1. Técnica del Valor Presente
Matemática Básica de
Actuaría
Presentación para la clase
MATH 6300 - Actuaría
Dr. Balbino García
Por:
Maritsa Menéndez
Rosa E. Padilla Torres
15 de mayo de 2012
2. Introducción
• Este capítulo trata de la segunda de dos técnicas para el
análisis de planes de pensiones.
• Esta técnica considera un numero de personas aseguradas en
un tiempo determinado y calcula los valores probables actuales
de los salarios asegurados futuros, y de los beneficios de
pensiones pagaderas a los miembros del conjunto y sus
sobrevivientes.
• Esta técnica está especialmente adaptadas a la valoración de
los esquemas de pensiones generalmente financiado en su
totalidad.
• Este no es el caso de los esquemas de fondos parciales de las
pensiones del seguridad social , para lo cual la técnica de
proyección es la técnica de valoración adecuada.
3. • Sin embargo, la técnica del valor presente puede
proporcionar una visión financiera adicional y por lo
tanto puede ser un complemento útil en la técnica de
proyección.
• Las aproximaciones discretas a las funciones de
conmutación continuas se desarrollarán con el fin
de permitir la aplicación práctica de la
teoría.
• Se extenderá a los beneficios de incapacidad y los
beneficios de los sobrevivientes.
• Sin embargo, se pueden adoptar ciertas
simplificaciones. En primer lugar, la variación en el
tiempo de las bases económicas no se tomaran en
consideración.
4. • Sin embargo, se pueden adoptar ciertas
simplificaciones. En primer lugar, la variación en
el tiempo de las bases económicas no se
tomaran en consideración.
• Si se asume que ϒ(t), β(t) y δ(t) son
constantes, que i y j son las tasas de interés,
y se introducen los factores de descuento
correspondiente se obtiene:
5. • Segundo, la densidad de los factores de dc y db se
toman como unidad de todas las edades. Por
último, sólo una edad de jubilación r será
modelada, b es la edad mas joven.
• Las fórmulas de valor presente se desarrollaran
para el caso sencillo donde la pensión (de jubilación
o incapacidad) se acumula en el 1 por ciento de la
salario total por año de servicio.
• La pensión para los viudos/as se denota por
la proporción RWP de la pensión actual o la
pensión potencial de la persona fallecida, y cada
pensión de orfandad se denota por la proporción de
ROP de la pensión del difunto.
6. Función de conmutación especial
• Una serie de funciones especiales de
conmutación a base de genero son necesarias
para aplicar la técnica del valor presente.
• Las funciones basadas en una tabla de servicio
activo se calcularán a una tasa de interés i,
mientras que los basados en las otras
tablas se calculan a una tasa j.
• Funciones basadas en la tabla de servicio activo
(b ≤ x ≤ r)
7. • Funciones basadas • Funciones basadas
en la tabla de servicio en la tabla de vida de
activo (b ≤ x ≤ r). los incapacitados
(b ≤ x < w).
8. • Funciones basadas en la
tabla de la • Funciones basadas
disminución doble para las en la tabla de servicio
viudas o viudos
(y * ≤ y < w). activo y la tabla de
incapacidad
(b ≤ x < r).
•
9. • Funciones basadas • Funciones basadas en la
en la tabla de servicio tabla de servicio activo, la
activo y la tabla tabla de incapacidad y la
de disminución de tabla de disminución doble
viudas o viudos para viudas o viudos
(b ≤ x <r). (b ≤ x <R).
10. • Funciones basadas • Las conmutaciones ya
mencionadas y las
en la tabla de funciones de
vida para los jubilados anualidades se refieren a
salarios y pensiones a
(r ≤ x <w) . pagar de forma continua
y es adecuada si los
pagos se hacen con
frecuencia, por
ejemplo semanal.
• Ellos pueden ser
ajustados con mayor
exactitud a cualquier plan
de pago específico.
11. Expresiones para los posibles valores actuales
de salarios y beneficios asegurados
• Las expresiones siguientes se refieren a un grupo de
sexo determinado, con edad x en la fecha de
evaluación y se refieren a una unidad de salario
asegurado en esa fecha. Las expresiones para
huérfanos no están indicados, pero se pueden
derivar de las mismas forma que para las viudas o
viudos.
• Valor presente para salarios asegurados (b ≤ x < r).
12. • Valor presente para pensiones de retiro
donde p(r, x) denota la pensión de retiro de ese grupo por
edad x como una proporción del salario final.
