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        漸進(jìn)獨(dú)立重尾索賠下延遲索賠風(fēng)險(xiǎn)模型的精細(xì)大偏差

        2015-06-15 18:56:24喬克林劉瓊瓊
        關(guān)鍵詞:相依象限廣義

        喬克林,張 娟,劉瓊瓊

        (延安大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院,陜西延安716000)

        漸進(jìn)獨(dú)立重尾索賠下延遲索賠風(fēng)險(xiǎn)模型的精細(xì)大偏差

        喬克林,張 娟,劉瓊瓊

        (延安大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院,陜西延安716000)

        1 引言及相關(guān)模型

        服從重尾分布的精細(xì)大偏差是金融保險(xiǎn)行業(yè)中一個(gè)重點(diǎn)研究的課題,它主要應(yīng)用于研究極端事件導(dǎo)致大索賠情形下的金融保險(xiǎn)問題。該課題的研究有利于保險(xiǎn)公司可以做出更好的決策,降低發(fā)生經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)的可能性。因而,有關(guān)大偏差問題的研究就顯得很重要。

        延遲索賠風(fēng)險(xiǎn)模型如下:

        t≥0。

        (1.1)

        其中u>0表示保險(xiǎn)公司的初始資本,c>0為保費(fèi)率;{N(t),t≥0}是主索賠過程,N(t)=sup{i:Ti≤t},t≥0。N(t)表示到時(shí)刻t為止主索賠發(fā)生的次數(shù),當(dāng)t→∞,有λ(t)=EN(t)→∞;主索賠額{Xi,i≥1}是非負(fù)同分布于X,分布函數(shù)為F,均值為μ1<∞。延遲索賠額{Yi,i≥1}是非負(fù)同分布與Y,分布函數(shù)為G,均值為μ2<∞。延遲索賠間隔Wi,i=1,2,…,獨(dú)立同分布于W;序列{Xi,i≥1},{Yi,i≥1},{N(t),t≥0},{Wi,i=1,2,…}是兩兩相互獨(dú)立的。

        2 預(yù)備知識

        若非負(fù)隨機(jī)變量X不存在任何指數(shù)階矩,即對于任意的t>0都有EetX=∞,則稱它或相應(yīng)的分布F為重尾分布。下面介紹幾個(gè)重要的重尾分布族。

        以上幾種重尾分布族的包含關(guān)系[10]:

        下面介紹幾種隨機(jī)變量之間的相依結(jié)構(gòu)。

        定義2.2[7,8]稱隨機(jī)變量序列{Xk,k≥1}漸進(jìn)獨(dú)立,若對于任意i≠j≥1,有

        定義2.3[11]稱隨機(jī)變量序列{Xk,k≥1}廣義負(fù)相依(ExtendedNegativelyDependent),若存在一個(gè)正數(shù)M,使得對于每個(gè)n=1,2,…和所有x1,x2,…,xn,有

        (2.1)

        (2.2)

        成立。其中(2.1)式稱為下象限廣義負(fù)相依(LowerExtendedNegativelyDependent),(2.2)式稱為上象限廣義負(fù)相依(UpperExtendedNegativelyDependent)。

        特別地,當(dāng)M=1時(shí)上述的廣義負(fù)相依變成了相應(yīng)的負(fù)相依。

        定義2.4[8]稱隨機(jī)變量序列{Xk,k≥1}負(fù)回歸相依(NegativelyRegressionDependent),若存在一個(gè)正數(shù)x0和c,使得

        對于所有1≤i≤n,J?{1,2,…,n}{i},xi>x0,xj>x0withj∈J都成立。

        幾種相依結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系[12]:對非負(fù)隨機(jī)變量序列{Xk,k≥1},漸進(jìn)獨(dú)立包含了上象限廣義負(fù)相依、廣義負(fù)相依、負(fù)相依和負(fù)回歸相依。

