 0 ; B > 0 ; C > 1 ; A > -B
⑴ ⑵
⑶
⑷
x ≥ 0 ; B > 0 ; C > 1
⑴ ⑵
M O D E L O S D E S U P E R V I V E N C I ALey de Gompertz (1.825) Ley de Makeham (1860)
La Mortalidad está condicionada según la edad (vitalidad); es decir al aumentar la edad disminuye "μx".
F U N C I O N E S E L E M E N T A L E S
①La Probabilidad de que el Estado exista al cabo
de "n" años
Not
a:
Existe mientras todos los miembros estén con Vida
Desaparece al ocurrir la Primera MuerteIndependencia entre la Sobrevivencia de las vidas que
componen el Estado
③La Probabilidad de que al menos una de las vidas del estado muera (o el estado se extinga) entre los años "n" y "n+t"
②N
ota:
La Probabilidad de que ocurra al menos una muerte dentro de "n"
años; o que el estado se extinga en los próximos
"n" años.
④Tasa Instantánea
de Mortalidad
⑤Esperanza
Incompleta de Vida
⑥Esperanza Incompleta (o Abreviada) de Vida
...1 2n mx x xp1 2
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x x
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Elaborado por: Eder Nunes
UCV - EECA Matemática Actuarial II 1° Parcial
⑴⑵⑶
⑶
⑷
⑶
⑷ Con
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Beneficios con GompertzBeneficios por Supervivencia Beneficios por Muerte
⑴
Dis
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⑵
⑴
⑵
Supongamos un Estado compuestos por dos vidas de edades: (x : x+n) → (w) (Nota: En Gompertz w > x + n > x)w = x + t ; t > nCw = C x + C x+n
Cx+t = C x + C x+n
Análogamente y suponiendo "m" vidas
→
⑶
w = Edad Actuarial
Ley de Envejecimiento Uniforme con GompertzSupuestos para la Edad Actuarial (w): 1.- Cada vida se ajusta a un patrón de mortalidad que sigue la Ley de Gompertz. 2.- Los Parámetros del Modelo se ajustan para todas las vidas.
L E Y G O M P E R T Z
⑴
⑵
⑴
⑵
Beneficios ContinuosBeneficios Discretos
⑴
⑵
Un Seguro que paga 1 u.m. al final del año de la muerte (caso discreto) o al instante de la muerte (caso continuo), de alguna de las vidas que componen el estado
Beneficios por Muerte
NO
TA
Una Anualidad que paga 1 u.m. durante "n" años, mientras todas las vidas que componen el estado estén con vida
Una Anualidad que paga 1 u.m. mientras todas las vidas que componen el estado estén con vida
Un Seguro que paga 1 u.m. al final de "n" años si todas las vidas que componen el
estado sobreviven los "n" años.
⑴ ⑵
⑶
M O D E L O S D E S U P E R V I V E N C I A P A R A E S T A D O S D E V I D A A L P R I M E R F A L L E C I M I E N T O
Beneficios por SupervivenciaBeneficios Discretos Beneficios Continuos
⑴
Un Seguro que dura "n" años y paga 1 u.m. al final del año de la muerte (caso discreto) o al instante de la muerte (caso continuo), de alguna de las vidas que componen el estado
⑴
⑵ ⑵
P R I N C I P A L E S B E N E F I C I O S P A R A E S T A D O S D E V I D A A L P R I M E R F A L L E C I M I E N T O
1 2
1 2 1 2
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Elaborado por: Eder Nunes
UCV - EECA Matemática Actuarial II 1° Parcial
⑴⑵⑶
(El Seguro Paga cuando muere el Primero)
(El Seguro Paga cuando muere el Primero)⑵
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P R I M A S A N U A L E S Y R E S E R V A S T E R M I N A L E S P A R A E S T A D O S D E V I D A A L P R I M E R F A L L E C I M I E N T O
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Beneficios con MakehamBeneficios por Supervivencia Beneficios por Muerte
Cx+t + C x+t = C x + C x+n
Análogamente y suponiendo "m" vidas
→
Supuestos para la Edad Actuarial (w): 1.- Cada vida se ajusta a un patrón de mortalidad que sigue la Ley de Makeham. 2.- Los Parámetros del Modelo se ajustan para todas las vidas.
