保险精算

保险精算（寿险）模拟教学系统

第一章前言

一、系统概述

本技术白皮书主要阐述保险精算系统的项目背景和使用现状以及建设目标、总体解决方案，从多个

角度描述本系统的优势和特点，并结合产品特点提出适合贵校的系统总体框架。

本设计方案是公司组织多名在保险行业有多年从业经验的精算师开发而成，是目前国内专业精算软件

中唯一针对高校保险专业而开发的教学系统。

本系统可以为金融实验室构建一个精算实训平台，是保险精算信息化处理、操作和管理平台，充分利

用科技手段实现精算理论教学和精算实际应用相结合的目标。

二、发展趋势

9 0 年代以来，保险精算在中国保险业得到了很大的发展，这种发展不仅表现在保险精算算法上，还

表现在保险教育上，目前国内综合性高校相继开办保险精算专业或保险精算课程，教授保险精算理论知识，

部份高校还开设培养保险精算专业研究生，而且更主要的发展体现在保险精算从理念接受、学习借鉴和探

索阶段，开始向着保险业乃至相关行业的实际操作和应用阶段迈进，即精算理论与技术在中国保险实务中

得到了不同程度的应用。

三、开发背景

随着保险精算信息处理技术的发展，为了适应新形势的要求，各高校基于保险专业教学的需要，开始

希望有一套保险精算软件系统来构建一个模拟保险精算实验室，模拟整个精算过程、结果，让学生有一个

完善、实用、真实的实践环境，去检验所学到的保精算理论知识。正是基于这种市场需求，公司I T 技术

专家、美国/ 香港/ 大陆注册精算师及知名财经高校保险精算教授等核心开发力量共同合作，历经一年时

间开发了本系统，以满足高校保险精算教学需求。

通过对本系统的实训操作，可以促使学生关注最新的信息技术，训练学生的实际操作能力，为金融专

业及其它相关专业的学生走向社会提供一个理论结合实际的实习环境。

本系统是金融保险人才培养和科学研究的重要工具。为了培养面向2 1 世纪的新型实用人才，本系统

提供的真实的操作环境，使学生在掌握理论知识的同时熟悉实际操作过程，改变其知识结构，培养保险行

业真正需要的实用性人才，增强学生的社会就业竞争力。

第二章解决方案

一、概述

我国在加入W T O 后，保险市场将充分开放，保险公司之间的业务竞争会越来越激烈，而这个竞争势

必要体现在服务层面上，服务水平的提高基于保险人提供产品的保费/ 费率的个性化、合理化和所承担风

险的科学性，这就对保险服务的技术支持提出较高的要求。我国企业原来较单一的费率和较粗放的服务水

平及高赔付率已经难以适应越来越激烈的竞争挑战。对保险公司来说，信息化建设包括科学先进的数据分

析处理及精算/ 决策能大大提升企业的核心竞争力，化解经营风险，并提高服务水准。

本系统是主要面向国内高校保险专业或相关专业、保险企业、监管机构和科研院所，通过基于数据仓

库的数据挖掘技术、统计技术、精算技术、金融分析和仿真技术进行财产保险的风险分析与控制。实现的

产品设计、经营状况分析和再保险等风险管理的大型高端软件系统，是目前国内最早也是唯一一类定位于

保险领域及精算教学实训领域的数据分析处理系统与精算的解决方案。

二、系统功能示意图

三、系统特点

◆本系统不但可以满足高校保险专业对精算技术教学实训的要求，同时也可以针对保险行业对精算及风险

分析系统的需求，为保险企业经营和监管机构提供稳健的信息化决策支持及相关服务。

◆本系统包含了寿险精算、非寿险精算、年金精算三大主要模块，教师可以根据教学要求选择相应的模块。

◆本系统是一类风险管理（精算）软件，是具有高技术含量的高端技术系统，系统中包含了目前精算技术

