Resumo de Introdução aos Cálculos Atuariais

Introdução aos Cálculos Atuariais: Guia para Estudantes

Introdução

Os seguros e as tábuas de mortalidade são ferramentas fundamentais para avaliar riscos e calcular prêmios e benefícios em produtos de seguro de vida. Neste material, revisaremos como se interpretam as tábuas de mortalidade, as medidas básicas de sobrevivência e como se calculam custos de seguros típicos: seguro dotal puro, rendas em caso de vida e seguro de morte pagável no momento do falecimento.

Definição: Uma tábua de mortalidade relaciona, para cada idade $x$, o número $l_x$ de membros de um grupo inicial $l_0$ que atingem exatamente a idade $x$.

Conceitos básicos e notação

  • $l_0$: tamanho do grupo inicial (por exemplo $100.000$).
  • $l_x$: número de sobreviventes do grupo inicial que atingem a idade $x$.
  • $d_x$: número de membros do grupo inicial que morrem entre as idades $x$ e $x+1$.

Definição: $d_x$ é a diferença entre os sobreviventes na idade $x$ e na idade $x+1$, ou seja $d_x = l_x - l_{x+1}$.

Interpretação prática

  • Se uma tabela indica $l_{21}=96.000$ quando $l_0=100.000$, significa que, do grupo inicial, $96.000$ atingem a idade $21$ e $4.000$ faleceram antes.
  • Define-se $w$ como a idade tal que $l_w=0$; é a idade em que não restam mais sobreviventes do grupo inicial.

Fórmulas de seguros (visão geral)

A seguir são apresentadas as principais fórmulas para calcular o custo (prêmio teórico) de três produtos básicos. Em todas elas, assume-se que se parte de um conjunto de segurados vivos de idade $x$ denotado por $l_x$.

1) Seguro Dotal Puro

Definição: O seguro dotal puro paga um montante fixo $M$ se o segurado chegar com vida à idade $x+n$. Não considera encargos administrativos nem comissões.

A prima teórica se calcula como:

$$C(SDP) = M \cdot \left(\frac{l_{x+n}}{l_x}\right) \left(1+\frac{i}{100}\right)^{-n}$$

  • $M$: montante a receber dentro de $n$ anos
  • $i$: taxa de juros anual em porcentagem
  • $n$: anos de diferimento
  • $\dfrac{l_{x+n}}{l_x}$: proporção de segurados originais que atingem a idade $x+n$

2) Rendas em Caso de Vida

Definição: Renda que paga uma quantia fixa $M$ anualmente a partir da idade $x+n$ enquanto o segurado viver.

O prêmio é expresso pela soma atualizada dos pagamentos esperados dividida por $l_x$:

$$C_{PRV} = \frac{M}{l_x} \sum_{k=1}^{n} \left[v^k \cdot l_{x+k}\right]$$

onde

$$v^k = \left(1+\frac{i}{100}\right)^{-k}$$

e $l_{x+k}$ são os sobreviventes do grupo inicial na idade $x+k$.

Nota: A fórmula apresentada aqui corresponde à versão que soma $k=1$ até $n$ conforme o enunciado; em anuidades vitalícias, os limites seriam ajustados conforme o produto.

3) Seguro de Morte Pagável no Momento do Falecimento

Definição: O seguro paga o montante $M$ à pessoa designada no instante do falecimento do segurado.

O prêmio é calculado usando os falecimentos esperados $d_{x+k}$ e fatores de desconto. No texto original, aparece a expressão:

$$C_{PSM_x} = \sqrt{1+i}; \frac{M}{l_x} \sum_{k=q}^{99-x} \left[d_{x+k} \cdot v^{k+1}\right]$$

onde

  • $x$: idade atual
  • $q$: anos de diferimento (momento a partir do qual a cobertura se inicia, conforme o enunciado original)
  • $d_{x+k} = l_{x+k} - l_{x+k+1}$
  • $v^{k+1} = \left(1+\frac{i}{100}\right)^{-(k+1)}$

Observação: A raiz quadrada $\sqrt{1+i}$ aparece no enunciado original e pode corresponder a uma convenção de ajuste; sempre revise a convenção utilizada em seu curso.

Tabelas comparativas

ProdutoPagamentoDesconto/AtualizaçãoUsa $l_x$ ou $d_x$
Seguro Dotal Puro$M$ ao atingir $x+n$$\left(1+\dfrac{i}{100}\right)^{-n}$$l_{x+n}/l_x$
Renda em Caso de Vida$M$ anual a partir de $x+n$$v^k=\left(1+\dfrac{i}{100}\right)^{-k}$soma de $l_{x+k}$
Seguro de Morte (ao falecer)$M$ no momento da morte$v^{k+1}=\left(1+\dfrac{i}{100}\right)^{-(k+1)}$usa $d_{x+k}$

Exemplos Resolvidos

  1. Dentre os homens que atingem os 40 anos, qual a proporção que vive 70 anos ou mais?

Calcula-se como a probabilidade condicionada $P(X\ge 70\mi

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Seguros e mortalidade

Klíčové pojmy: $l_x$ representa sobrevivientes del grupo inicial a la edad $x$, $d_x = l_x - l_{x+1}$ es el número de muertes entre $x$ y $x+1$, Prima dotal puro: $C(SDP)=M\left(\dfrac{l_{x+n}}{l_x}\right)\left(1+\dfrac{i}{100}\right)^{-n}$, Para rentas: $C_{PRV}=\dfrac{M}{l_x}\sum_{k=1}^{n}\left[v^k\,l_{x+k}\right]$ con $v^k=\left(1+\dfrac{i}{100}\right)^{-k}$, Seguro de muerte se calcula con sumatoria de $d_{x+k}$ y factores $v^{k+1}$, Comparar $\dfrac{l_{x+n}}{l_x}$ entre grupos explica diferencias de prima entre sexos, Verificar año y normalización de la tabla antes de usarla, Usar consistentemente la convención de descuento $i$ (porcentaje)

