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PONTO DOS CONCURSOS MATEMÁTICA ATUARIAL DE PESSOAS SUSEP Aula 0 André Cunha 03/02/2010 Este documento contém o conteúdo programático do curso (plano de ensino) e aborda os seguintes tópicos: introdução à atuária e tábuas de mortalidade. Página 2 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 Caro concursando, Primeiramente, segue um resumo da minha experiência. Prof. ANDRÉ CUNHA: sou Auditor-Fiscal Tributário Municipal de São Paulo (turma de 2007). Fui aprovado nos vestibulares do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), USP-Engenharia Mecatrônica, Faculdade de Economia e Administração da USP (FEA- USP) e Instituto de Matemática e Estatística da USP (IME-USP). Cursei Matemática Pura e Economia na USP e sou bacharel em Ciências Atuariais pela Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP) em 2001. Fui professor de matemática do Curso Anglo (tradicional curso pré-vestibular de São Paulo) e trabalhei como consultor em empresa multinacional. Sou MIBA (Membro do Instituto Brasileiro de Atuária). Também obtive aprovação nos seguintes concursos públicos: Agência Nacional de Saúde Suplementar (2005 e 2007), Analista de Planejamento e Orçamento do MPOG (2005), Analista de Finanças e Controle da STN (2005), Analista do Banco Central (2006) e Analista do Tribunal de Contas da União (2006). Fui aprovado no exame do CFA (Chartered Financial Analyst) nível I, em 2009. Também obtive aprovação nos seguintes exames de certificação profissional da Society of Actuaries: ¾ Calculus and Linear Algebra ¾ Interest Theory, Economics and Finance ¾ Finance and Investments ¾ Actuarial Models ¾ Actuarial Modeling Meu último trabalho foi o recente curso de Econometria do Ponto dos Concursos para o BACEN, em parceria com o prof. Alexandre Lima. Página 3 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 É muito desafiador escrever um curso de Matemática Atuarial para um concurso público. Há muito pouco material em português sobre o tema, mesmo para quem cursa ciências atuariais numa faculdade. Os poucos livros que existem não cobrem o edital todo e os livros em inglês são muito profundos na matéria e nos exigiriam um tempo de que não dispomos. Matemática Atuarial não é uma matéria fácil. O meu trabalho é fazê-la parecer o mais simples possível. É o que vamos fazer aqui. Nossa matéria se desenvolverá a partir do princípio mais básico de todos, o valor presente atuarial, e percorrerá todos os pontos do edital. Não será assumido conhecimento prévio do aluno, mas quem tiver bom domínio da teoria das probabilidades e de matemática financeira terá vantagem. Quem não tiver esse domínio ainda está no páreo, pois... Prova = Conhecimento + Saber fazer prova + Sangue frio Se você tiver 2 componentes da equação acima fortes, e o terceiro não atrapalhar muito, sua chance de sucesso em qualquer prova é tremenda. Na minha própria experiência, muitas vezes me faltou conhecimento de algumas matérias (nunca matemática atuarial!), o que não me impediu de ter resultados positivos. Vamos trabalhar aqui da seguinte forma: • Conhecimento: o curso será o mais focado possível no edital e nas provas anteriores da SUSEP, CGU e IBA • Saber fazer prova: Vou tentar mostrar, sempre que possível, o caminho mais curto para acertar a questão. Dar dicas de como chegar no gabarito, o que não é equivalente a acertar a questão. É o princípio básico do concursando: Não discuta com a banca. Ela tem sempre razão (pelo menos até sua saída da sala do exame). • Sangue frio: Se você estiver bem nos dois pontos acima, automaticamente sua chance de manter um bom equilíbrio na hora da prova aumenta. Aqui no curso vamos resolver uma batelada de questões anteriores da SUSEP e do exame de certificação do IBA (Instituto Brasileiro de Atuária). O objetivo é entrarmos na sala do exame confiantes de que estamos preparados. Página 4 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 Nosso curso será dividido em 9 aulas, mais a aula introdutória: PLANO DE ENSINO Aula Data Conteúdo 0 31/01 INTRODUÇÃO. Introdução às Funções de Sobrevivência e Tábua de Mortalidade 1 12/02 CONCEITOS BÁSICOS. Conceitos básicos de probabilidade e matemática financeira. Paralelo entre Matemática Financeira e Matemática Atuarial. Valor Presente Atuarial (VPA). 