中所应用到的绝大部份精算模型和计算方法，使得系统在保险的产品设计和经营状况分析等方面提供必要

的基本工具和技术支持手段，例如能对于目前迫切需要解决的车险费率厘定问题予以解决。

◆本系统的教学管理系统中包含了一套智能实验测评系统，教师可以定义每一项操作的得分，并在设置的

时间段内给学生的操作实验作出综合评价，并输出实验报告，极大地方便了教师对学生实验结果进行综合

考评；

◆本系统采用先进的J A V A 编程技术，B / S 结构，易于教师及实验人员安装、调试及维护。

四、产品技术分析

保险企业计算机业务辅助系统是一个大规模分层次结构的集成系统，涵盖事务型业务处理与管理和

数据分析型处理等内容。其结构如图 1 所示。

说明：

◆决策支持与商务智能层：该系统构成保险业务处理的上层，该层主要为数据分析平台和专业数据分析

前端工具，如基于数据仓库的挖掘、在线分析( O L A P ) 、精算和风险分析工具等；

◆综合管理与业务处理层：综合信息管理系统构成业务系统的第二层，如财务系统、保全系统、核保系统、

核赔系统、代理人管理系统、核算系统等、合同处理系统、理赔系统、收费系统、出单系统和客户服务系

统，它包含了一般保险业务的事务性处理过程，如原先手工处理的业务数据处理可由计算机系统取代的系

统等。

◆系统定位于支持决策分析和商务智能化的数据分析处理层，即决策支持与商务智能层。该层为一类基于

数据仓库的数据分析平台和各类专业保险业务数据分析处理工具集合，是一类支持保险产品设计和对保险

企业经营状况分析的数据分析和精算工具及处理平台。

五、风险控制数据分析处理过程系统结构

系统在保险企业中的作用主要为面向保险产品的设计、保险企业经营状态分析和相关的商务决策过

程提供智能化分析平台和工具。

保险企业的经营决策过程主要体现在两个方面：一是广义的保险产品的设计；二是广义的企业和产

品的决策分析，该两项内容涵盖的范围如图2 所示

保险企业的风险管理基于精算学和信息技术，就是依据金融工程的基本原理，运用现代的各种数理

科学、管理科学和信息工程的有效方法，对各种经济活动中未来的风险进行分析、评估和管理，是现代保

险、金融、投资实现稳健经营的基础。

说明：

◆产品的分析和设计与企业经营的决策分析包含以下几个方面的内容：风险评估、产品设计、费率厘定、

承保/ 理赔分析、经营状况分析、负债评估、资产评估、再保险设计、偿付能力分析、建模与仿真、利润

分析等；

◆保险企业的数据分析与精算处理内容链既是一个循环( C y c l

e ) 过程，也是一个并行协同工作过程。如：

风险分析→产品设计→产品定价→承保/ 理赔分析→负债评估→资产评估→再保险设计→偿付能力分析

→产品与经营建模仿真→利润分析→风险分析，这 1 0 个方面形成了一个一个循环/ 并行过程。由风险评估、

经过多重步骤、直至最终实现利润是一个保险产品运营过程；保险公司再以现有已获利润出发，通过对此

目标利润的重新定位，改变产品设计模型的主要变量，重新衡量风险，改变定价，进入一轮新的循环。其

中在产品设计方面包括风险分析、产品设计、产品定价等；在企业和产品的经营业绩分析与评估方面包括

资产评估以及资产负债评估、偿付能力、建模仿真以及利润分析。因此，我们的产品的系统定义可以以下

面的方式描述：

产品系统定义= { 保险业务数据分析中间件平台}

+ { 基于数据仓库的数据挖掘分析、精算和仿真工具箱}

+ { 领域系统}

