Indexando permutações

Documentos relacionados
3 Matemática financeira e atuarial

Departamento de InformáAca - PUC- Rio. Hélio Lopes Departamento de InformáAca PUC- Rio. Probabilidade

Práticas Atuariais em Seguros e Pensões. 5. Provisões Técnicas Thaís Paiva

Simulação estocásaca

6. Análise dos Resultados Fundo de Pensão

Departamento de InformáAca - PUC- Rio. Hélio Lopes Departamento de InformáAca PUC- Rio. A plataforma R

Exercícios de programação

Carla Jardim Dias. Um modelo estocástico para o fluxo de caixa de um plano de previdência de um indivíduo. Dissertação de Mestrado

CONTABILIDADE ATUARIAL

Estatística-2017/2 aula de 14/08 TURMA: IGA

IND 1115 Inferência Estatística Aula 6

Revisão de distribuições de probabilidades contínuas (Capítulo 6 Levine)

Prof. Marcelo Azevedo Costa. Departamento de Engenharia de Produção Universidade Federal de Minas Gerais

EAC 0467 Modelagem de Planos de Previdência

Trabalho Prático 1. Valor: 1,0 pontos (10% da nota total) Data de Entrega: 02/05/2010

Conceitos Básicos e Medidas em Demografia Mortalidade e Esperança de Vida

ENG1000 Introdução à Engenharia

5. PRINCIPAIS MODELOS CONTÍNUOS

Intervalos de confiança para rendas vitalícias: aplicação a fundos de pensões

Noções de Simulação. Ciências Contábeis - FEA - Noturno. 2 o Semestre MAE0219 (IME-USP) Noções de Simulação 2 o Semestre / 23

Redes Industriais. Carlos Roberto da Silva Filho, M. Eng.

Funções Geradoras de Variáveis Aleatórias. Simulação Discreta de Sistemas - Prof. Paulo Freitas - UFSC/CTC/INE

Cálculo das Probabilidades I

5 Um simulador estocástico para o fluxo de caixa

Computação para Informática - Prof. Adriano Joaquim de Oliveira Cruz Segunda Aula Prática - 29 de agosto de 2008

Hashing: conceitos. Hashing

Estatística I Aula 8. Prof.: Patricia Maria Bortolon, D. Sc.

ACH Introdução à Estatística Conteúdo Teórico: 12 - Simulação

Tabelas Hash. Prof. Túlio Toffolo BCC202 Aulas 23 e 24 Algoritmos e Estruturas de Dados I

21090 Programação e-fólio Recurso 2013/2014. e-fólio Recurso

Práticas Atuariais em Seguros e Pensões

Unidade IV ESTATÍSTICA. Prof. Fernando Rodrigues

Hashing. Cormen Capítulo 11

Práticas Atuariais em Seguros e Pensões. 3. Provisões Técnicas Thaís Paiva

1 x. = π 2. pois. Probabilidade: um curso introdutório - Mônica Barros - Capítulo 7 - Soluções

COMPARTILHAMENTO DE RISCOS

Simulado de Linguagem de Programação Java

a redução vai afetar o seu plano

VARIÁVEIS ALEATÓRIAS

Expansões AULA ... META. Apresentar a expansão binomial e multinomial. OBJETIVOS. Ao final da aula o aluno deverá ser capaz de:

Informe-se, esclareça as suas dúvidas e reflita!

Probabilidade Aula 11

INF Fundamentos da Computação Gráfica Professor: Marcelo Gattass Aluno: Rogério Pinheiro de Souza

PRINCIPAIS MODELOS CONTÍNUOS

ESTATÍSTICA. x(s) W Domínio. Contradomínio

Gráfico de Probabilidades

Mediana. Aula 09. Menor. i-ésimo menor elemento. Algoritmo de Seleção. -ésimo menor elemento. Mediana é o n+1. -ésimo menor ou o n+1

Sistemas especialistas Fuzzy

Endereçamento Aberto

Forecasting e ti O i Otim Oti ização de ã d Carteiras com Matlab AULA 3

Ambiente de desenvolvimento

DISTRIBUIÇÕES DE PROBABILIDADE CONJUNTAS DISTRIBUIÇÕES CONJUNTAS ROTEIRO DISTRIBUIÇÃO CONJUNTA

Redes Complexas Aula 7

Simulação Monte Carlo

Working 03 : Conceitos Básicos II

Modelagem e Análise de Sistemas de Computação Aula 20

Classificação de Sistemas de Simulação. Profa. Dra. Soraia Raupp Musse

SUMÁRIOS DE VARIÁVEIS ALEATÓRIAS CONTINUAS

Working 03 : Conceitos Básicos II

ENTIDADE 1- SIGLA: CAVA 2- CÓDIGO: RAZÃO SOCIAL: CAIXA VICENTE DE ARAUJO DO GRUPO MERCANTIL DO BRASIL - CAVA DADOS DOS PLANOS

