La gestión del riesgo catastrófico: modelo híbrido estocástico para calcular el índice de pérdidas desencadenante de los cat bonds. Ajuste mediante estrategias evolutivas

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.26360/2024_07

Palabras clave:

gestión del riesgo catastrófico, bonos sobre catástrofes, cuantía declarada de siniestros, cuantía de siniestros pendiente de declarar, tasa de declaración de siniestros mixta, estrategias evolutivas

Resumen

Objetivo: Este artículo desarrolla un modelo estocástico para calcular el índice de pérdidas desencadenante de los bonos catastróficos como instrumentos alternativos de gestión de grandes riesgos asegurados, como las catástrofes naturales.
Metodología: El índice de pérdidas subyacente de los bonos catastróficos es el total de pérdidas por catástrofes declaradas antes del final de un periodo determinado. La cuantía total de la catástrofe se define como la suma de dos variables aleatorias: cuantía declarada de siniestros y cuantía de siniestros pendiente de declarar y se supone que esta variable disminuye proporcionalmente a una función linealmente creciente hasta un determinado momento y constante a partir de entonces, denominada tasa híbrida de declaración de siniestros. La aleatoriedad en el proceso de declaración se representa mediante un movimiento browniano geométrico en la tasa de declaración de siniestros. La validez del modelo propuesto se evalúa estimando sus parámetros mediante técnicas de aprendizaje automático (en concreto, estrategias evolutivas, ES).
Resultados: Los resultados muestran que el modelo captura con precisión el comportamiento desigual del proceso de declaración de siniestros a lo largo del tiempo describiendo correctamente el proceso de declaración de siniestros catastróficos.
Originalidad: El modelo permite calcular fácilmente los índices de siniestralidad catastrófica, facilitando así la tarificación de los Cat bonds. Esto se traduce en una mejor gestión del riesgo catastrófico tanto para aseguradoras y reaseguradoras, como para aquellas empresas que diversifican sus carteras con este tipo de instrumentos financieros. La simplicidad del modelo facilita la estimación de parámetros y la simulación.

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Citas

Aase, K. (1999). An Equilibrium Model of Catastrophe Insurance Futures and Spreads. Geneva Papers on Risk and Insurance Theory, 24(1), 69-96

AON (2023). Global Insured Losses From Natural Catastrophes Exceed USD 130 Billion in 2022. AON Report. Retrieved from: https://www.aon.com/getmedia/cdc1da65-5e43-497b-9a35-5471070266ab/Aon_2023_WCCI_Report_EN.pdf

Arnold, L. (1974). Stochastic Differential Equations: Theory and Applications, John Wiley & Sons, Inc, New York

Artemis (2024). Catastrophe bonds & ILS outstanding by trigger type. Retrieved from: https://www.artemis.bm/dashboard/cat-bonds-ils-by-trigger/

Bäck, T. (1996). Evolutionary Algorithms in Theory and Practice. Oxford University Press, Inc.

Baryshnikov, Y., Mayo, A. & Taylor, D.R. (2001). Pricing of Cat Bonds. Working Paper, Version October. Retrieved from: https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.202.9296&rep=rep1&type=pdf

Biagini, F., Bregman, Y. & Meyer-Brandis, T. (2008). Pricing of catastrophe insurance options written on a loss index with reestimation. Insurance: Mathematics and Economics, 43(2), 214-222

Board of Trade of the City of Chicago (1992). Catastrophe Insurance Futures and Options: A reference Guide. C.B.O.T. Chicago

Bossek, J. (2021). cmaesr: Covariance matrix adaptation evolution strategy in R, Nov. 2021, [online] Retrieved from: https://github.com/jakobbosseklcmaesr

Braun, A. (2011). Pricing catastrophe swaps: A contingent claims approach. Insurance: Mathematics and Economics, 49(3), 520-536

Burnecki, K. & Kukla, G. (2003). Pricing of zero-coupon and coupon cat bonds. Applicationes Mathematicae, 30, 315- 324

Cummins, J. D. & Geman, H. (1995). Pricing Catastrophe Insurance Futures and Call Spreads: An Arbitrage Approach. Journal of Fixed Income, 4 (4), 46-57

Embrechts, P. & Meister, S. (1997). Pricing insurance derivatives, the case of CAT futures. In Proceedings of the 1995 Bowles Symposium on Securitization of Insurance Risk (pp. 15-26), Georgia State University, Atlanta, Georgia. Society of Actuaries, Monograph M-FI97-1

Friedman, A. (1975). Stochastic Differential Equations and Applications, Academic Press, New York

Fogel, D.B. (1997). The Advantages of Evolutionary Computation. Proc. of BCEC97: BioComputing and Emergent Computation, D. Lundh, B. Olsson, and A. Narayanan (eds.), 1-11, World Scientific, Singapore

Geman, H. & Yor, M. (1997). Stochastic time changes in catastrophe option pricing. Insurance: Mathematics and Economics, 21(3),185-193