其中，目前产品系统的『领域系统』＝面向机动车辆保险产品设计和经营状况分析的风险分析、风险管

理控制及精算工具箱集合+ 其他专业领域

结合多年的保险业务系统开发经验，潜心研制的保险商务智能与产品设计系统为保险企业提供一套完整的

集综合统计、多维数据挖掘、决策分析、保险精算、风险管理等应用于一体化的商务智能化分析处理平台

（工具）。系统功能涵盖保险产品设计、保险企业经营状况分析和再保险设计。具体内容有：

1 、设计了面向保险业务数据分析中间件平台，各类应用均为基于中间件平台的应用与服务；

2 、系统将各类应用归类为C / S 结构或W e b 上使用的前端工具箱或工具包，如机动车辆保险费率厘定工

具包、风险分析工具包、经营分析工具包、统计报表工具包、挖掘分析工具包和仿真分析工具包等，涉及

范围从费率厘定到整个保险精算技术领域；

3 、基于机动车辆保险业务目前的特殊需求，系统以机动车辆保险为首先研究与开发对象，系统具有功能

强大的车险风险分析和费率厘定工具。应用范围可根据需要扩大到其他险种险别的应用。

六、财产保险商务智能系统解决方案

（一）系统的结构体系

系统基于分布对象（ D i s t r i b u t e d O b j e c t s ），通过程序就可以自动使用和分析处理决策事务，

适用于在一个分布式的计算环境中动态地描述、发布、发现和调用服务。基于C / S 和W e b S e r v i c e 所

构建的系统应用程序的具有应用集成的特点，它可以用标准的方法把功能和数据暴露出来，供其它应用程

序使用。

（二）基于数据仓库的数据挖掘技术的商务智能应用

数据仓库和数据挖掘是一类商务智能工具，该方法能充分利用现有的数据资源，在信息技术的辅助

下，做出更好的商业决策。其目的是提高企业的市场竞争力和企业价值。随着商务智能的概念的提出，相

应的各类计算概念和技术方法也不断提出，如符号计算、神经计算、模糊计算、进化计算、挖掘计算和多

维分析计算等

国内保险公司在过去若干年的时间里都积累了海量的、以不同形式存储的数据资料，由于这些资料

十分繁杂，要从中发现有价值的信息和知识，达到决策支持服务的目的，成为迫切的一项工作。数据挖掘

计算的提出，使我们认识到数据的真正价值，即蕴藏在数据中的信息和知识。

基于大型数据仓库的数据挖掘和其它计算技术的研究近年来取得了大量理论和技术成果，能为应

用研究提供比较充分的理论指导。我国保险业多年来积累了大量数据资料，然而缺少基本的信息分析和数

据挖掘，难以为风险分析和控制提供基本知识和模式.

（三）支持集中与分布的中间件

系统支持灵活的部署模式，既支持完全集中模式也支持应用分布与管理集中的混合模式，并提供两

种模式的平滑过渡解决方案。我们设计的数据类（D a t a I n t e g r a t i o n ）中间件，该中间件的作用是数

据的存取、利用和增值，构建以数据为中心的应用，包涵报表、统计图、网格( 表格) 、X M L ；计算技术；

数据选择/ 查询；语言级数据属性( 语义) 存取等等。

（四）商务智能系统的实现方法

保险企业的商务智能系统就是应用数据挖掘和精算技术帮助用户对自身产品设计、业务经营进行风

险分析、风险管理、控制与决策的一种的工具。面向保险的商务智能工具可以按三种方式使用：数据存储

与管理、知识验证和发现。

数据仓库是（D W , D a t a W a r e h o u s e ）数据的存储和管理模式；。发现模式是对事先并不知道发现的方式及关系，是知识发现的方法。数据挖掘工具就是发现模式