• Valor presente de pensiones por incapacidad (b ≤ x < r)
donde p(t, x) denota la pensión por incapacidad como una
proporción del salario para una persona x si la incapacidad
es adquirida en la edad (t, t+1).
13. • Valor presente de las pensiones de las viudas /
viudos
(b ≤ x <r)
• Valor presente de las pensiones de las viudas /
viudos (la muerte después de la incapacidad)
(b ≤ x <r)
14. Desarrollo de expresiones para una
fórmula simple de pensión
• Se ilustra a continuación una fórmula simple cuando la
pensión acumula el 1% del sueldo total por
año. Si ps (x) denota el pasado servicio en la fecha
de evaluación,
donde
16. Cálculo de la prima promedio
• La aplicación del método del valor presente se
ilustra en esta sección para calcular el promedio
de las primas de la API y AP2 respectivamente
para la primera población, los nuevos entrantes,
la prima promedio general, GAP y por un nuevo
régimen de pensiones.
• Para simplificar sólo se considera un sexo.
• Se debe entender que en la práctica, los
resultados para los machos y hembras tienen
que ser combinados.
17. • Suponer que Ac(x, 0) denota la población de la
edad inicial x en la fecha de evaluación y s(x, 0) el
promedio del salario asegurado de esta población.
• Además, pr(x) denota la proporción de los
nuevos entrantes a la edad x, suponiendo que es
el mismo para todas las generaciones de nuevos
entrantes y na(t) el número de nuevos ingresos en
el año t (t - l, t), y se asume que comienza a mitad
de año.
• Sea sn(x) el promedio del salario asegurado de una
generación estándar de los nuevos entrantes que
entran en la fecha de evaluación.
18. • Las primas promedio de la población inicial y nuevos
entrantes esta dada por lo siguiente:
• Si las expresiones anteriores se abrevian como
y
• La prima promedio general esta dada por
donde k esta dada por
20. Introducción
• La actividad aseguradora está difundida en el
mundo entero, son de uso corriente los seguros
de automóviles, incendios, robos, vida, etc.
• Esta actividad responde a la incertidumbre que
sienten los individuos ante ciertas situaciones
que pueden provocar distintos daños, tanto
materiales como personales.
21. Introducción
• El miedo a la posibilidad de que ocurran dichos
acontecimientos se intenta eliminar mediante la
compra de un seguro que compensará al
asegurado en el caso de producirse algún daño.
• La base de esta actividad radica en la existencia
de un equilibrio entre la prestación que hará la
compañía de seguros y la contraprestación que
ella recibe del asegurado.
22. Antecedentes históricos
• En sus comienzos, el seguro era una forma de
solidaridad entre los miembros de una
comunidad.
• Consistía en un fondo o bolsa en la que todas
las personas depositaban parte de su dinero.
• Con el capital que acumulaban entre todos, se
pagaban los daños que sufrían algunos de ellos.
23. Antecedentes históricos
• La Ciencia Actuarial tal como hoy se concibe
comienza en el siglo XVII.
• Durante este periodo las necesidades
comerciales dieron lugar a operaciones que
acarreaban un interés compuesto, los seguros
marítimos eran algo habitual y el álgebra de las
rentas vitalicias comenzaba su andadura.
25. Antecedentes históricos
• En 1693 Edmund Halley, matemático ingles,
publicó un famoso documento describiendo la
construcción de tablas de vida completas a
partir de la hipótesis de estacionariedad de la
población, así como el método de valoración
de las rentas vitalicias, que es en esencia el
mismo que se utiliza hoy en día.
26. Antecedentes históricos
• Las tablas de Halley se utilizaron por la mayoría
de las compañías de seguros inglesas creadas
durante el siglo XVIII.
28. Interés compuesto
• El interés puede ser considerado como
la recompensa pagada por un prestatario por el
uso de un activo, que se refiere
como el capital o principal, que pertenece a la
entidad crediticia.
• Se supone que tanto el capital e interés se
miden en unidades de una moneda
determinada.
• El interés puede ser simple o compuesto.
29. Interés simple
• Si un capital de unidades de C se presta a un
interés simple en la tasa de i por año para n
años, la suma acumulada al final del
período está dada por:
AS C 1 ni
30. Interés compuesto
• Si, por otro lado, la suma es colocada a interés
compuesto, la suma acumulada está dada por:
n
AS C1 i
• En el concepto de interés compuesto subyace el
avalúo y evaluación de inversiones.
31. Interés compuesto
• Es basado en periodos anuales.
