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P l d di ióPanel de discusiónAvances en el Modelaje de Riesgos CatastróficosCatastróficos
AMIS, 20ª Convención,AMIS, 20 Convención, México DF, 24-25 de Mayo, 2010
Guillermo Franco, Ph.D.
©2010 AIR WORLDWIDE CONFIDENCIAL: Para uso exclusivo de los participantes de la 20ª Convención de la AMIS, México DF, 24-25 de Mayo, 2010 1
Temas principales
• Acerca de AIR WorldwideM d l d i í i d h á Mé i• Modelos de riesgo sísmico y de huracán para México
• Validación de los modelos de riesgo• Software para cálculo de riesgo específico o agregado• Software para cálculo de riesgo específico o agregado• Cálculo de pérdidas secundarias• Términos de las pólizasp• Integración en el manejo de riesgo corporativo
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Acerca de AIR Worldwide
• AIR fue fundada en 1987
• AIR ha desarrollado modelos para más de 50 países
• AIR tiene más de 400 clientes entre compañías de seguros, reaseguros, brókers, etc.
En México• CAT-Mex (2005)
• Multi-Cat (2009)
• Manejo de riesgo catastrófico para varias compañías
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El modelo de huracán incluye el modelaje probabilístico de las características de los huracanes
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El modelo de huracán incluye daños por inundación
Precipitación estocástica Modelo digital del terreno Modelo de uso del suelo
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Comparación de frecuencias anuales de impacto con datos históricos por segmento costerop g
0.2
0.25
HistoricoSimulado
0.15
ncia
Anu
al
0.05
0.1
Frec
uen
0
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
S t C t
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Segmento Costero
Segmentos numerados de sur a norte
El modelo de AIR para huracán utiliza un árbol de eventos para el cálculo de pérdidas por interrupción de negociop p p p g
En función del nivel de daños y de la clase de ocupación de la estructura
Ligero
Moderado
Operativo
Daños
Severo
No
Relocalizado
NoNo
Autoridad civilUtilidad
V > 100mph No
No
Utilidad
Destrucción
Sin daños
Autoridad civilUtilidad
Utilidad
No
No
Típica situación para oficinas
Típica situación para hoteles
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NoNo
Un modelo de cuenca integral captura el 36% de huracanes que producen pérdidas en varias regionesq p p g
Caribe
U S
17%
5% 3%
22%
México
U.S. 5%
11%
3%31% Trayectorias observadas
11%
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Validación de pérdidas aseguradas para el huracán Wilmap
ModeledModelo
ses
Observed
as
Observado
Loss
Pérd
ida
Industry Company A Company B Company CI d t i C ñí A C ñí B C ñí C
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Industry Company A Company B Company CIndustria Compañía A Compañía B Compañía C
Proceso de construcción de la base de datos de exposición de la industriap
• Como parte del desarrollo de cada modelo, AIR produce una base de datos que estima la exposición de la industriabase de datos que estima la exposición de la industria
• Este proceso llevado a cabo por un equipo de geógrafos, economistas e ingenieros considera:
B d d t d t i i– Bases de datos de construcciones y ocupaciones– Imágenes satelitales– Algoritmos de distribución
• Resoluciones típicas: malla de 1km×1km o por inmueble
• USOS PRINCIPALESUSOS PRINCIPALES– Validación de modelos– Estimación de pérdidas en tiempo real (ALERT)
Comparación de los datos de portafolios con datos de la industria
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– Comparación de los datos de portafolios con datos de la industria
La zona de subducción domina las pérdidas por sismo en México
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El modelo de AIR considera las particularidades de México en referencia a la distribución de los suelos
~ 400 km
Aceleración del terreno
Debido a la amplificación
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Periodo de vibración
Validación de ratios de daño para el sismo de Michoacán de 1985
Smolka y Berz, Munich Re (1989): 16.38%Tiedemann, Swiss Re (1988): 23.5%Modelo AIR05: 15%
Concreto ReforzadoAltura: 4-7 pisos
Concreto ReforzadoAltura: 1-3 pisos
Ratio Daños0.01 o menos
0.01 - 0.05
0.05 - 0.10
!