        定義2.5[13]令

        以下記

        Hi=Xi+YiI(Ti+Wi≤t),

        P(I(Ti+wi≤t)=1)=β(t)。

        為了證明定理,我們給出在模型(1.1)下的兩個(gè)引理。

        引理2.4 對于隨機(jī)變量序列(Zi=YiI(Ti+Wi≤t),

        i≥1}(設(shè)其共同的分布函數(shù)為E(x)),有

        (2)若{Yi,i≥1}漸進(jìn)獨(dú)立,則{Zi,i≥1}也是漸進(jìn)獨(dú)立。

        證明 (1)因?yàn)?/p>

        (2)由{Zi=YiI(Ti+Wi≤t),i≥1}的非負(fù)性,對于所有i≠j≥1和充分大的xi和xj,我們有

        從而得證{Zi,i≥1}是漸進(jìn)獨(dú)立。

        證明 由{Hi=Xi+Zi,i≥1}的非負(fù)性,對于所有i≠j≥1和充分大的xi和xj,我們有

        3 主要結(jié)論及其證明

        (3.1)

        證明 為證(3.1)式,只需證

        (3.2)

        (3.3)

        成立。

        (3.2)式的證明:對任意γ>0,有

        P(Sn-ESn>x)

        =I1-I2。

        接下來估計(jì)I5。

        其中倒數(shù)第二步見文獻(xiàn)[8]中引理4.2的證明。

        =0,

        由上可得,當(dāng)n→∞時(shí),對x≥γn一致地有(3.3)式成立。綜上,定理3.1證畢。

        (3.4)

        證明 對任意0<δ<1,有

        P(S(t)-ES(t)>x)

        ·P(Sn-ES(t)>x)P(N(t)=n)

        P(N(t)=n)

        =J1。

        利用定理3.1的結(jié)論,對任意給定的常數(shù)γ>0,當(dāng)x≥γλ(t)時(shí),一致地有

        P(N(t)=n)

        (μ1+β(t)μ2)δλ(t))P(N(t)=n)

        (1-δ)λ(t)),

        其中a=δ(μ1+β(t)μ2)/γ。當(dāng)δ→0時(shí),

        同理可得

        從而

        觀察上式,我們可以發(fā)現(xiàn)x(1-a)>0,即

        δ<γ/μ1+β(t)μ2。

        又因0<δ<1,則0<δ<γ/μ1+β(t)μ2。

        綜上所述,定理3.2證畢。

        上述結(jié)論分別是定理3.1和3.2的兩個(gè)推論。因?yàn)樯舷笙迯V義負(fù)相依可推出漸進(jìn)獨(dú)立。又因?yàn)樯舷笙迯V義負(fù)相依、廣義負(fù)相依、負(fù)相依和負(fù)回歸相依都可看作漸進(jìn)獨(dú)立的特殊情況,所以把推論中的上象限廣義負(fù)相依條件換成廣義負(fù)相依、負(fù)相依和負(fù)回歸相依中的任何一個(gè),結(jié)論仍然成立。當(dāng)換成是負(fù)相依時(shí),推論就為文獻(xiàn)[16]中的定理3.1.1和3.1.2。

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        [責(zé)任編輯 畢 偉]

        Precise Large Deviations for Delayed-Claims Risk Model under Asymptotically Independent and Heavy-tailed Claims

        QIAO Ke-lin,ZHANG JUAN,LIU Qiong-qiong

        (college of Mathematics and Computer Science,Yan′an University,Yan′an 716000,China)

        2015-09-20

        陜西省教育廳自然科學(xué)基金(2013JK0576);陜西省高水平大學(xué)建設(shè)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(2012SXTS07);延安市科研計(jì)劃項(xiàng)目(2014ZC-6)

        喬克林(1964—),男,陜西佳縣人,延安大學(xué)副教授。

        O211.9

        A

        1004-602X(2015)04-0008-05

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