張 燕,寇冰煜,毛 磊
(1.南京理工大學(xué) 理學(xué)院,南京210094;2.解放軍理工大學(xué) 理學(xué)院,南京211101)
隨著社會需要的發(fā)展,保險公司為吸引更多的客戶,紛紛推出各種分紅保險,即投保人可以得到傳統(tǒng)保單規(guī)定的保險責(zé)任外,還可以從保險公司經(jīng)營的利潤中獲得較高的投資回報.保險風(fēng)險理論中的紅利策略是De Finetti于1957年首先提出的.與盈余相關(guān)的紅利策略有兩種:①常值紅利邊界策略,當(dāng)保險公司的盈余低于常值邊界時,公司不會給股東發(fā)放紅利,當(dāng)保險公司盈余到達常值紅利邊界時,公司便將超出常值邊界的盈余全部作為紅利發(fā)給股東.文獻[1]研究了這種分紅策略下帶利率的對偶風(fēng)險模型.文獻[2]研究了這種策略下的對偶風(fēng)險模型的分紅問題;②閾紅利策略,當(dāng)保險公司盈余低于常值邊界時,公司不會給股東發(fā)放紅利,但當(dāng)保險公司盈余高于常值紅利邊界時,公司會以速率r向股東發(fā)放紅利(其中r<c,c為保費率),直到其盈余低于該固定值為止.文獻[3]研究了閾紅利策略下帶常利率和干擾的泊松風(fēng)險模型的絕對破產(chǎn)問題.文獻[4]研究了閾紅利策略在對偶風(fēng)險模型中的最優(yōu)問題.
在常值紅利邊界下保險公司的最終破產(chǎn)概率為1.實際經(jīng)營中應(yīng)對紅利的發(fā)放加以限制來減小保險公司的最終破產(chǎn)概率,若將保險公司所定的紅利邊界設(shè)置為依賴于時間的邊界即線性紅利邊界恰能克服這一缺陷,文獻[5]研究了線性紅利邊界下經(jīng)典風(fēng)險模型,文獻[6]研究了線性紅利邊界下帶干擾的經(jīng)典風(fēng)險模型.考慮到保險公司的實際經(jīng)營會受利率等不確定性因素的影響,本文對以上文獻中的模型進行推廣,在線性分紅策略下研究帶干擾的經(jīng)典風(fēng)險模型,該模型既有利于吸引顧客又達到了降低最終破產(chǎn)概率的目的,對經(jīng)營者更具有實際的指導(dǎo)意義.
在風(fēng)險理論中,帶干擾的經(jīng)典風(fēng)險模型為
在模型式(1)和式(2)的基礎(chǔ)上,文中研究如下具有線性閾紅利邊界的帶干擾的風(fēng)險模型
式中:c1為單位時間公司收取的保費;α(0<α≤c1)為紅利率,即當(dāng)盈余超過紅利邊界bt時,紅利以α分發(fā).發(fā)完紅利之后的凈保費率以c2=c1-α≥0表示.設(shè)Wi表示第i-1次與第i次理賠出現(xiàn)的時間間隔,{Wi;i≥1}是獨立同分布的非負隨機變量序列且服從參數(shù)為λ的指數(shù)分布,其概率密度函數(shù)為k(t)=λe-λt,t>0.設(shè){Xi;i≥1}是獨立同分布的非負隨機變量,共同的密度函數(shù)為p(x),并假設(shè){Xi;i≥1},{Ti;i≥1}和{W(t);t≥0}相互獨立.
為保證保險公司運行上的安全,假定安全負載條件為
定義風(fēng)險模型式(3)的破產(chǎn)時刻Tb為
如果Tb=∞,則認為保險公司永不破產(chǎn).破產(chǎn)概率為
生存概率為
相應(yīng)的罰金折現(xiàn)期望函數(shù),又稱Gerber-Shiu函數(shù)為
其中:I(·)為示性函數(shù)ω(x1,x2),0≤x1,x2< ∞為一非負函數(shù);δ為一非負常數(shù),e-δTb為折罰因子,Ub(Tb-)為破產(chǎn)前瞬時盈余,|Ub(Tb)| 為破產(chǎn)赤字.
函數(shù)m(u,b)包含了Tb,Ub(Tb-)和|Ub(Tb)|的很多信息.令δ=0,ω(x1,x2)=1,式(4)即為破產(chǎn)概率ψ(u,b);令δ=0,ω(x1,x2)=I(x1,x2),式(4)即為破產(chǎn)前瞬時盈余和破產(chǎn)赤字的聯(lián)合分布函數(shù);令ω(x1,x2)=1,式(4)即為破產(chǎn)時刻Tb的Laplace變換.
將文獻[1-4]中的紅利策略推廣為線性閾紅利策略時,考慮到保險公司的實際經(jīng)營受市場利率等不確定性因素影響,建立了具有線性閾紅利邊界的帶干擾的風(fēng)險模型式(3),推導(dǎo)出了相應(yīng)的罰金折現(xiàn)函數(shù)、破產(chǎn)概率及生存概率滿足的積分-微分方程,推廣了文獻[8-9]中相應(yīng)結(jié)果.特別地,當(dāng)保險公司的實際經(jīng)營受利率等不確定性因素影響,且存在常數(shù)閾紅利策略時,推導(dǎo)出了罰金折現(xiàn)函數(shù)滿足的更新方程及確切的解析表達式.
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