2-3 22/02 e 01/03 FUNÇÕES DE SOBREVIVÊNCIA. Funções de Sobrevivência de uma vida. Tábua de Mortalidade. Tempo de vida futuro de um recém-nascido, tempo até a morte de uma pessoa de idade x, força de mortalidade, tábua de mortalidade, relação entre a tábua de mortalidade e função de sobrevivência, esperança de vida, leis de mortalidade, métodos para fracionar idades, tábuas selecionadas. Comutações. 4 08/03 ANUIDADES. Anuidades discretas, contínuas e variáveis. Noções de cálculo integral 5 15/03 SEGUROS DE VIDA. Seguros de vida pagos no fim do ano da morte, relação entre seguro de vida e anuidades pagas no momento da morte, seguros variáveis. 6 22/03 PRÊMIOS. Cálculo de prêmio único, fracionado, puro e comercial. Planos pagáveis por sobrevivência, morte e invalidez. 7 29/03 MÚLTIPLAS VIDAS. Funções sobrevivência de múltiplas vidas – status da vida conjunta, status do último sobrevivente, funções de contingência e anuidades reversíveis. 8 05/04 MÚLTIPLOS DECREMENTOS. Modelos de múltiplos decrementos e suas aplicações. Tábuas de múltiplos decrementos. 9 09/04 REGIMES FINANCEIROS E RISCOS. Regimes financeiros: repartição simples, repartição de capitais de cobertura e capitalização. Risco de subscrição. Risco de longevidade. Risco da taxa de juros. Risco em garantias mínimas. Página 5 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 Espero que este curso seja bastante útil para você e que possa auxiliá-lo de forma substantiva na preparação para o concurso público de ANALISTA TÉCNICO DA SUSEP (ÁREA 2 - Atuária) e na conquista da tão sonhada vaga. As dúvidas serão sanadas por meio do fórum do curso, ao qual todos os matriculados terão acesso. As críticas ou sugestões poderão ser enviadas para andrecunhaprof@yahoo.com.br. Prof. André Cunha Fev/2010 Página 6 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 Conteúdo 1. Introdução .......................................................................... 7 2. Paralelo entre Matemática Atuarial e Matemática Financeira ....... 7 3. A Função de Sobrevivência ................................................... 8 4. Tábuas de Mortalidade ....................................................... 10 4.1. Relações entre S(x), qx, lx e dx .................................... 12 4.2. Outras funções de lx ................................................... 13 4.3. Taxa Instantânea de Mortalidade (µx) ........................... 15 5. Exercícios de Fixação ......................................................... 17 6. GABARITO ........................................................................ 19 7. Resolução dos Exercícios de Fixação ..................................... 20 Página 7 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 1. Introdução Pessoal, esta é uma aula introdutória. Todos os conceitos vistos aqui serão bem aprofundados durante o curso. O objetivo agora é expor alguns conceitos importantes da matemáticaatuarial. Ainda assim, conseguiremos resolver alguns exercícios de provas passadas no final desta aula. Quanto devo economizar mensalmente para quando fizer 65 anos ter uma renda vitalícia de R$ 5.000,00 por mês? É justo eu pagar o que eu pago no seguro do meu automóvel? Essas e outras questões são o foco da matemática atuarial. A Matemática Atuarial se divide tradicionalmente em dois grandes ramos, a saber: ¾ Life/Health – estuda seguros de vida, anuidades, previdência e saúde ¾ Casualty – foca em seguros de patrimônio e responsabilidade civil O edital definiu nossa matéria como Matemática Atuarial de Pessoas (Life/Health). Aqui vamos estudar basicamente seguros de vida e anuidades, pois é o que consta no edital. 