!
!
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0.10 - 0.20
0.20 - 0.38
!
!
Validación del modelo sísmico para eventos históricos en México
ObservedModeled
Pérd
idas Observación
Modelo
P
1985 Michoacan
M8.1
2003 Colima M7.5
1999 Oaxaca
M7.5
1999 Puebla M6.9
1995 Guerrero
M7.3
1957 Acapulco
M7.5
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Información detallada de los riesgos permite obtener una mayor precisión de los modelosy p
L li ióLocalización
Latitud Longitud Código Postal Zona CRESTA
Valor de reposición
Edificio Otras estructuras Contenidos Interrupción UsoEdificio Otras estructuras Contenidos Interrupción Uso
Características principales del edificio
Construcción Uso del edificio Edad Altura
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Los datos de detalle permiten el cálculo de pérdidas a diferentes niveles de resoluciónp
Pérdidas del portafolioportafolio
CLASIC/2Usa modelos para cada peligro
Pérdidas a nivel de provincia
Datos detallados de
Ciclones tropicales
de provincia
Pérdidas a nivel de código postal
exposición
Sismos
de código postal
Pérdidas a nivel de pólizade póliza
Pérdidas por localidad
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localidad
El software de AIR incluye amplias posibilidades de mapeo de localizaciones y distribución de riesgop y g
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Los modelos de riesgo para México soportan una amplia gama de tipos de construcción y ocupaciónp g p y p
Code Category Construction Class Code Category Occupancy Class
Más de 20 tipos de construcción Más de 40 tipos de ocupacionesg y
100 Unknown Unknown
101 Wood Wood frame
111 Masonry Masonry
112 Masonry Adobe
113 Masonry Rubble stone masonry
C C g y O p y C300 Unknown Unknown
301 Residential General residential
302 Residential Permanent dwelling: single-family
303 Residential Permanent dwelling: multi-family
304 Residential Temporary lodging
Code Category Occupancy Class311 Commercial General commercial
312 C i l R t il t d114 Masonry Unreinforced masonry bearing wall
116 Masonry Reinforced masonry
120 Masonry Confined Masonry
131 Concrete Reinforced concrete
132 Concrete Reinforced concrete shear wall with mrf
305 Residential Group institutional housing
306 Residential Apartment/Condo
312 Commercial Retail trade
313 Commercial Wholesale trade
314 Commercial Personal and repair services
315 Commercial Professional, technical and business services
316 Commercial Health care services
317 Commercial Entertainment and recreation
Code Category Occupancy Class321 Industrial General industrial
322 Industrial Heavy fabrication and assembly
323 Industrial Light fabrication and assemblyC d C t O Cl133 Concrete Reinforced concrete shear wall without mrf
137 Concrete Pre-cast concrete
139 Concrete Reinforced concrete MRF
140 Concrete Reinforced concrete MRF w/ URM
151 Steel Steel
152 St l Li ht t l
317 Commercial Entertainment and recreation
318 Commercial Parking324 Industrial Food and drug processing
325 Industrial Chemical processing
326 Industrial Metal and minerals processing
327 Industrial High technology
328 Industrial Construction
Code Category Occupancy Class331 Restaurants Restaurants
341 Religion and Nonprofit Religion and nonprofit
342 Religion and Nonprofit Church
343 Government General services
344 Government Emergency services
Code Category Occupancy Class361 Utilities Electrical
152 Steel Light metal
153 Steel Braced steel frame
156 Steel Steel MRF
157 Steel Steel frame w/ URM
158 Steel Steel frame w/ concrete shear wall
191 Mobile Homes Mobile homes
329 Industrial Petroleum
330 Industrial Mining
344 Government Emergency services
345 Education Universities, colleges and technical schools
351 Transportation Highway
352 Transportation Railroad
353 Transportation Air
354 Transportation Sea and inland waterways
362 Utilities Water