Processos Estocásticos e Cadeias de Markov Discretas

TÁBUA DE VIDA DA POPULAÇÃO FEMININA DE RIBEIRÃO PRETO, SP (BRASIL), 1973*

Tabelas de hash Acabamos de estudar como implementar uma tabela hashing aberta e estudaremos agora como implementar uma tabela hashing fechada ou

Sistemas de Equações Lineares

5. PRINCIPAIS MODELOS CONTÍNUOS

INF 1005 Programação I lista 09

PAINEL 7 COMPARTILHAMENTO DE RISCOS EM PLANOS DE PREVIDÊNCIA COMPLEMENTAR

Probabilidade II. Departamento de Estatística. Universidade Federal da Paraíba

MUNICÍPIO DE CEDRO - PE

Finanças Corporativas. Análise de Sensibilidade. Métodos de Avaliação de Risco. Motochoque Ltda. Análise de Risco

Computação Científica com MATLAB. Melissa Weber Mendonça

Intervalos de confiança para rendas vitalícias: aplicação a fundos de pensões

Introdução à Engenharia ENG1000

INF 1771 Inteligência Artificial

PDI. Vou aderir ao PDI.

TP537 Transmissão Digital 1ª Avaliação 27/10/ :00h Prof. Dayan Adionel Guimarães. Aluno(a):

PERT PERT PERT PERT PERT PERT. O CPM assume que as estimativas de tempo para um projeto são certas (determinísticas);

ESTATÍSTICA Aula de 07/08/2017. Introdução ao R Variáveis Qualitativas: gráficos

Como gerar uma amostra aleatória simples com o Microsoft Excel

Medida do Tempo de Execução de um Programa. Bruno Hott Algoritmos e Estruturas de Dados I DECSI UFOP

tipo e tamanho e com os "mesmos" elementos do vetor A, ou seja, B[i] = A[i].

Processos Estocásticos. Variáveis Aleatórias. Variáveis Aleatórias. Luiz Affonso Guedes. Como devemos descrever um experimento aleatório?

Pensando na Aposentadoria: PGBL, VGBL e Autoprevidência

Prof. MSc. David Roza José 1/27

Cícero Rafael Dias Gerente de Atuária e Benefícios

TUTORIAL MATLAB Victor Breder 2016

Plano CV Prevdata. Conheça mais sobre o seu Plano de Previdência Complementar

DEMONSTRAÇÃO ATUARIAL

Conceitos Básicos e Medidas em Demografia

Pensando na Aposentadoria: PGBL, VGBL e Autoprevidência

2. EXERCÍCIOS PROPOSTOS SOBRE V.A. E DISTRIB.PROBAB.

Computação 1 - Python Aula 9 - Teórica: Interferindo no fluxo de repetição: Break e Continue Laços Aninhados

Introdução a Algoritmos Genéticos

Shell Script. Rafael Silva Guimarães

Análise de Algoritmos

Números Aleatórios Argumentos da Linha de Comando Arquivos

SER Introdução ao Geoprocessamento

Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais Programa de Pós-Graduação em Modelagem Matemática e Computacional

Gauss-Seidel para Solução de Sistemas com Matrizes Banda Usando Armazenamento Especial

Transcrição:

Introdução à Simulação Estocás5ca usando R INF2035 PUC- Rio, 2013.1 Departamento de InformáAca - PUC- Rio Hélio Lopes Departamento de InformáAca PUC- Rio Indexando permutações Uma permutação é uma função bijetora de um conjunto nele mesmo. Para especificar uma permutação de um conjunto de n elementos (0,1,2,3,,n- 1) basta listar os valores p(0),p(1),p(2),p(3),,p(n- 1). Exemplo: (2,0,1) representa uma permutação que mapeia 0 para 2, 1 para 0 e 2 para 1. O número de permutações possíveis num conjunto de n elementos é n!. 1

Indexando permutações Indexando permutações getpermutaaonfromindex <- funcaon (n, i) if (n == 1) p <- c(0) else f <- factorial(n- 1) r <- i %% f q <- floor(i/f) pp <- getpermutaaonfromindex(n- 1,r) p <- c(pp,(n- 1)) if (q > 0) for (i in 1:q) temp <- p[n- i] p[n- i] <- p[n- i+1] p[n- i+1] <- temp return(p) 2