Holland, J.H. (1975). Adaptation in natural and artificial Systems, MIT Press, Bradford Books edition, Michigan

Jaimungal, S. & Wang, T. (2006). Catastrophe options with stochastic interest rates and compound Poisson losses. Insurance: Mathematics and Economics, 38(3), 469-483

Jarrow, R.A. (2010). A simple robust model for Cat bond valuation. Finance Research Letters, 7, 72-79

Lai, V. S., Parcollet, M. & Lamond, B. F. (2014). The valuation of catastrophe bonds with exposure to currency exchange risk. International Review of Financial Analysis, 33(C), 243-252

Lee, J. P. & Yu, M. T. (2002). Pricing default-risky Cat bonds with moral hazard and basis risk. Journal of Risk and Insurance, 69 (1), 25-44

Loubergé, H., Kellezi, E. & Gilli, M. (1999). Using Catastrophe-Linked Securities to Diversify Insurance Risk: A Financial Analysis of Cat Bonds. Journal of Insurance Issues, 22 (2), 125-146

Malliaris, A. G. & Brock, W. A. (1991). Stochastic Methods in Economics and Finance, North-Holland, Amsterdam

Muermann, A. (2003). Actuarially Consistent Valuation of Catastrophe Derivatives. Working Paper Series The Wharton Financial Institutions Center, 03-18, 2003. Retrieved from: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.387.1798&rep=rep1&type=pdf

Nowak, P. & Romaniuk, M (2013). Pricing and simulations of catastrophe Bonds. Insurance: Mathematics and Economics, 52(1), 18-28

Our world in data (2024). Number of deaths from natural disasters, World, 1900 to 2024. OurWorldinData.org/natural-disasters. Retrieved from: https://ourworldindata.org/grapher/number-of-deaths-from-natural-disasters

Pérez-Fructuoso, M. J. (2005). La titulización del riesgo catastrófico: descripción y análisis de los cat bonds (Bonos de Catástrofes). Revista Española de Seguros, 121, 75-92

Pérez-Fructuoso, M. J. (2008). Modelling loss index triggers for CAT bonds: a continuous approach. Variance, 2(2), 253-265

Pérez-Fructuoso, M. J. (2009). Elaborating a catastrophic loss index for insurance-linked securities (ILS): A continuous model. Asia-Pacific Journal of Risk and Insurance, 3(2), 1-13

Pérez-Fructuoso, M. J. (2016). Tarificación de derivados sobre catástrofes con desencadenantes de índices de pérdidas: modelo asintótico basado en un proceso de Wiener. Rect@, 17(1), 81-103

Pérez-Fructuoso, M. J. (2017). Tarificación de bonos sobre catástrofes (cat bonds) con desencadenantes de índices de pérdidas. Modelización mediante un proceso de Ornstein-Uhlenbeck. Revista de métodos Cuantitativos para la Economía y la Empresa, 24, 340-361

Pérez-Fructuoso, M. J. (2022). Comparación de tres modelos estocásticos para calcular un índice de pérdidas desencadenante de los CAT Bonds. Revista Investigación Operacional, 43(2), 228-240

Polacek, A. (2018). Catastrophe bonds: A primer and retrospective. Chicago Fed Leeter, The Federal Reserve Bank of Chicago. https://www.chicagofed.org/publications/chicago-fed-letter/2018/405

Rechenberg, I. (1971) Evolutionsstrategie: Optimierung technischer Systeme nach Prinzipien der biologischen Evolution. Dr.Ing. Thesis, Technical University of Berlin, Department of Process Engineering

Schwefel, H.P. (1981). Numerical Optimization of Computer Models. Wiley&Sons, Chichester

Schwefel, H.P. (1988). Evolutionary learning optimum-seeking on parallel computer architectures. In Proceedings of the International Symposium on Systems Analysis and Simulation 1988, I: Theory and Foundations (pp. 217-225). Akademie-Verlag, Berlin

Törn, A. & Zilinskas, A. (1991). Global Optimization. Lecture Notes in Computer Science, vol 350, Springer, Berlin

Zong-Gang, M. & Chao-Qun, M. (2013). Pricing catastrophe risk Bonds: a mixed approximation method. Insurance: Mathematics and Economics, 52 (2), 243-254

Wang, X. (2016). Catastrophe equity put option with target variance. Insurance: Mathematics and Economics, 71(C), 79-86

Publicado

13-12-2024

Cómo citar

P´érez-Fructuoso, M. J., & Berlanga de Jesús, A. (2024). La gestión del riesgo catastrófico: modelo híbrido estocástico para calcular el índice de pérdidas desencadenante de los cat bonds. Ajuste mediante estrategias evolutivas. Anales Del Instituto De Actuarios Españoles, (30), 131–146. https://doi.org/10.26360/2024_07

Número

Sección

Artículos de investigación