## Introdução Os seguros e as tábuas de mortalidade são ferramentas fundamentais para avaliar riscos e calcular prêmios e benefícios em produtos de seguro de vida. Neste material, revisaremos como se interpretam as tábuas de mortalidade, as medidas básicas de sobrevivência e como se calculam custos de seguros típicos: seguro dotal puro, rendas em caso de vida e seguro de morte pagável no momento do falecimento. > Definição: Uma tábua de mortalidade relaciona, para cada idade $x$, o número $l_x$ de membros de um grupo inicial $l_0$ que atingem exatamente a idade $x$. ## Conceitos básicos e notação - $l_0$: tamanho do grupo inicial (por exemplo $100.000$). - $l_x$: número de sobreviventes do grupo inicial que atingem a idade $x$. - $d_x$: número de membros do grupo inicial que morrem entre as idades $x$ e $x+1$. > Definição: $d_x$ é a diferença entre os sobreviventes na idade $x$ e na idade $x+1$, ou seja $d_x = l_x - l_{x+1}$. ### Interpretação prática - Se uma tabela indica $l_{21}=96.000$ quando $l_0=100.000$, significa que, do grupo inicial, $96.000$ atingem a idade $21$ e $4.000$ faleceram antes. - Define-se $w$ como a idade tal que $l_w=0$; é a idade em que não restam mais sobreviventes do grupo inicial. ## Fórmulas de seguros (visão geral) A seguir são apresentadas as principais fórmulas para calcular o custo (prêmio teórico) de três produtos básicos. Em todas elas, assume-se que se parte de um conjunto de segurados vivos de idade $x$ denotado por $l_x$. ### 1) Seguro Dotal Puro > Definição: O seguro dotal puro paga um montante fixo $M$ se o segurado chegar com vida à idade $x+n$. Não considera encargos administrativos nem comissões. A prima teórica se calcula como: $$C(SDP) = M \cdot \left(\frac{l_{x+n}}{l_x}\right) \left(1+\frac{i}{100}\right)^{-n}$$ - $M$: montante a receber dentro de $n$ anos - $i$: taxa de juros anual em porcentagem - $n$: anos de diferimento - $\dfrac{l_{x+n}}{l_x}$: proporção de segurados originais que atingem a idade $x+n$ ### 2) Rendas em Caso de Vida > Definição: Renda que paga uma quantia fixa $M$ anualmente a partir da idade $x+n$ enquanto o segurado viver. O prêmio é expresso pela soma atualizada dos pagamentos esperados dividida por $l_x$: $$C_{PRV} = \frac{M}{l_x} \sum_{k=1}^{n} \left[v^k \cdot l_{x+k}\right]$$ onde $$v^k = \left(1+\frac{i}{100}\right)^{-k}$$ e $l_{x+k}$ são os sobreviventes do grupo inicial na idade $x+k$. Nota: A fórmula apresentada aqui corresponde à versão que soma $k=1$ até $n$ conforme o enunciado; em anuidades vitalícias, os limites seriam ajustados conforme o produto. ### 3) Seguro de Morte Pagável no Momento do Falecimento > Definição: O seguro paga o montante $M$ à pessoa designada no instante do falecimento do segurado. O prêmio é calculado usando os falecimentos esperados $d_{x+k}$ e fatores de desconto. No texto original, aparece a expressão: $$C_{PSM_x} = \sqrt{1+i}\; \frac{M}{l_x} \sum_{k=q}^{99-x} \left[d_{x+k} \cdot v^{k+1}\right]$$ onde - $x$: idade atual - $q$: anos de diferimento (momento a partir do qual a cobertura se inicia, conforme o enunciado original) - $d_{x+k} = l_{x+k} - l_{x+k+1}$ - $v^{k+1} = \left(1+\frac{i}{100}\right)^{-(k+1)}$ Observação: A raiz quadrada $\sqrt{1+i}$ aparece no enunciado original e pode corresponder a uma convenção de ajuste; sempre revise a convenção utilizada em seu curso. ## Tabelas comparativas | Produto | Pagamento | Desconto/Atualização | Usa $l_x$ ou $d_x$ | |---|---:|---:|---| | Seguro Dotal Puro | $M$ ao atingir $x+n$ | $\left(1+\dfrac{i}{100}\right)^{-n}$ | $l_{x+n}/l_x$ | | Renda em Caso de Vida | $M$ anual a partir de $x+n$ | $v^k=\left(1+\dfrac{i}{100}\right)^{-k}$ | soma de $l_{x+k}$ | | Seguro de Morte (ao falecer) | $M$ no momento da morte | $v^{k+1}=\left(1+\dfrac{i}{100}\right)^{-(k+1)}$ | usa $d_{x+k}$ | ## Exemplos Resolvidos 1) Dentre os homens que atingem os 40 anos, qual a proporção que vive 70 anos ou mais? Calcula-se como a probabilidade condicionada $P(X\ge 70\mi