• La relación entre e i se expresa como:
log e 1 i e 1 i
32. Interés compuesto
• El símbolo v a menudo es utilizado para
denotar el recíproco de 1+i; así:
1
v e
1 i
• Al final del periodo, tenemos:
n n n
PV k1 i kv ke
35. Anualidades financieras
• Anualidad financiera: cantidad de dinero que
es pagadera al inicio de cada ano por un
término de n años.
• Valor presente de la anualidad:
1 vn
an 1 v v 2 ... v n 1
1 v
• Anualidad de vida:
an
van
36. Anualidades financieras
• Valor acumulado de una anualidad: suma de
los valores acumulados de los pagos
individuales.
• Valor acumulado de anualidad inmediata:
n 1 n 2 n
Sn 1 i 1 i ... 1 i 1 i an
37. Anualidades financieras
• Anualidades pagada en m cuotas de forma
homogénea:
( m) i
a ( m)
an
n
i
( m) ( m) i
a a an
n n
m
• donde ( m) 1
i m1 i m
1
39. Tablas de vida
• Tablas de vida: mecanismo para la exposición
sobre la mortalidad humana.
• Está representada por la función l x indicando
los sobrevivientes a una edad exacta x .
• Está sujeta a reducción única, la muerte.
• El alcance de x es (0, ).
• Función auxiliar:
dx lx lx 1
40. Tablas de vida
• Taza de mortalidad central a una edad x mx
• Taza de mortalidad de la taza de vida qx
• Probabilidad de que una persona muera dentro
de un periodo de un año:
2d x dx 2mx
mx qx
lx lx 1 lx 2 mx
41. Tablas de vida
• Complemento de taza de mortalidad de la tabla
de vida:
lx
px 1 qx
lx 1
• Representa la probabilidad para que una
persona de edad x sobreviva a una edad x+1.
42. Tablas de vida
• Fuerza de mortalidad a cualquier edad:
l dlx
x
lx d x
43. Tablas de vida
• Fuerza de mortalidad a la edad x+0.5:
qx
x 0 .5
1 0.5q x
44. Tablas de vida
• Promedio de la vida futura:
lx lx ... 0 1
ex 1 2 ex l y dy
lx lx x
• La expectativa completa es aproximada por:
0
ex ex 0.5
45. Funciones elementales de
conmutación
• Son derivadas mediante la combinación
de funciones de tablas de vida con las de
interés compuesto.
• Son utilizadas para el cálculo de
anualidades de vida y funciones de
seguros.
46. Funciones elementales de
conmutación
• Funciones de conmutación de nivel 1 (0 ≤ x < ω):
x x 1
Dx lxv Cx d xv
• Funciones de conmutación de nivel 2:
Nx Dy Mx Cy
y x y x
• Funciones de conmutación de nivel 3
– Sx y Rx se obtienen a través de la realización de
sumas similares a las del segundo nivel.
48. Anualidades de vida y seguros
• Anualidad de vida debida: serie de pagos de
una unidad al inicio de cada año, pagable
siempre y cuando a una edad x está vivo.
• Valor probable de anualidad:
Nx
ax
Dx
• Anualidad de vida inmediata:
Nx 1
ax
Dx
49. Anualidades de vida y seguros
• Anualidad de vida pagadera o de inmediato:
( m) m 1
ax
ax
2m
( m) m 1
a x ax
2m
50. Anualidades de vida y seguros
• Anualidad de vida continua probable:
Nx
ax
dx
• Donde:
Nx Nx 1
Nx
2
51. Anualidades de vida y seguros
• Anualidad de vida temporal:
Nx Nx
a x:n n
Dx
( m) m 1 Dx n
a
a 1
x::n x::n
2m Dx
52. Anualidades de vida y seguros
• Anualidad de vida conjunta:
lx t l y t t
axy v
t lx l y
53. Anualidades de vida y seguros
• Anualidad final de sobreviviente:
ax / y a y a xy
58. Tabla de disminunción múltiple
• Es similar a la tabla de vida.
• Su diferencia es que se encuentra más de una
disminunción para ser considerados.
• Existen tazas dependientes e independientes.
59. Tabla de disminunción múltiple
• Tazas independientes:
– Se aplican cuando una disminución actúa por sí sola.
• Tazas dependientes:
– Usada en casos donde la disminución ocurre con una
o más disminuciones.
• Doble disminución:
– Se generalizan a tres decrementos.
60. Tabla de disminunción múltiple
• Tazas dependientes:
– Sea lx el número de sobrevivientes a una edad x en
la tabla de disminución doble.
