Seven Introductory Lectures on Actuarial Mathematics.pdf
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Seven Introductory Lectures on Actuarial Mathematics
Mogens Steensen
28. februar 2006
Contents
1 Compound Interest 3
1.1 Time Value of Money - Single Payments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Time value of money - Streams of Payments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3 Fair Payment Streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.4 Particular Payment Streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.5 Fractionated Interest and Payments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.6 Continuous Interest and Payments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.7 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2 Life Insurance Risk: Mortality 12
2.1 The newborn's lifetime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2 The
x-year old's residual lifetime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.3 Expected values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4 Comments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.5 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3 Non-life Insurance Risk: Frequency and Severity 20
3.1 Compound risk models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.2 Frequency risk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.3 Severity risk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.4 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4 Valuation principles 28
4.1 Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.2 Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.3 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
5 Life Insurance: Products and Valuation 34
5.1 Single Payments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
5.2 Streams of Payments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.3 Fair Payment Streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.4 Particular Payment Streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.5 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
6 Non-life Insurance: The Aggregate Claim Distribution 41
6.1 The Panjer Recursion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
6.2 Normal Power Approximation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
6.3 Ruin Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
6.4 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
7 Finance and Reinsurance: Products and Valuation 50


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