2. 寿险精算基础
寿险定价、准备金评估与死亡风险分层的共同语言,是一套以概率论为基础的符号体系。理解这套体系的关键,不是死记公式,而是弄清每个符号背后描述的“随机事件”与“时间维度”。本节从生存函数出发,逐步引入死亡力、概率分布与期望寿命,并说明它们在生存模型中的衔接关系。
一、核心原理:从剩余寿命到生存函数
寿险精算的起点是一个随机变量——新生儿的未来生存时间,记作 T₀;对 x 岁的人,其剩余寿命记作 Tₓ。所有核心函数都围绕 Tₓ 的分布展开。
- 生存函数
S(x):表示个体活到x岁的概率,即S(x) = P(T₀ > x)。它是单调递减函数,S(0)=1,随年龄增大趋近于 0。 - 剩余寿命生存函数
Sₓ(t):x岁的人再存活t年的概率,Sₓ(t) = S(x+t)/S(x),这是条件概率的直接体现。 - 死亡概率
qₓ:x岁的人在一年内死亡的概率,qₓ = 1 - Sₓ(1);对应pₓ = Sₓ(1)为一年内存活概率。 - 死亡力
μ(x):瞬时死亡强度,μ(x) = -S'(x)/S(x),也称风险率或危险率。它刻画“活到此刻的瞬间死亡倾向”,是生存模型中最具解释力的参数。
核心恒等关系:
S(x) = exp(-∫₀ˣ μ(u)du)。这意味着只要给定死亡力曲线,生存函数就被唯一确定;反之亦然。死亡力是生存模型的“发动机”。
二、方法流程:从死亡力到概率分布的推导链
实际建模时,通常先设定死亡力的函数形式(如 Gompertz、Makeham 或分段常数),再推导出生存函数与各类概率。标准流程如下:
- 确定死亡力形式
μ(x),例如 Gompertz 假设μ(x) = B·cˣ。 - 积分得到累积危险
H(x) = ∫₀ˣ μ(u)du。 - 求生存函数
S(x) = exp(-H(x))。 - 由
S(x)导出qₓ、pₓ及t年生存概率ₜpₓ。 - 计算期望寿命
eₓ与保险现值,进入定价与准备金环节。
下面用一段伪代码展示分段常数死亡力下的生存概率计算逻辑,便于理解参数如何进入模型:
# 分段常数死亡力:区间 [x, x+1) 内 μ = mu_x
def survival_prob(x, t, mu_table):
prob = 1.0
for age in range(x, x + int(t)):
prob *= exp(-mu_table[age]) # 每整年存活概率
frac = t - int(t)
prob *= exp(-mu_table[x + int(t)] * frac) # 不足一年部分
return prob
# 例:mu_table[40]=0.002, mu_table[41]=0.0023
# survival_prob(40, 1.5, mu_table) ≈ exp(-0.002)*exp(-0.00115)
三、概率分布与期望寿命
剩余寿命 Tₓ 是连续随机变量,其密度函数为 fₓ(t) = Sₓ(t)·μ(x+t),即“活到 t 且在此刻死亡”的联合强度。由此可定义期望寿命:
- 完全期望寿命
e̊ₓ:E[Tₓ] = ∫₀^∞ Sₓ(t)dt,即生存曲线下面积。 - 整值期望寿命
eₓ:取整后的期望生存整年数,常用于寿险表格。 - 中位剩余寿命:满足
Sₓ(t)=0.5的t,对高龄人群更具参考意义。
下表汇总本节核心符号及其含义,建议作为后续章节的速查清单:
| 符号 | 名称 | 定义/含义 | 典型用途 |
|---|---|---|---|
S(x) | 生存函数 | 活到 x 岁的概率 | 构建生命表 |
μ(x) | 死亡力 | 瞬时死亡强度 | 风险分层建模 |
qₓ | 死亡概率 | x 岁一年内死亡概率 | 寿险定价 |
ₜpₓ | 生存概率 | x 岁再活 t 年概率 | 年金计算 |
e̊ₓ | 完全期望寿命 | 剩余寿命期望值 | 养老金评估 |
四、案例与误区复盘
案例:某产品需对 40 岁男性定价,假设死亡力服从 Gompertz 分布 μ(x)=0.0005·1.1ˣ。计算 40 岁到 41 岁的死亡概率:先求 H(41)-H(40)=∫₄₀⁴¹ μ(u)du,再得 q₄₀ = 1 - exp(-ΔH)。若忽略死亡力随年龄指数增长,直接用常数死亡力,会低估高龄段风险,导致准备金不足。
常见误区一:把
qₓ 与 μ(x) 混为一谈。前者是区间概率,后者是瞬时强度,量纲不同。误区二:认为 Sₓ(t) 可直接用 S(x+t) 代替,忽略条件概率分母 S(x)。误区三:期望寿命只算到生命表终点,未处理尾部外推,造成高龄段偏差。
复盘建议:每次建模后,检查
S(x) 是否单调递减、μ(x) 是否非负、e̊ₓ 是否随年龄递减。这三条是生存模型的基本一致性检验。