Supongamos un Estado compuestos por dos vidas de edades: (x : x+n) → (w : w)w = x + t ; t > nCw + C w = C x + C x+n
⑴
⑵
⑶
Ley de Envejecimiento Uniforme con Makeham
L E Y M A K E H A M
w = Edad Actuarial
M O D E L O S D E S U P E R V I V E N C I A P A R A E S T A D O S D E V I D A A L P R I M E R F A L L E C I M I E N T O
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x x x x x x
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Elaborado por: Eder Nunes
UCV - EECA Matemática Actuarial II 1° Parcial
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P R I M A S A N U A L E S Y R E S E R V A S T E R M I N A L E S P A R A E S T A D O S D E V I D A A L U L T I M O F A L L E C I M I E N T O
Supongamos un Estado de dos vidas de Edades (x : y)
⑴
Beneficio por Muerte
⑵
Ejemplo: Dos Vidas (x : y) Caso Continuo
Ejemplo: Dos Vidas (x : y) Caso Continuo
Nótese que:
P R I N C I P A L E S B E N E F I C I O S P A R A E S T A D O S D E V I D A A L U L T I M O F A L L E C I M I E N T OBeneficio por Supervivencia
⑤Esperanza
Incompleta de Vida
⑥Esperanza Incompleta (o Abreviada) de Vida
③
④
Supongamos un estado compuesto por "m" vidas (x 1,x2,…,xm)
①La Probabilidad de que el Estado sobreviva a los "n"
años
Tasa Instantánea de Mortalidad
La Probabilidad de que el estado desaparezca (o el estado se extinga) entre los años "n" y "n+t"
②La Probabilidad de que el
estado desaparezca en los próximos "n" años
← (Supuesto de Independencia)
Nótese que:
F U N C I O N E S E L E M E N T A L E S
Supuestos BásicosExiste mientras todos los miembros estén con
VidaDesaparece al ocurrir la Primera Muerte
Independencia entre la Mortalidad de las vidas que componen el Estado
E S T A D O S D E V I D A A L U L T I M O F A L L E C I M I E N T O
Existe Desaparece
1 2: :..:t t tmx x xμ + + +1 2
1 2 1 2
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( ) ...mm m
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1 2 1 2: :..: : :..:0
. .m m
tt ix x x x x xa p V dt
∞
= ∫
: x y xyx yA A A A= + −
:: :
:
. x y x y xyx y xyx y xy x y xy
x y xyx y
A A A AA P a P P P Pa a a a
+ −= ⇒ = = ≠ + −
+ −
( ) ( )
( )
( )
: :. ;. ;. ;
0 ; . . .