363 Utilities Sanitary sewer
364 Utilities Natural gas
365 Utilities Telephone and telegraph
371 Miscellaneous Communication
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191 Mobile Homes Mobile homes
261 Automobiles Automobiles
354 Transportation Sea and inland waterways372 Miscellaneous Flood control
373 Miscellaneous Agriculture
Ingeniería de riesgo catastrófico
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La probabilidad de excedencia de pérdidas les puede asistir en su proceso de manejo de riesgo
2.0%
asp j g
Probabilidad de excedencia de
pérdidas%Pérdida anual por
ocurrenciaInformación de pérdida anual por
ocurrencia0.97% 15,133,162,317 Class 4 Hurr Z47 Z45 Z05 Z21 Z35
1.5%de p
erdi
da 0.98% 14,935,947,095 MW 8.1 EQ Z14 Z13 Z12 Z25 Z290.99% 14,823,461,200 Class 4 Hurr Z20 Z18 Z19 Z14 Z261.00% 14,762,835,157 Class 4 Hurr Z20 Z19 Z18 Z17 Z291.01% 14,729,414,071 Class 4 Hurr Z20 Z18 Z19 Z29 Z171.02% 14,693,251,572 MW 8.2 EQ Z14 Z13 Z18 Z20 Z121.03% 14,688,497,800 MW 8.3 EQ Z14 Z13 Z12 Z18 Z11
1.0%
xced
enci
a , , , Q
Probabilidad de excedencia de
pérdidas%Pérdida anual por
ocurrenciaInformación de pérdida anual por
ocurrencia0.35% 24,258,039,808 MW 8.4 EQ Z14 Z13 Z11 Z25 Z120.36% 24,130,915,582 Class 5 Hurr Z37 Z45 Z21 Z47 Z350 37% 23 631 108 193 Cl 4 H Z42 Z44 Z21 Z45 Z26
0.5%
ilida
d de
ex 0.37% 23,631,108,193 Class 4 Hurr Z42 Z44 Z21 Z45 Z26
0.38% 23,381,253,991 MW 8.4 EQ Z14 Z13 Z12 Z26 Z110.39% 22,772,094,922 MW 7.3 EQ Z45 Z35 Z43 Z14 Z260.40% 22,696,151,868 Class 5 Hurr Z20 Z18 Z19 Z14 Z350.41% 22,421,014,539 Class 4 Hurr Z42 Z47 Z32 Z05 Z370.42% 22,087,494,292 Class 2 Hurr Z20 Z18 Z19 Z14 Z11
0.0%Prob
abi 0.43% 21,896,440,777 Class 5 Hurr Z20 Z26 Z25 Z14 Z19
0.44% 21,386,382,361 Class 4 Hurr Z20 Z18 Z14 Z19 Z260.45% 20,972,655,175 Class 4 Hurr Z20 Z14 Z19 Z26 Z25
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- 50,000 100,000 150,000 MXN Millones
El usuario puede aceptar las hipótesis del modelo o generar la curva de aumento de demanda apropiadag p p
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Un modelo financiero robusto debe considerar una amplia gama de términos de pólizas
Limites Deducibles Reaseguro
Límites Combinados ($ o
p g p
Límite localidad generales de póliza
Combinados ($ o %) Prioridad Facultativo proporcional
Límite especifico Límites en Combinados Excluyendo Generalizados Facultativo no proporcionalde cobertura exceso consecuenciales ($ o %)
Generalizados Facultativo no proporcional
InmuebleSub-Límites generales de
óli
Especifico para cobertura ($ o %) Franquicia Excedente
póliza cobertura ($ o %)
Estructuras adicionales
Sub-Límites en exceso Inmueble Mínimo /
Máximo Exceso de pérdida
Contenidos Estructuras Porcentaje de Exceso de pérdida agregadaContenidos adicionales pérdida Exceso de pérdida agregada
Consecuenciales (Time Element) Contenidos Cuota parte
Consecuenciales P i
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Consecuenciales (Time Element) Por riesgo
Conclusión
Manténgase informadoMantenga el contactog
www.air-worldwide.com
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EXTRA•EXTRA
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Probability of Exceedance for Key Historical Events
80
90
N)
60
70
80
(Bill
ions
MX
40
50
red
Loss
es (
Wilma
10
20
30
dust
ry In
sur
Isidore
0
10
5% 2% 1% 0.4% 0.2%
Ind
E d P b bilit
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Exceedance Probability
Validation of Ground-Up EP Curve - Mexico
45
50 Historical EQ Simulation Model EQ Simulation
35
40
45
l. U
SD)
1845, the
25
30
Loss
es (b
ill
1985 Michoacan
Strongestin 19th
10
15
20
GU
L
1957 Acapulco 1999 Oaxaca
0
5
10 1999 Oaxaca
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10% 5% 2% 1% 0.4% 0.2%Annual Exceedance Probability
Validation of Insured EP Curve - Mexico
45
50Model EQ Simulation
35
40
45
bill.
