金融保险中的几类风险模型

论文摘要

本论文利用更新理论、马氏过程、随机控制及鞅论等数学工具，主要研究了金融保险中几种风险过程的破产问题。对破产概率的上界，破产前瞬时盈余和破产时赤字的分布，破产时罚金折现期望函数的性质及新风险业务的最优比例进行了分析。具体表现在以下几个方面：1．将经典风险模型中确定的保费收入推广为复合Poisson过程，并采用Wiener过程来刻画随机因素的干扰，即考虑了带扩散扰动项的双复合Poisson风险模型。利用风险过程的平稳独立增量性，得到了破产概率的一般表达式和Lundberg不等式，且通过数值例子，分析了初始盈余、保费收入、索赔支付对破产概率及调节系数的影响；利用风险过程的齐次强马氏性，给出了破产前最大盈余分布及破产时赤字分布的积分方程。2．讨论了Erlang（2）风险过程的罚金折现期望函数。将常利率引入Erlang（2）风险模型中，利用更新理论，导出了罚金期望值的微积分方程，以及破产前瞬时盈余和破产时赤字联合分布的递推公式，并给出了无利率的特殊情形下罚金函数的瑕疵更新方程与级数表达式。然后，建立了一类新红利策略下的Erlang（2）风险过程，通过一定的数学技巧，获得并求解了罚金折现函数所满足的微积分方程，得到了有红利界限时与无红利界限时罚金折现函数之间的关系。3．探讨了马氏环境下的Cox风险模型，即其强度过程是马氏跳过程。首先，考察常利率因素影响下的Cox风险过程，通过后向差分法，获得了条件罚金期望值与平稳情形时罚金期望值的积分方程。其次，考虑了带干扰的且保费收入依赖索赔强度的Cox风险模型下的罚金函数，在一定条件下，给出了罚金期望值的瑕疵更新方程和渐近性质。最后，建立了具有双险种风险业务的Cox风险过程，且两类索赔的到达过程通过含有一个共同的计数过程而相关，利用鞅技巧，导出了破产概率的上界估计。4．考虑了一类具有时间相依索赔的风险模型下的罚金折现函数，其中，主索赔可能会引起副索赔，且该副索赔以概率θ与主索赔同时发生，以概率1-θ延迟到下一个时间段发生。我们通过Rouché’s定理和Laplace变换，求解了关于罚金折现函数的微积分方程，且给出了数值结果。5．将利率因素引入到一类保险风险的控制问题中，研究了常利率下保险公司为最小化破产概率，其新风险业务最优比例的选取问题。采用带漂移的Brownian运动刻画风险业务，通过随机控制的方法，推导并求解了相应的Hamilton-Jacobi-Bellman方程，得到了破产概率的最小值及最优比例的显示表达式。最后，通过数值例子，分析了利率及初始资本对破产概率和最优比例的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 研究背景和方法
• 1.3 本文研究内容及主要贡献
• 2 随机保费率下带干扰的风险模型
• 2.1 模型的引入
• 2.2 破产概率的一般公式与指数上界
• 2.3 破产前最大盈余及破产时赤字分布
• 2.4 本章小结
• 3 Erlang（2）风险模型的罚金函数
• 3.1 带常利率的Erlang（2）风险过程
• 3.2 具有红利界限的Erlang（2）风险模型
• 3.3 本章小结
• 4 马氏环境下的Cox风险模型
• 4.1 预备知识
• 4.2 常利率下的Cox风险过程
• 4.3 带干扰且保费依赖于索赔强度的Cox风险模型
• 4.4 双险种且Cox相关的风险过程
• 4.5 本章小结
• 5 时间相依索赔下风险模型的罚金函数
• 5.1 微积分方程和Laplace变换
• 5.2 数值结果
• 5.3 本章小结
• 6 常利率下最小化破产概率的新业务最优比例
• 6.1 模型与主要结果
• 6.2 数值例子
• 6.3 本章小结
• 7 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读博士学位期间发表及录用论文目录