si x y y viven
si sólo vive x
si sólo vive y
x t y t xy x t y t
x t x txypt xy
y t y txy
A P aA P a
VA P a
c o c
+ + + +
+ +
+ +
−⎧⎪ −⎪= ⎨ −⎪⎪⎩
...1 2n x x xmp
...1 2n x x xmq
/ ...1 2n t x x xmq
0...1 2x x xm
e
...1 2x x xme
: : :1 2 1 2 1 2/ :...: :...: :...:m m mn t n n tx x x x x x x x xq p p+= −
: :1 2 1 2
0:...: :...:
0
.m mtx x x x x xe p dt
∞
= ∫
1 2: :1 2 1 2
1: : :...::...: :...:
0 1 1 1
. ... ( 1) .i i j mm m
m m mt m
t i x x x x x xx x x x x xt i i j
i j
p Va a a a∞
+
= = = =≠
= = − + + −∑ ∑ ∑∑
1 2: :1 2 1 2
1 1/ : : :...::...: :...:
0 1 1 1
. ... ( 1) .i i j mm m
m m mt m
t i x x x x x xx x x x x xt i i j
i j
q VA A A A∞
+ +
= = = =≠
= = − + + −∑ ∑ ∑∑
Elaborado por: Eder Nunes
UCV - EECA Matemática Actuarial II 1° Parcial
⑴ ⑴⑵ ⑵⇒ ⇒
∙
∙
②
E S T A D O S G E N E R A L E S D E V I D A M U L T I P L E
Paga mientras vivan (x ∨ y) ∧ (z ∨ w)
Paga si mueren (x ∧ y) ∨ (z ∧ w)
Paga mientras vivan (x ∧ y) ∧ (z ∨ w)
Paga si mueren (x ∨ y) ∨ (z ∧ w)∙ ∙
②
∙ Paga mientras vivan (x ∧ y) ∧ (z ∨ w)
Paga si mueren (x ∨ y) ∧ (z ∧ w)
∙
∙
∙
Paga mientras vivan (x ∧ y) ∨ (z ∧ w)
Paga si mueren (x ∨ y) ∧ (z ∨ w)
D E S A R R O L L O D E S A R R O L L O
① ①
E S T A D O S C O M P U E S T O SCASO I "Estados Compuestos al Ultimo Fallecimiento" CASO II "Estados Compuestos al Primer Fallecimiento"
Sean (u) y (v) estados tales que:
(uv) "Estado Compuesto al Ultimo Fallecimiento"
Sean (u) y (v) estados tales que:
(uv) "Estado Compuesto al Primer Fallecimiento"
(u) y (v) Son Estados al Primer Fallecimiento(u) es al Primer Fallecimiento y (v) al Ultimo Fallecimiento o viceversa
(u) y (v) Son Estados al Ultimo Fallecimiento(u) es al Primer Fallecimiento y (v) al Ultimo Fallecimiento o viceversa
Existe Desaparece Existe Desaparece
La Probabilidad de que exactamente "r" de las "m" vidas del Estado sobrevivan a los "n" años.
①
Mientras vivan al menos "r" de las "m" vidas
Cuando ocurre la muerte número (m - r + 1)
Mientras vivan exactamente "r" de las "m" vidas
Mientras No vivan exactamente "r" de las "m" vidas
F U N C I O N E S E L E M E N T A L E S F U N C I O N E S E L E M E N T A L E S
C A S O S C A S O S
Ejemplo: Ejemplo:
①La Probabilidad de que al menos "r" de las "m" vidas del Estado sobrevivan a los "n" años.
⑴Estados de Vida al
Primer Fallecimiento
⑵Estados de Vida al
Ultimo Fallecimiento
⑵
⑴
②La Probabilidad de que almenos "r" de las "m" vidas del estado mueran en los próximos "n" años.