Indexando permutações getindexfrompermutaaon <- funcaon(n,p) if (n == 1) i <- 0 else for (q in 0:(n- 1)) if (p[n- q] == (n- 1)) pp <- p[- (n- q)] break r <- getindexfrompermutaaon(n- 1,pp) f <- factorial(n- 1) i <- q * f + r return(i) Gerando permutações rpermutaaon <- funcaon(n) i <- floor(runif(1)*fat(n)) X <- getpermutaaonfromindex(n,i) X 3

rpermutaaon <- funcaon(n) x <- c(1:n)- 1 for (i in n:2) j <- (floor(i*runif(1))+1) if (i!= j) temp <- x[j] x[j] <- x[i] x[i] <- temp x Gerando permutações Um dos elementos básicos dos seguros que lidam com a vida humana é a tábua de mortalidade. Apresentaremos inicialmente um modelo probabilísaco para a sobrevivência de um indivíduo. Depois, introduziremos as tábuas de mortalidade. 4

MatemáAca atuarial Considere um indivíduo com x anos e T seu tempo futuro de vida, denotado por T(x). Portanto, a idade em que o indivíduo morre é x + T (x). O tempo futuro de vida T de um indivíduo é uma variável aleatória com uma função de distribuição G(t) = Pr(T t), t 0. A função G(t) representa a probabilidade que o indivíduo morrerá dentro de t anos, para qualquer valor de t. Assume-se que a função de distribuição de probabilidade de T, denotada por G, é conhecida e é contínua, e que G possui uma função de densidade g (g(t) = G (t)). MatemáAca atuarial Dentro desse contexto, a probabilidade que um indivíduo na idade x morra dentro de t anos, denotada por t q x, pode ser escrita da seguinte maneira t q x = G(t). Similarmente, a probabilidade de um indivíduo sobreviver por mais t anos, denotada por t p x é: t p x = 1 t q x. O valor esperado do tempo restante de um indivíduo com idade x é E[T ], e sua definição é: e x = E[T ]= 0 tg(t) dt. 5

MatemáAca atuarial De agora em diante, se t = 1 o índice t é omiado nas notações apresentadas. Define- se agora a variável aleatória K que representa o número de anos completos futuros vividos por um indivíduo com uma idade x. Assim, pode- se dizer que Pr(K = k) = Pr(k T<k+ 1) = k p x q x+k,k=0, 1,... MatemáAca atuarial O valor esperado de K é chamado de valor esperado de truncamento do tempo de vida futura de um indivíduo com idade x, e é denotado por e x. Portanto, e x = E[K] = k=1 k Pr(K = k) = k=1 k k p x q x+k. Ou então, e x = k=1 Pr(K k) = k=1 kp x. 6

Tábuas de mortalidade ParAndo- se de um número fechado de paracipantes, denominado raiz, em que o gênero pode ser levado em consideração, a tábua de mortalidade revela a quanadade de pessoas vivas anualmente em cada idade, ou seja, trata- se de uma tábua determinada pelas taxas anuais de mortalidade ou de sobrevivência. Existem vários Apos de tábuas atuariais, como a AT- 49, AT- 83 e a AT- 2000, onde AT quer dizer annuity table e o número refere- se ao ano em que as estaxsacas passadas começaram a valer. Tábuas de mortalidade Tábuas mais modernas, como a AT- 2000, são adotadas em várias empresas no Brasil, principalmente para planos mais flexíveis como o PGBL. Ela possui o tempo de vida médio mais elevado que as outras, reduzindo assim, o valor do benezcio a ser pago pelas empresas. Por exemplo, na AT- 49 a expectaava de sobrevida para alguém com 60 anos é de 18,5 anos, na AT- 83 é de 22,6 e na AT- 2000 é de 24,6. As tábuas mais modernas não devem ser vistas como injustas ou benéficas apenas às seguradoras. Refletem as mudanças que a sociedade vem sofrendo, como o aumento da expectaava de vida, melhores condições sanitárias e avanços na medicina. 7