– Tazas dependientes correspondientes a la
disminución: * *
x x
– Tazas independientes correspondientes: x x
– Tazas dependientes en términos de tazas
dependientes:
* *
x x 1 2
x
x x 1 x
2
61. Tabla de disminunción múltiple
• Funciones auxiliares
* *
dx l x x dx l x x
lx 1 lx dx dx
* *
lx 1 l x (1 x x ) l x (1 x )(1 x )
62. Tabla de disminunción múltiple
• Funciones auxiliares
* x x x x
x x 1
2 3
* * *
lx 1 l x (1 x x x ) l x (1 x )(1 x )(1 x )
65. Referencias
• http://antropicos.blogspot.com/2012/04/azarquiel
-el-gran-astronomo-de-al.html
• http://sph.bu.edu/otlt/lamorte/EP713/Web_Page
s/EP713_History/EP713_History4.html
• http://www.ilo.org/gimi/gess/RessShowRessourc
e.do?ressourceId=778
• Actuarial mathematics of social security
pensions
Notas del editor
Por ejemplo: Antiguamente existía en algunos puertos la costumbre de que todos los armadores de barcos que hacían una determinada línea, aportaban a un fondo común una cantidad de dinero en función del número de navíos que poseían. Aquellos armadores cuyos barcos se hundían o eran abordados por los piratas recibían una compensación económica procedente del fondo común para poder adquirir otro barco con el que poder continuar su actividad.
2) Este tipo de operaciones requería algo más que el juicio intuitivo y comercial de los primeros aseguradores.
El apéndiceindicaque se todos los cálculosmostrados en el mismo son en base a interéscompuesto.
***La definición de interés compuesto es basado en periodos anuales.En teoría, posibleconcebir la fuerza de interés, asumidaparaoperarcontinuamente.La relación entre e i se expresacomo:
Un concepto importante es el valor presente de una suma acumulada pagadera en n años desde este instante en adelante.Esto hace referencia al capital, el cual es prestado o invertido a una tarifa fija de interés i por año. A esta cantidad también se le llama k .
***Cuando el recibo de una suma acumulada k es sujeta a una probabilidad p, está presente un valor llamado “valor probable presente” y está dado por la ecuación mostrada.
2) El valor presente de la anualidad pagadera es la suma de los valores presentes de los pagos individuales. Este tiene símbolo y expresión como siguen:3) Si los pagos anuales se realizan al final de cada año, la anualidad es llamada “anualidad inmediata”. La misma se relaciona de la siguiente forma a la anualidad de vida:
***Más generalmente, una anualidad puede ser pagada en m cuotas que se extienden en forma homogénea durante todo el año.Dependiendo de si el pago es realizado al final o al principio de cada periodo fraccionado
***Para propósitos teóricos, es posible concebir una anualidad continua, donde un importe por año se supone que se invierte en forma continua durante todo el año. Los valores actuales correspondientes a los valores acumulados utilizan los siguientes símbolos y expresiones.
***Las tablas de vida también conocidas como tablas de mortalidad, son un mecanismo para la exposición sobre la mortalidad humana.Ésta es representada con la función {lx} indicando los sobrevivientes a una edad integral exacta x de un número inicial que pudiera ser de 100,000 recién nacidos.La tabla está sujeta a una reducción única, la muerte.El alcance de x es (0,) , donde representa el límite de vida.Una función auxiliar dx, que indica el número de vidas eliminadas por muerte entre las edades x y x+1 está dada por la relación que se muestra.
***La taza de mortalidad central a una edad x (mx) y la taza de mortalidad de la tabla de vida (qx), este último representando la probabilidad de que una persona de edad x muera dentro de un periodo de un año está dada por:
***El complemento de la taza de mortalidad de la tabla de vida, representa la probabilidad para que una persona de edad x sobreviva a una edad x+1, se indica con el símbolo Px y es dada por la relación
***Para propósitos teóricos, se acostumbra suponer que lx es una función continua de x.La fuerza de mortalidad a cualquier edad (no necesariamente integral) es indicado por la solución dada por:
***La fuerza de mortalidad a la edad x+0.5 es aproximada por:
***Las expectativas de vida a una edad x mide el promedio de vida futura a esa edad.La expectativa de vida futura es denotada por ex, la cual representa el número promedio de años completos que vivió más allá de la edad x, mientras que la expectativa es completada, es denotada por ex^0, representando el promedio exacto.La expectativa completa es aproximada por:
***Las funciones elementales de conmutación son derivadas mediante la combinación de funciones de tablas de vida con las funciones de interés compuesto.Ellas son utilizadas para el cálculo de anualidades de vida y funciones de seguros discutidas anteriormente.Las funciones de conmutación de nivel 1, son definidas como sigue:
***Las funciones de conmutación de nivel 1, son definidas como sigue:Las funciones de conmutación de nivel 2 Mx y Nx se obtienensumandolasfunciones del primer nivelcorrespondiente.Las funciones de conmutación de nivel 3, Sx y Rx se obtienen a través de la realización de sumassimilares a las del segundonivel.Existen en otrasfunciones de conmutaciónutilizadaspara el cálculo o evaluación de beneficios de funcionesdiscutidasanteriormente.