USD
)
20
25
30
d Lo
sses
(b
1845, the Strongest
10
15
20
Insu
red
1985 Michoacanin 19th
0
5
10% 5% 2% 1% 0 4% 0 2%
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10% 5% 2% 1% 0.4% 0.2%
Annual Exceedance Probability
Detailed Exposure Application of Catastrophe Model
Detailed Company Exposures
CLASIC/2
Tropical
Invokes individual peril models
TornadoesHailstorms
Extratropical EarthquakesTropical Cyclones
HailstormsStraight-line Wind
CyclonesEarthquakes
Fire-following
Detailed Company Losses
Company Loss Files (CLF™s)
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CATRADER: The Industry Standard Reinsurance Platform
Detailed Market Share B d A l
Industry Loss Files
Company Losses
Company Loss
CATRADERAggregate Modeling
Based Analyses:
A.M. BestUNICEDE
UNICEDE/2 Files (CLF™s)UNICEDE/2
Modeled Loss Estimates Net of Reinsurance TermsReinsurance Terms
Exceedance Probability Curve
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What is Demand Surge?
Actuarial Standards Board defines Demand Surge as:
“A sudden and usually temporary increase in the cost of materials, services, and labor due to the increased demand for them following a catastrophe.”
Demand Surge includes:• Cost of Materials
– Supply shortages, destruction of warehouses, retail outlets, and roads• Labor
– Excessive demand, compliance with building code upgrades, per diems• Services
– Increased stress on transportation, warehousing, and packaging• Delays in Reconstruction
– Due to infrastructure damage, shortage of labor and building inspectors
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Scaling the Demand Surge Modifies the Losses
Coverage A Demand Surge Coverage A Demand Surge (Detail)
1.5
1.6
Fact
or
100% Demand Surge (CL2 Default)66% Demand Surge$10B Attachment 1.12
1.14
e Fa
ctor
100% Demand Surge (CL2 Default)66% Demand Surge
1.3
1.4
man
d Su
rge
1.06
1.08
1.10
man
d Su
rge $10B Attachment
1.1
1.2
Dem
1 00
1.02
1.04Dem
1.00 50 100 150 200 250
Losses (Billions USD)
1.000 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Losses (Billions USD)
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Effects of Varying the Demand Surge Assumptions Are More Pronounced at Lower Exceedance Probabilities
Demand Surge Loss Comparison
161820
Default Demand Surge Assumed
66% Demand Surge Assumed
$10B Att h t D d S A d
101214
es (U
SD) $10B Attachment Demand Surge Assumed
2468
Loss
e
02
5% 2% 1% 0.40% 0.20% 0.10%
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Exceedance Probability
Loss Differences in Demand Surge Sensitivity Tests Are a Function of the Loss Factors
• Industry Loss for event at• Industry Loss for event at 0.4% Exceedance Probability point ~ $39B
No DS Default DS 66% of Default DS DS Start at $10BCov GUP Loss Factor GUP Loss Factor GUP Loss Factor GUP Loss
A 50 1.2036 60.18 1.1344 56.72 1.1864 59.32
B 10 1.2036 12.04 1.1344 11.34 1.1864 11.86
C 25 1 0000 25 00 1 0000 25 00 1 25 00C 25 1.0000 25.00 1.0000 25.00 1 25.00
D 15 1.3704 20.56 1.2444 18.67 1.3371 20.06
Total $100 $117.78 $111.73 $116.24
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- 5.1%- 1.3%