Individual Claims Modelling with Recurrent Neural Networks in Insurance Loss Reserving
2021 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Individuell reservsättningsmodellering med återkommande neuronnät inom skadeförsäkring (Swedish)
Abstract [en]
Loss reserving in P&C insurance, is the common practice of
estimating the insurer’s liability from future claims it will have to
pay out on. In the recent years, it has been popular to explore the
options of forecasting this loss with the help of machine learning
methods. This is mainly attributed to the increase in computational
power, opening up opportunities for handling more complex computations
with large datasets. The main focus of this paper is to implement and
evaluate a recurrent neural network called the deeptriangle by Kuo for
modelling payments of individual reported but not settled claims. The
results are compared with the traditional Chain Ladder method and a
baseline model on a simulated dataset provided by Wüthrich’s simulation
machine. The models were implemented in Python using Tensorflow’s
functional API. The results show that the recurrent neural network does
not outperform the Chain Ladder method on the given data. The recurrent
neural network is weak towards the sparse and chaotic nature of
individual claim payments and is unable to detect a stable sequential
pattern. Results also show that the neural network is prone to
overfitting, which can theoretically be compensated with larger dataset
but comes at a cost in terms of feasibility.
Abstract [sv]
Reservsättning inom skadeförsäkring handlar om att beräkna framtida kostnader av en försäkringsgivare. Under de senaste åren har det blivit allt populärare att undersöka tillämpningen av olika statistiska inlärningsmetoder inom reservsättning. Den här uppsatsen syftar till att implementera och utvärdera ett återkommande neuraltnätverk som kallas för ”deeptriangle by Kuo” för att modellera utbetalningar av individuella rapporterade men icke färdigbetalda försäkringsfordringar. Resultaten kommer att jämföras med den traditionella Chain Ladder metoden samt en grundmodell på ett simulerat dataset som tillhandahålls av ”Wüthrichs simulation machine”. Modellerna implementeras i Python med hjälp av Tensorflows Functional API. Resultatet är att det återkommande neurala nätverket inte överträffar Chain Ladder metoden med den givna datan. Det återkommande neurala nätverket har svårigheter för att känna igen mönster i datamängder som individuella skadebetalningar eftersom datamängden till sin natur är spridd och kaotisk. Resultaten visar också att det neurala nätverket är benäget att överanpassa, vilket teoretiskt kan kompenseras med en större datamängd men som i sin tur bidrar till en risk för ogenomförbarhet.
Place, publisher, year, edition, pages
2021. , p. 51
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2021:379
Keywords [en]
recurrent neural network, loss reserving, insurance, deeptriangle, chain ladder
Keywords [sv]
återkommande neural nätverk, reservsättning, skadeförsäkring, deeptriangle, chain ladder
National Category
Other Mathematics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-337175OAI: oai:DiVA.org:kth-337175DiVA, id: diva2:1800495
External cooperation
Willis Towers Watson
Subject / course
Financial Mathematics
Educational program
Master of Science - Applied and Computational Mathematics
Supervisors
Examiners
2023-09-272023-09-272024-06-14Bibliographically approved