1. La méthode Chain Ladder

Cetteme ́thodepresente ́eparTaylorG.Cen1977[9],suppose:Yi,j =Pj·μi+jouPjestlapartpaye ́elajemeanne ́edede ́veloppement et μi+j est le couˆt total paye ́ lors de l’anne ́e calendaire i + j, comme le montre le triangle 2.1.

i,j 0 j n
0 \(\mu_0 \cdot \mathbf{P}_0\) \(\mu_j \cdot \mathbf{P}_j\) \(\mu_n \cdot \mathbf{P}_n\)
\(\vdots\)
i \(\mu_i \cdot \mathbf{P}_0\) \(\mu_n \cdot \mathbf{P}_j\)
\(\vdots\) \(\ddots\)
n \(\mu_n \cdot \mathbf{P}_0\)

Formalisée pour la première fois en 1938 par E. Astesan [1], cette méthode est devenue une référence incontournable en assurance non-vie, comme le souligne une étude de l’Actuarial Studies in Non-life Insurance (ASTIN) [2]. Sa popularité s’explique principalement par sa facilité d’application et son efficacité empirique.

Le principe de la méthode repose sur l’utilisation de facteurs de développement (aussi appelés link-ratios ou coefficients de passage). L’idée est que les montants cumulés d’une année de développement sont directement proportionnels à ceux de l’année précédente, via un facteur de développement entre les années \(j\) et \(j+1\), noté \(f_j\).

Cela revient à écrire :

\[ C_{i,j+1} = f_j \cdot C_{i,j} \quad \text{pour } j = 0 \text{ à } n - 1 \]

Les années de survenance \(i\) sont indépendantes entre elles.
Les facteurs de développement \(f_j\) peuvent être estimés, à l’aide des observations, par le rapport des totaux relatifs aux éléments communs de deux colonnes successives, c’est-à-dire par :

\[ \hat{f}_j = \frac{ \sum_{i=0}^{n-j-1} C_{i,j+1} }{ \sum_{i=0}^{n-j-1} C_{i,j} } \quad \text{pour } j = 0, \dots, n-1 \]

À partir de ces facteurs de développement, il est alors possible de compléter le triangle inférieur.

Nous estimons alors :

\[ C_{i,j+1} = f_j \cdot C_{i,j} \quad \text{pour } i + j > n \]

\[ C_{i,n} = (f_{n-i} \cdot \dots \cdot f_{i-1}) \cdot C_{i,n-i} \]

Ainsi, le montant de la provision à constituer pour l’année de survenance \(i\) est calculé par différence entre les montants ultimes estimés et les derniers montants connus (correspondant à la dernière diagonale) :

\[ \hat{R}_i = C_{i,n} - C_{i,n-i} = C_{i,n-i} \cdot \left( f_{n-i} \cdot \dots \cdot f_{i-1} - 1 \right) \]

L’estimation du montant total des provisions, notée \(\hat{R}\), est obtenue en sommant les provisions de chaque année de survenance.

Chain Ladder pondéré

Cette méthode calcule un facteur de développement pour chaque année de développement et pour chaque exercice :

\[ f_{i,j} = \frac{C_{i,j+1}}{C_{i,j}} \quad \text{pour } 0 \leq i,j \leq n-1 \]

La méthode définit le facteur de développement \(f_j\) de l’année de développement \(j\) et pour toutes les survenances d’origine comme étant une fonction des facteurs individuels, c’est-à-dire :

\[ f_j = g(f_{0,j}, \dots, f_{n-j-1,j}) \]

La fonction \(g\) la plus utilisée est le barycentre de la famille des facteurs individuels pondérés \((f_{i,j}, w_{i,j})\) où les pondérations \((w_{i,j})_{i=0, \dots, n-j-1}\) sont judicieusement choisies.
Ainsi, le facteur de développement \(f_j\) est défini par :

\[ f_j = \frac{ \sum_{i=0}^{n-j-1} w_{i,j} \cdot f_{i,j} }{ \sum_{i=0}^{n-j-1} w_{i,j} } \]

Application

library(ESG)
library(readxl)
library(ggplot2)
library(dplyr)
library(DT)
library(kableExtra)

Codage de la fontion.

On suppose qu’on a a notre disposition un triangle de paiement non cumulé.

Le triangle formé des facteurs individuels \(f_{i,j}\) est appelé d-triangle. L’hypothèse sous-jacente à cette méthode n’est acceptable que si les éléments de chaque colonne de ce triangle sont sensiblement constants.

\[ f_{i,j} = \frac{C_{i,j+1}}{C_{i,j}} \quad \text{pour } 0 \leq i,j \leq n-1 \]

Reprenons l’exemple précédent :

Références

[1] E. Astesan, Les réserves techniques des sociétés d’assurances contre les accidents d’automobiles, Thèse pour le doctorat, Ph.D. dissertation, Université de Paris, Faculté de droit, 1938.

[2] Section assurance non vie de l’AAI, Non-life reserving practices, préparé par le ASTIN Working Party on Non-Life Reserving, ASTIN Working Party on Non-Life Reserving, s.d.