***Unaserie de pagos de unaunidad al inicio de cadaaño, pagablesiempre y cuando a edadx se está vivo, esllamado “anualidad de vidadebida”.El valor probable de estaanualidadtiene el siguientesímbolo y se expresa en términos de funciones de conmutaciónelementales:Si los pagos son realizados al final del año , la anualidadesdeterminada “anualidad de vidainmediata”. Se denota con el símbolo ax y se expresa de la siguiente forma:
***Unaanualidad de vida, ya sea pagadera o de inmediato, debe ser pagadera en mcuotasuniformementedistribuídas a lo largo de un año.Éstatiene los símbolos y expresionessiguientes:Cabeseñalar la diferencia de signos entre ambasecuaciones.
***Unaanualidad de vida continua esunadonde se pagaunaunidadporañocontinuamente a través de los años. El valor posiblepresente se denotacomosigue y esaproximadopor la expresión:
***Si el término de la anualidad de vidaeslimitadoparanaños se denomina “anualidad de vida temporal”.Porejemplo, unaanualidad de vidatemporerapagadera se denota con el siguientesímbolo y tiene la expresión:Luego de variassustituciones y operacionesmatemáticas, resulta la expresión:
***Una “anualidad de vidaconjunta” esaquellaqueespagable a lo largo de dos vidas a edadesx y y (ambas con vida), siespagable al final de cadaaño.Tiene el siguientesímbolo y expresión:Dondetfluctúadesde 1 hasta el final del periodo de pago.
***Unaanualidadpagable a edadydespués de la muerte a unaedadxesllamada “anualidad final de sobreviviente”Se expresacomo:
***El importeunitario se paga al final del año en el cualunavida a edadxmuere, el arregloesllamado “seguro de vidaentera”.El valor probable presente del seguro se denota Ax y está dado por:
***En estecaso, la cantidadaseguradaespagadera al final del año de la muerte, siéstaocurre en un término de naños o al final del término del sobreviviente.
***Un seguro de investidura se observa en la suma de un “segurotemporero” o “término” y una “dotaciónpura”.Si la sumaaseguradaespagadera de inmediatamente en la muerte, Mxesreemplazadapor:Y similar para M x+n
***Latabla de “disminunciónmúltiple” es similar a la tabla de vida, con sólo la excepción de que se consideramás de unadisminunción, tambiénconocidocomodecrecimiento.Unadistinciónsebe ser realizada entre la taza de disminuncióndependientes e independientes.
Las tazasindependientes seaplicancuandounadisminuciónactúaporsí sola.Las tazadependiente se refiere a los casosdonde la disminuciónactúaconcurrentemente con una o másdisminuciones.El caso de “dobledisminución” α y β los cuales se generalizan a tresdecrementos.
Si lastazasindependientes son dadas, lastazasdependientespueden ser calculadasusando la fórmuladiscutidaanteriormente.La función de la tabla de dobledisminuciónlx y lasfuncionesauxiliares dαx y dβx indicanrespectivamente el número de salidas o resultadosdebido a α y β entre lasedadesx y x+1Estafórmula de lx+1 la podemosescribir de la forma:
Si la fórmula anterior, expresada en términos de tazasdependientes y tazasindependientes, se puedegeneralizarportresdisminunciones: α, β y ϒ, de la forma:Con expresionessimilarespara *βx y *ϒx:La teoría de extensión de disminucionesmúltiples se puedeaplicar o calcular con estasmismasfórmulas.
La tabla de servicioactivoesrepresentadapor la función {lx^a}Dondebrepresenta el rangoque se extiendedesde la edad de entrada y r represeta la edad de retiro.lx^arepresenta el número de personas contínuascuyoestado de retiroesactivo a unaedadx a partir de unaedadhipotéticaentrada o añadida a un patrón de edadb.Aquí se necesitaadoptar los patrones de pensiónapropiados y tazas de mortalidadparacadacaso (qx) y de ser necesrio, el posible error (ix).Tambiénesimportanteutilizar la función de retiro (rx) apropiada.Las tazasseleccionadasdependenmás de cadacasoporseparado en lugar de si son tazasdependientes o independientes.