2. Paralelo entre Matemática Atuarial e Matemática Financeira Um conceito fundamental da matemática financeira é o cálculo do valor presente (VP)1. Sendo i = taxa de juros compostos por período v = 1/(1+i) t = número de períodos O valor presente de um fluxo financeiro de uma u.m. (unidade monetária) daqui a t períodos é dado por: tt t vii VP =+=+= −)1( )1( 1 1 Ou Valor Atual Página 8 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 Isso significa que se aplicarmos tv reais hoje, a uma taxa de i por período, daqui a t períodos teremos um real. Para M reais, MviM i MVP ttt =+=+= −)1( )1( Na matemática atuarial temos um conceito análogo, chamado de valor presente atuarial (VPA). O valor presente atuarial é o valor presente dado na matemática financeira multiplicado pela probabilidade deste pagamento ocorrer, p(t). Assim, para uma u.m daqui a t períodos, seu VPA será )()()1()( )1( 1 tpvtpitp i VP ttt =+=⋅+= − A diferença fundamental entre as matemáticas atuarial e financeira é o elemento de risco do fluxo financeiro. Na matemática financeira os fluxos são certos. Na atuarial não. Há várias incertezas. Incerteza quanto à Ocorrência: Ao contratar um seguro de automóvel, a seguradora só irá pagar em caso de sinistro Incerteza quanto ao valor: Seguro residencial – o quanto foi roubado? Incerteza quanto ao tempo: Quando compramos um seguro de vida, sabemos que vamos morrer, mas não sabemos quando. Toda essa incerteza é modelada pelo atuário (pelo menos tentamos) para a precificação de fluxos financeiros incertos. Incertezas são modeladas por probabilidades. É por aí que vamos começar. 3. A Função de Sobrevivência Seja X uma variável aleatória que representa o tempo restante de vida de um indivíduo, ou seja, o tempo que levará até sua morte. Pode ser também o tempo para a geladeira pifar, para se ganhar na mega-sena, etc. Dizemos que S(x) = Pr(X > x) é a função de sobrevivência da variável aleatória X, e representa a probabilidade de o indivíduo sobreviver x anos a partir do momento atual. A probabilidade de o indivíduo morrer dentro de x anos é dada por F(x) = Pr(X ≤ x). É claro que F(x) + S(x) = 1, para todo x. Página 9 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 Relações importantes: S(0) = 1 , ou F(0) = 0 (1) 0)(lim =∞→ xSx , ou 1)(lim =∞→ xFx (2) A equação (2) afirma apenas que ninguém é eterno. Exemplo 1: Calcule a probabilidade de a variável X definida acima estar entre 40 e 50. Solução Ele pede Pr (40<X<50) = Pr (X< 50) - Pr (X≤ 40)= = F(50) – F(40) Repare que o resultado poderia ser colocado em termos de S(x): Pr (40<X<50) = S(40) – S(50) Exemplo 2: Determine a probabilidade de uma pessoa de idade 40 completar 50 anos. Solução Neste exemplo é dado que a pessoa sobreviveu aos 40 anos. Usando a fórmula da probabilidade condicional , ][ ][]/[ BP ABPBAP = A = X > 50 B = X > 40 AB = X > 50 e X > 40, o que equivale a X > 50 Desta forma, )40(1 )50(1 )40( )50( ]40[ ]50[]40/50[ F Fou S S XP XPXXP − −=> >=>> Página 10 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 4. Tábuas de mortalidade Tábuas de mortalidade (ou de sobrevivência ou biométrica) são importantes instrumentos para se conhecer as taxas de mortalidade de uma população. É a partir delas que calculamos as probabilidades de nosso interesse. Uma tábua de mortalidade pode ser construída a partir da função de sobrevivência S(x). x S(x) 0 1,000 1 0,980 2 0,978 3 0,975 4 0,973 5 0,970 ... ... 99 0,001 100 0,000 Tábua 1 Para a idade x = 0, S(x)=1, e para a idade de 100 anos S(x) = 0. Mesmo sabendo que a probabilidade de uma pessoa de 100 anos sobreviver mais um ano não é nula, para alguma idade essa probabilidade será tão baixa que podemos considerá-la como zero para quaisquer efeitos práticos. A primeira idade para a qual S(x) é nula é chamada de idade ω (ômega). Costuma ser a última idade da tábua, mas não necessariamente é. Na Tábua 1, ω = 100. A apresentação da Tábua 1 não é muito usual. Veja a Tábua 2 abaixo. Página 11 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 x qx lx dx x qx lx dx 0 0.00708 100000 708 50 0.00832 87623 729 1 0.00176 99292 175 