Tábuas de mortalidade Em resumo, se uma empresa trabalhar com tábuas desatualizadas, ela corre o risco de não ter como pagar no futuro a renda mensal vitalícia aos beneficiários. A construção dessas tábuas pode ser oriunda da experiência das segura- doras ou se valer dos dados dos censos demográficos. Não existe ainda uma tábua de mortalidade genuinamente brasileira. O principal moavo é que ainda não deu tempo para construí- la, pois seria preciso observar a vida de um grupo de pessoas por um longo período de tempo. Tábuas de mortalidade As tábuas, sob condição universal, são compostas de seis colunas: x : coluna de idades, em anos; l x : número de pessoas vivas na idade x do grupo em estudo, de um total inicial hipotéaco de 100.000 novos nascimentos; d x : número de pessoas do grupo que morrem entre as idades x e x + 1; q x : probabilidade anual de morte, ou seja, a razão entre o número de pessoas do grupo que morrem numa idade w (d w ) pelo número de pessoas da idade de w (l w ); p x : probabilidade anual de sobrevivência, obada pela relação p x = 1 q x ; e x : expectaava de vida para um indivíduo com idade x. 8

Tábua AT-2004 - Masculina Apresentação do problema: Uma das grandes incertezas que um gerente de aavos e passivos de uma seguradora no ramo vida deseja modelar é a sobrevivência de um indivíduo que possui uma apólice com ela. Assim, o primeiro problema que será considerado nesse curso é o de gerar cenários de uma variável aleatória M que representa o número de meses que um indivíduo sobrevive a parar do momento em que ele fez um seguro de previdência. Para simplificar o problema, assuma que esse indivíduo aderiu ao plano no dia de seu n- ésimo aniversário e que a probabilidade de sobrevivência desse indivíduo obedece a lei de distribuição definida pela tábua de mortalidade americana masculina de 2004. 9

Modelagem: Para modelar a incerteza em relação à sobrevivência do indivíduo ualizando a tábua de mortalidade americana masculina de 2004, o simulador gera uma variável aleatória distribuída por uma Bernoulli(q x ), onde q x é a probabilidade do indivíduo na idade x morrer entre o ano x e x + 1. Modelagem (cont.): Para isto é gerado um número aleatório uniformemente distribuído entre [0, 1]. Se o número gerado for maior do que q x, então o indivíduo sobrevive e o processo é repeado para o ano seguinte. Caso contrário, se o número gerado for menor ou igual a q x, o indivíduo morre. Resta saber em qual mês ocorre a morte. Para isto, o simulador gera um número aleatório discreto distribuído uniformemente entre 1 e 12 e o mês em questão corresponderá ao mês da morte do indivíduo. 10

Simulação usando R: O primeiro passo para implementar o simulador é o de carregar a tábua de mortalidade no R. A maneira mais fácil é carregá- la no sistema através de um arquivo, que pode ser criado copiando a tábua linha por linha, separando cada valor por um único espaço em branco. Colocamos também na primeira linha do arquivo os seguintes caracteres: x l d p q. Esse cabeçalho indica que a primeira coluna se refere à idade, a segunda ao número de pessoas vivas, a terceira ao número de pessoas que morreram no decorreer daquele ano, a quarta à probabilidade de sobreviver por mais um ano dada a idade x (ou seja, o valor de p x ), e, finalmente, a quinta indicando a probabilidade de não sobreviver (q). Simulação usando R: Para carregar a tabela no R existe uma função que lê de um arquivo texto (formato ASCII) os seus dados. Essa função chama- se read.table, e ela retorna um Apo de dado, que no R é cahamado de data frame. Os argumentos básicos dessa função são o nome do arquivo, um flag informando se existe uma linha de cabeçalho (header ), o caracter que representa o separador dos números da tabela, e o caracter que indica o ponto decimal (. ou, ). 11

Simulação usando R: A primeira linha lê a tabela do arquivo AT2004.txt armazenando- a na variável AT2004M. A segunda linha desse código mostra o comando para ver o conteúdo da tabela. Na terceira linha, o conteúdo da coluna "p"da tabela é carregado na variável p_x. Simulação usando R: Agora que as probabilidades p x estão carregadas na memória do R, podemos desenvolver o simulador como uma função que retorna o número de meses que o indivíduo ainda viverá, dada a sua idade no momento de sua adesão ao plano. - - Esse simulador será implementado como uma função cujo nome é CenarioDeSobrevida e que possui os seguintes parâmetros: IdadeInicial: idade inicial que o indivíduo entre no plano; p_x: um vetor cuja entrada de índice i corresponde a probabilidade p i- 1 de uma tábua de mortalidade. 12

Simulação usando R: Simulação usando R: Para gerar um cenário para um indivíduo que inicia o plano com 40 anos execute o seguinte comando: CenarioDeSobrevida(40,p_x). Exercício: Gere 1000 cenários para os números de meses de sobrevida de um in- divíduo que inicia o plano com 40 anos, calcule a média desse número de meses, compare o resultado dessa média com o valor de e40 que se encontra na úlama coluna da tábua de mortalidade, e, finalmente, visualize o histograma desses cenários. 13