② NO EXISTE
③La Probabilidad de que al menos "r" de las "m" vidas del estado mueran entre los años "n" y "n+t"
P R I N C I P A L E S B E N E F I C I O S P A R A E S T A D O S G E N E R A L E S D E V I D A M U L T I P L EBeneficio por Supervivencia
①Anualidad que paga mientras estén con vida al menos "r" de las "m" vidas del estado
②Anualidad que paga mientras estén con vida exactamente "r" de las "m" vidas del estado
Beneficio por Muerte
①Un Seguro que paga al ocurrir la muerte número (m - r + 1)
Z2 = npwy + npwz + npyz Z3 = npwyz Z2 = npwy + npwz + npyz Z3 = npwyz
Nótese que:
⑴Supongamos un Estado (w:y:z);
entonces:⑵
( )[ ( ) ( ) ( ) ( ) ] ( ) :u xy v zw uv xy zw= ∧ = ⇒ =
:uv xy zwa a=
:uv xy zwA A=
( ) ( )[ ( ) ( ) ( ) ] ( ) :u xy v zw uv xy zw= ∧ = ⇒ =
:uv xy zwa a=
:uv xy zwA A=
( ) ( ) ( )[ ( ) ( ) ] ( ) :u xy v zw uv xy zw= ∧ = ⇒ =
( ) ( ) ( )[ ( ) ( ) ] ( ) :u xy v zw uv xy zw= ∧ = ⇒ =
:uv xy zwa a=
:uv xy zwA A=
:uv xy zwa a=
:uv xy zwA A=
1 2: : ...:r
mx x x⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠
[ ]
1 2: : ... :r
mx x x⎛ ⎞⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠
...1 2n r
mx x xp [ ]
...1 2
n rmx x x
p
1 2: :...:...1 2
1( 1) ;
i i is
ms r
n r s s t x x xm s rx x x
sp Z Z p
s r−
=
−⎛ ⎞= − =⎜ ⎟−⎝ ⎠∑ ∑ [ ] 1 2: :...:
...1 2
( 1) ;i i is
ms r
n s s t x x xrs rmx x x
sp Z Z p
s r−
=
⎛ ⎞= − =⎜ ⎟−⎝ ⎠∑ ∑
...1 2...1 2
n r n mm
x x xx x x
Si r m p p= → =
...1 2...1 2
1 n r n mm
x x xx x x
Si r p p= → =[ ] ( ) ( )1 2
...1 2
( ... ) 1r m rm n n x n xr
mx x x
mSi x x x p p p
r−⎛ ⎞
= = = → = −⎜ ⎟⎝ ⎠
[ ] ( ) ( )1 11 2...1 2
( ... ) . ... .m mm n n x n x n x n xr
mx x xSi x x x p p t q p t q≠ ≠ ≠ → = + +
...1 2n r
mx x xq
... ...1 2 1 21n r n r
m mx x x x x xq p= − [ ]
...1 2
n rmx x x
q
( ) ( ) ( )1 .r m r mn x n x n x n x
mp p p t q
r−⎛ ⎞
− = +⎜ ⎟⎝ ⎠
/...1 2
n t rmx x x
q /... ... ...1 2 1 2 1 2
n t r n r n t rm m mx x x x x x x x x
q p p+= −
...1 2r
mx x xa
1 2: :...:... ...1 2 1 20
1. ( 1) ;
i i is
mt s r a a
r t r i s s x x xm mt s rx x x x x x
sa p V Z Z a
s r
∞−
= =
−⎛ ⎞= = − =⎜ ⎟−⎝ ⎠∑ ∑ ∑
[ ] [ ] 1 2: :...:0... ...1 2 1 2
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mt s r a a
t i s s x x xr rt s rm mx x x x x x
sa p V Z Z a
s r
∞−
= =
⎛ ⎞= = − =⎜ ⎟−⎝ ⎠∑ ∑ ∑[ ]
...1 2r
mx x xa
...1 2r
mx x xA
2
2
awy wz yz
Awy wz yz
Z a a a
Z A A A
= + +
= + + ... ...1 2 1 21 .r r
m mx x x x x xA d a= −
32
2 2 32
1( 1) 2.
2s
n swyz s
sp Z Z Z
s−
=
−⎛ ⎞= − = −⎜ ⎟−⎝ ⎠∑ [ ]
32
2 322
( 1) 3.2
sn s
swyz
sp Z Z Z
s−
=
⎛ ⎞= − = −⎜ ⎟−⎝ ⎠∑
:1 2
:1 2
:...::...:
1( 1) ;
m
m
ms r A A
r s s x x xx x x s r
sZ Z A
s rA −
=
−⎛ ⎞= − =⎜ ⎟−⎝ ⎠∑ ∑
Elaborado por: Eder Nunes