51 0.00911 86894 792 2 0.00152 99117 151 52 0.00996 86102 858 3 0.00146 98967 144 53 0.01089 85245 928 4 0.00140 98822 138 54 0.01190 84317 1003 5 0.00135 98684 133 55 0.01300 83313 1083 6 0.00130 98551 128 56 0.01421 82230 1168 7 0.00126 98422 124 57 0.01554 81062 1260 8 0.00123 98298 121 58 0.01700 79802 1357 9 0.00121 98177 119 59 0.01859 78445 1458 10 0.00121 98059 119 60 0.02034 76987 1566 11 0.00123 97940 120 61 0.02224 75421 1677 12 0.00126 97820 123 62 0.02431 73744 1793 13 0.00132 97696 129 63 0.02657 71951 1912 14 0.00139 97567 136 64 0.02904 70039 2034 15 0.00146 97432 142 65 0.03175 68005 2159 16 0.00154 97289 150 66 0.03474 65846 2287 17 0.00162 97140 157 67 0.03804 63559 2418 18 0.00169 96982 164 68 0.04168 61141 2548 19 0.00174 96818 168 69 0.04561 58593 2672 20 0.00179 96650 173 70 0.04979 55920 2784 21 0.00183 96477 177 71 0.05415 53136 2877 22 0.00186 96300 179 72 0.05865 50259 2948 23 0.00189 96121 182 73 0.06326 47311 2993 24 0.00191 95940 183 74 0.06812 44318 3019 25 0.00193 95756 185 75 0.07337 41299 3030 26 0.00196 95572 187 76 0.07918 38269 3030 27 0.00199 95384 190 77 0.08570 35239 3020 28 0.00203 95194 193 78 0.09306 32219 2998 29 0.00208 95001 198 79 0.10119 29221 2957 30 0.00213 94804 202 80 0.10998 26264 2888 31 0.00219 94602 207 81 0.11935 23375 2790 32 0.00225 94394 212 82 0.12917 20585 2659 33 0.00232 94182 219 83 0.13938 17926 2499 34 0.00240 93964 226 84 0.15001 15428 2314 35 0.00251 93738 235 85 0.16114 13113 2113 36 0.00264 93503 247 86 0.17282 11000 1901 37 0.00280 93256 261 87 0.18513 9099 1685 38 0.00301 92995 280 88 0.19825 7415 1470 39 0.00325 92715 301 89 0.21246 5945 1263 40 0.00353 92414 326 90 0.22814 4682 1068 41 0.00384 92087 354 91 0.24577 3614 888 42 0.00417 91734 383 92 0.26593 2726 725 43 0.00453 91351 414 93 0.28930 2001 579 44 0.00492 90937 447 94 0.31666 1422 450 45 0.00535 90490 484 95 0.35124 972 341 46 0.00583 90006 525 96 0.40056 630 253 47 0.00636 89481 569 97 0.48842 378 185 48 0.00695 88912 618 98 0.66815 193 129 49 0.00760 88294 671 99 1.00000 64 64 50 0.00832 87623 729 100 1.00000 0 0 Tábua 2 Página 12 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 Essa é uma tábua bastante comum. Elementos: • x = idade; • qx = probabilidade de um individuo de idade x morrer dentro de umano; • lx = número de pessoas vivas com exatamente x anos; • dx = número de pessoas que morrem entre as idades x e x + 1. Exemplificando: q60 = 0,02034 significa que uma pessoa com exatamente 60 anos tem 2,034% de probabilidade de morrer antes de completar 61 anos. Repare que qx é crescente sempre, exceto para valores baixos de x, devido à mortalidade infantil. l10 quer dizer que das 100.000 pessoas inicialmente vivas, apenas 98.059 atingem 10 anos. l0 representa o número de pessoas inicialmente no grupo, no caso 100.000. Esse número inicial, puramente arbitrário, é chamado raiz (radix) da tábua de mortalidade. d0 = l0 – l1 = 708, é o número de pessoas mortas antes de completarem um ano. 4.1. Relações entre S(x), qx , lx e dx 1+−= xxx lld (3) x xx x x x l ll l dq 1+−== (4) )(0 xSllx ⋅= (5) As interpretações das fórmulas (3), (4) e (5) são bem tranquilas. Como exemplo, (5) nos diz que o número de pessoas que atingem a idade x é o número inicial de pessoas (raiz) multiplicado pela probabilidade de uma pessoa atingir a idade x. Apesar de simples, peço muita atenção nas interpretações das equações acima. Vamos ver toneladas delas daqui para frente (bem mais sofisticadas), e se nos acostumarmos a interpretá-las, nosso Página 13 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 trabalho de memorização, aplicação das mesmas e compreensão da matéria será muito facilitado! 