中的一个范例。

验证模式是事先给出一种假设或估计，然后试图通过存取数据仓库中的数据来证明此假设或估计。

这种模式的工具包括查询检索工具、报表系统、多维分析工具、统计分析工具、仿真系统和专业分析计算

过程等；

发现模式是对事先并不知道发现的方式及关系，是知识发现的方法。数据挖掘工具就是发现模式中

的一个范例。

系统应用了这三类商务智能工具，验证和发现这两种模式通常可分为三种方法：

信息处理：它专门用来支持初级用户的原始数据访问，包括数据分析和基本的统计分析、查询和服

务等技术。

分析处理：它主要是从商业维中按用户的角度来提供数据，可

以回答和解决一些复杂的问题。它支

持切片、组合、下卷和统览功能。为解决保险业务综合风险因素分析的特别需求，我们开发了一种组合分

析技术，并设计了相应的算法；

数据挖掘（D M , D a t a M i n i n g ）：它主要是浏览细节性的事务数据以便发掘隐藏的模式和关系。

它使用线性和非线性回归模型、神经网络、决策树、规则归纳和集群等的技术，用来发现数据之间的关系，

做出基于数据的推断。这些推断的结论往往隐藏在数据之中，不十分明显，或者过于复杂以致采用一般的

统计分析方法难以奏效。七、精算方法与模型

我们的系统解决方案的设计参照国际主流的技术方案，并设计了独特的应用算法，适合我国保险体

系的基本需求，主要体现在以下三个方面：

一种数据分析处理引擎和面向保险领域应用的框架结构平台；整合了数据资源和应用工具资源，包括数据仓库和W e b 上使用的前端工具，如数据分析、挖掘、

精算和仿真等工具；

建立了一些面向国内保险业需求的算法，算法具有独到的特点。

精算算法主要有：

1 、保险产品定价/ 费率厘定计算方法（含费率分摊和上下限计算）

2 、可信度理论应用（主要分摊费率计算）

经典B üh l m a n n 模型

B üh l m a n n - S t r a u b 模型

H a c h e m e i s t e r 回归模型

经验B a y e s 信度理论模型

3 、损失准备金方法

各类梯链（c h a i n L a d d e r ）模型

随机游走模型和仿真模型

4 、无赔款优待（B o n u s - m a u l s ）计算

5 、盈亏平衡分析

各类梯链（c h a i n L a d d e r ）模型

随机游走模型和仿真模型

4 、无赔款优待（B o n u s - m a u l s ）计算

5 、盈亏平衡分析

赔付率/ 承保数量/ 保费/ 费率盈亏平衡分析

盈亏灵敏度分析

6 、现金流量分析

涉及保险产品赔付过程现金流的趋势分析和预测分析。

7 、无赔款优待设计这些年来，金融工程方面的进展，如V a R 计算，加上智能计算，如神

经计算、进化计算、数量化回归计算和统计计算在许多领域中

获得了显著成效，能解决风险分析和控制计

算中的关键计算模型，这也就给复杂的风险分析和控制带来新的理论、技术和方法。系统中也给出了这些

工具，供用户使用。

本项目的技术内容应用了现有O r a c l e 和M i c r o s o f t 的数据库管理技术、产品与系统平台以及基

于数据处理、数据分析和数据挖掘的技术方法，以车险风险分析和费率计算为案例实施的技术和系统解决

方案，为保险公司的业务分析提供一种有效的专业技术方案。解决方案应用了数据仓库、数据在线分析和

数据挖掘的技术方案。其中风险分析与费率计算过程是机动车辆保险业务商业智能( B I ，B u s i n e s s I n t e

l l i g e n c e ) 的核心内容，我们已经研究和开发了相应的较为完善的算法和工具。

1 ) 风险分析与仿真评估

模型的建立依赖于丰富的数据资源，风险模型也是如此。数据仓库的方法为建模和仿真提供了一个

有效的环境。该类分析方法和技术路线在工程类的研究中有许多成功的案例，在获取了大量的保险业务数

据资源的条件下，将该方法应用于保险业务分析，是一种有效和可行的方法。基于数据仓库的建模和仿真

是一项有意义的研究领域，值得在车险业务的风险分析和控制中作实施开发，对研制保险业的实际仿真系

统起典型示范作用，并提供可能借鉴的成果。功能模式：

2 ) 经营动态费率测算系统

基于历史数据，建立风险和费率模型，可以分析和预测下一个时间区间的风险测度指标和费率。模

