Arbitrage-free catastrophe reinsurance valuation for compound dynamic contagion claims

Diese Arbeit entwickelt arbitragefreie Prämien für Katastrophen-Rückversicherungsverträge mit einem zusammengesetzten dynamischen Kontagionsprozess, um die wachsenden Risiken durch Klimawandel, Cyberangriffe und Pandemien zu bewerten, und vergleicht diese numerisch mit anderen Modellen sowie durch Sensitivitätsanalysen.

Jiwook Jang, Patrick J. Laub, Tak Kuen Siu, Hongbiao Zhao

Veröffentlicht Fri, 13 Ma
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Versicherung gegen Katastrophen: Wie man das Unvorhersehbare berechnet

Stellen Sie sich die Versicherungswelt wie einen riesigen, geschäftigen Hafen vor. Die Versicherer sind die Hafenmeister, die Schiffe (die Menschen und Unternehmen) vor Stürmen schützen. Aber manchmal kommen nicht nur kleine Wellen, sondern riesige Tsunamis – sei es durch Naturkatastrophen wie Hurrikans, durch Cyberangriffe oder Pandemien.

Wenn ein solcher Riesensturm kommt, können die Hafenmeister allein nicht mehr zahlen. Deshalb mieten sie sich einen riesigen „Rettungsschirm" von einer Rückversicherungsgesellschaft. Diese Rückversicherer sind die Superhelden, die den Hafenmeister unterstützen, wenn die Wellen zu hoch werden.

Das Problem: Wie viel Geld muss der Hafenmeister für diesen Rettungsschirm bezahlen?

Bisher waren die Berechnungen oft zu einfach. Sie gingen davon aus, dass Stürme zufällig und unabhängig voneinander kommen. Aber in der Realität ist es anders: Ein großer Sturm (z. B. eine Überschwemmung) ruft oft sofort weitere Schäden hervor (Straßenbrüche, Lieferketten-Unterbrechungen). Und manchmal kommt ein ganz neuer, fremder Sturm (wie ein Cyberangriff), der nichts mit dem vorherigen zu tun hat, aber trotzdem alles zerstört.

Hier kommt diese wissenschaftliche Arbeit ins Spiel. Die Autoren haben eine neue, sehr clevere Methode entwickelt, um den Preis für diesen Rettungsschirm fair und sicher zu berechnen.

Die drei genialen Werkzeuge der Autoren

Um das Chaos der Katastrophen zu verstehen, nutzen die Autoren drei metaphorische Werkzeuge:

1. Der „Ansteckende" Sturm (Der Compound Dynamic Contagion Process)
Stellen Sie sich vor, ein Sturm ist wie ein Funke in einem trockenen Wald.

  • Selbst-Ansteckung: Wenn ein Baum brennt (ein Schaden), fängt der nächste Baum in der Nähe Feuer (weil die Flammen überspringen). Das nennt man Selbst-Ansteckung. In der Versicherung bedeutet das: Ein Schaden löst sofort weitere Schäden aus.
  • Fremd-Ansteckung: Aber manchmal kommt ein neuer Funke von außen, vielleicht von einem vorbeifahrenden LKW (ein externer Schock wie ein Hurrikan oder eine Pandemie), der den Wald entzündet, ohne dass ein Baum vorher brannte.
    Die Autoren haben ein mathematisches Modell gebaut, das genau dieses „Anstecken" und die „externen Funken" gleichzeitig abbildet. Es ist wie ein Simulator, der nicht nur den Sturm, sondern auch die Kettenreaktion danach simuliert.

2. Die „Brille der Vorsicht" (Die Esscher-Transformation)
Stellen Sie sich vor, ein Versicherer trägt eine spezielle Brille. Durch diese Brille sieht er die Welt nicht so, wie sie wirklich ist (wo vielleicht nur ein kleiner Sturm kommt), sondern so, wie sie gefährlich sein könnte.

  • Wenn die Welt ruhig ist, trägt der Versicherer die Brille und sieht plötzlich riesige Wellen.
  • Diese Brille heißt Esscher-Transformation. Sie ist ein mathematischer Trick, um den Preis so zu berechnen, dass der Versicherer auf der sicheren Seite ist. Sie sorgt dafür, dass der Preis nicht nur die durchschnittlichen Kosten deckt, sondern auch eine „Sicherheitsmarge" für das Schlimmste enthält.
  • Ohne diese Brille wäre der Preis zu billig, und bei einer echten Katastrophe würde der Versicherer pleitegehen. Mit der Brille ist der Preis fair für beide Seiten: Der Kunde zahlt genug, damit der Versicherer im Ernstfall zahlen kann, und der Versicherer verdient nicht zu viel auf Kosten des Kunden.

3. Der „Glücksspiel-Simulator" (Monte-Carlo-Simulation)
Da man die Zukunft nicht vorhersagen kann, haben die Autoren einen riesigen digitalen Spielplatz gebaut.

  • Sie lassen den Computer 100.000 Mal verschiedene Szenarien durchspielen: „Was wäre, wenn ein Hurrikan kommt?", „Was wäre, wenn ein Cyberangriff passiert?", „Was, wenn beides gleichzeitig passiert?"
  • Aus all diesen simulierten Spielen ziehen sie einen Durchschnittswert. Das ist wie wenn man 100.000 Mal würfelt, um zu wissen, wie oft man eine 6 würfelt. Nur dass hier Würfel mit riesigen Schadenssummen geworfen werden.

Warum ist das wichtig?

Die Welt verändert sich schnell. Durch den Klimawandel werden Stürme heftiger, durch die Digitalisierung gibt es neue Cyber-Gefahren. Die alten Modelle funktionieren nicht mehr, weil sie diese neuen, komplexen Zusammenhänge nicht verstehen.

Die Autoren sagen im Grunde:

„Wir können nicht einfach sagen: 'Ein Sturm kostet so viel.' Wir müssen verstehen, wie Stürme sich gegenseitig anstecken und wie neue, fremde Gefahren auftauchen. Und wir müssen den Preis so festsetzen, dass wir auch im schlimmsten Fall nicht pleitegehen."

Das Ergebnis

Mit ihrer neuen Methode können Versicherer genau berechnen, wie viel sie für einen „Stop-Loss"-Vertrag (eine Versicherung, die greift, wenn die Schäden einen bestimmten Betrag übersteigen) verlangen müssen.

  • Für den Kunden: Das bedeutet, dass die Preise zwar steigen, aber gerechtfertigt sind. Man zahlt für echte Sicherheit.
  • Für die Versicherer: Sie können ruhig schlafen, denn sie wissen genau, wie viel Geld sie für den Worst-Case-Plan zurücklegen müssen.

Zusammenfassend: Die Autoren haben einen neuen, sehr detaillierten „Wetterbericht" für Katastrophen entwickelt, der nicht nur den Regen misst, sondern auch versteht, wie ein Tropfen einen Bach zum reißenden Fluss werden lässt. Und sie haben eine faire Methode gefunden, um den Preis für diesen Schutz zu bestimmen, damit das ganze System stabil bleibt, wenn die Welt in Aufruhr gerät.