型有线性模型和非线性模型两类。比较典型的线性模型有数量化线性回归模型和基于迭代算法的加法和乘

法边际模型。线性模型的理论和计算方法比较成熟；非线性模型有神经网络模型，模糊逻辑系统模型等。

风险指标有：赔付率、综合赔付率、损失率、综合损失率、综合费用率、赔付成本、单位赔付金额和风险

费率等。

八、典型案例介绍

（一）机动车辆保险费率自由化的三个解决方案

方案一：在原有费率表的基础上重新厘定费率

方案二：不改变原有费率表结构，增加费率因素（增加随人、随车和地区因素

方案三：建立新的费率结构表

下面是介绍方案三的具体内容。保险人可以自行设立费率表结构，基于所给定的费率表结构，我们

可以给出计算模型予以计算。以下是我们给出的一类费率表结构实例：

1 、车辆损失险一级费率系数的估计

表1 ：车辆类型的一级费率系数表（A / B 类）

另一种按被保险人类别、车辆类型和车辆状况的费率表结构。其中车辆状况可以自行定义，例如，定义使

用时间3 年以下为新车，3 年以上为旧车。其表如下所示。

表2 ：车辆类型/ 被保险人类别的一级费率系数表（A / B 类）注：被保险人类别（ C B ）；/ / { 1 - 党政机关，2 - 文教卫单位，3 - 其他事业单位，4 - 军队武警，5 - 公安司

法，6 - 新闻媒体，7 - 使领馆，8 - 企业，9 - 私人，1 0 - 其他被保险人}

2 、二级费率系数的估计

考虑年龄、驾龄和性别的随人因素的二级费率表如表3 所示：表3 ：年龄、驾龄和性别的随人因素的二级费率表

（二）机动车辆保险业务专项方案

1 、系统数据处理分析过程

机动车辆保险业务数据分析处理过程如图9 所示：

( 三) 功能介绍

经营数据多维挖掘分析功能，核心内容和主要功能：

承保数据多维分析：

功能模式：{ 险种/ 险别集合} ×{ 时间序列} ×{ 客户承保数据集合} →{ 分析和度量数据集合}

理赔数据多维分析:

功能模式：{ 险种/ 险别集合} ×{ 时间序列} ×{ 客户理赔数据集合} →{ 分析和度量数据集合}

经营数据多维综合分析：

功能模式：{ 险种/ 险别集合} ×{ 时间序列} ×{ 客户理赔数据集合} →{ 分析和度量数据集合}

专项数据分析：

（1 ）出险责任类型分析；

（2 ）出险区域分析；

（3 ）出险路况分析；

（4 ）出险原因分析；

（5 ）出险地形分析；

（6 ）保险责任分析；

保单保费区间分析；

单台车辆/ 保单赔付区间计算：

（1 ）M o n t e C a r l o 仿真方法；

（2 ）卷积积分方法；

（3 ）P a n j e r 积分方法。

客户投保险种关联分析；

客户查询分析；

客户分类挖掘与分析{ 按被保险人类别、车辆种类和随人因素等分析对象分析承保数量、保费收入、

赔付金额、赔付率/ 损失率等度量数据最大和最小的群体} ；

（四）保险产品设计功能

核心内容与功能：

多维风险因素数据风险保费和纯费率分析计算；

综合保费和费率分析计算；? ? ? ?

安全附加费的分析计算；

安全准备金的分析计算；

静态/ 动态盈亏平衡点的分析计算与预测- - - - 赔付率、保费和费率的盈亏平衡点；

多维随人因素风险数据保费和费率分析计算→生成费率表，支持自动出单；

多维随车因素风险数据保费和费率分析计算→生成费率表，支持自动出单；

多维综合因素风险数据保费和费率分析计算→生成费率表，支持自动出单；

风险度量和与费率仿真与预测分析。

( 五）机动车辆保险风险分析功能

核心内容和功能：

赔付率分析

功能模式：{ 险种/ 险别集合} ×{ 时间序列} ×{ 客户数据集合} →{ 赔付率度量和指标数据集合} ；

赔付成本与承保利润分析

功能模式：{ 险种/ 险别集合} ×{ 时间序列} ×{ 客户数据集合} →{ 赔付成本和利润指标数据集合} ；

经营项利润分析

功能模式：{ 险种/ 险别集合} ×{ 时间序列} ×{ 客户数据集合} →{ 利润指标数据集合} ；

（六）输出统计分析功能

多种方法进行查询统计，输出符合国家标准的表格及图形化的图表显示。

多种方法进行查询统计，输出符合国家标准的表格及多种直观化的图表显示。

报表显示；报表输出（X M L ，H T M L ，E x c e l 等）；直方图；饼图；折线图；立体直方图。

九、系统界面

（1 ）数据录入界面：

（2 ）结果流量界面 1 ：

（3 ）结果流量界面 2 ：