4.2. Outras funções de lx As funções de lx são vitais para a compreensão da matemática atuarial. Vamos usá-las em todas as aulas até o final. Nós já vimos duas delas, dx e qx. Vamos às outras. px = probabilidade de um indivíduo de idade x atingir a idade x + 1 x x x l lp 1+= (6) A equação (6) afirma que probabilidade de um indivíduo de idade x viver pelo menos mais um ano é igual ao quociente entre os que atingiram a idade x + 1 e os que atingiram a idade x. Note que, ao fim de um ano, a pessoa ou morre ou sobrevive. Por isso, 1=+ xx qp (7) ndx = número de pessoas que morrem entre as idades x e x + n. nxxxn lld +−= (8) A interpretação de (8) deixamos para o aluno. nqx = probabilidade de um individuo de idade x morrer em até n anos. x nxx x xn xn l ll l d q + −== (9) De acordo com a equação (9), a probabilidade de um indivíduo de idade x morrer nos próximos n anos é igual à razão entre o número pessoas que atingiram a idade x e morreram dentro dos n Página 14 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 anos seguintes e o número de pessoas que atingiram a idade x. Repare que qx é caso particular de nqx para x = 1: nqx = qx npx = probabilidade de um indivíduo de idade x atingir a idade x + n x nx xn l l p += (10) A equação (10) e sua interpretação são análogas às vistas na equação (6). A probabilidade de um indivíduo de idade x atingir a idade x + n é igual ao quociente entre os que atingiram a idade x + n e os que atingiram a idade x. Note novamente que, ao fim do período, a pessoa ou morre ou sobrevive. Logo 1=+ xnxn qp (11) As equações (8), (9) e (10) são importantíssimas para a prova, mas não se preocupe em decorar agora (em entender sim!), nós vamos utilizá-las muitas vezes ainda no decorrer do curso. As equações (3), (4) e (6) são casos particulares das equações (8), (9) e (10), respectivamente, para n = 1. As equações (7) e (11) são consequência direta da regra da probabilidade de eventos complementares. Essa análise é importante para que você não se preocupe em decorar tudo, pois isso é impossível. Mas ao entender a matéria, muitas fórmulas você não precisará decorar. Exemplo 3: Usando os dados da Tábua 2, calcule a) p35 b) 7d40 c) 20p50 d) a probabilidade de uma pessoa de 50 anos morrer entre as idade de 70 e 75 Solução a) Podemos utilizar (6) ou (7): De (7), 99749,000251,0111 35353535 =−=−=⇒=+ qpqp Página 15 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 b) Usando (8): 293389481924144740407 =−=−= lld c) De (10), 6382,0 87623 55920 50 70 5020 === l l p d) Para uma pessoa de 50 anos morrer entre as idades de 70 e 75, duas coisas têm de ocorrer simultaneamente. • Essa pessoa tem de sobreviver até a idade de 70: a probabilidade desse evento ocorrer é 5020 p e • Essa mesma pessoa tem de morrer nos 5 anos seguintes, e a probabilidade desse evento ocorrer é 705 q . Assim, a probabilidade procurada é 1669,0 87623 4129955920 50 7570 50 705 70 705 50 70 7055020 =−=−==×=× l ll l d l d l l qp 4.3. Taxa instantânea de mortalidade (µx) Conceito muito utilizado na Matemática Atuarial para o caso de seguros e anuidades no caso contínuo. Copiando o item 3 do programa: Anuidades – discreta, contínua e variável. A taxa instantânea de mortalidade, coeficiente instantâneo de mortalidade, força de mortalidade, ou ainda Force of Failure ou Force of Mortality, µx, é dada por: dx dl l x x x ⋅−= 1μ (12) Onde lx já foi definido anteriormente e dx dlx indica a derivada de lx em relação a x. Não confundir com o dx = número de mortos em uma determinada idade. Como dx dlx é sempre negativo, pois à medida que x aumenta lx diminui, dx dl l x x x ⋅−= 1μ é sempre positivo. Outra forma de apresentar a taxa instantânea de mortalidade é dx ld x x )ln(−=μ (13) Página 16 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 Prova-se facilmente que as fórmulas (12) e (13) são equivalentes. Exemplo 4: (Analista Técnico – SUSEP 2006 – ESAF) A taxa instantânea de mortalidade pode ser determinada por uma função contínua, especialmente quando consideramos que a subdivisão do período seja suficientemente pequena, tendendo a zero. Porém, como determinação dos valores aproximados, a taxa instantânea de mortalidade poderá ser determinada por: A) (lx - lx+1) / lx B) (dx-1 - dx) / 2 lx C) (lx-1 - lx+1) / 2 lx D) (dx - dx+1) / 2 lx E) (lx-1 - lx) / lx Solução: Vamos provar que xμ é a probabilidade de morte de um indivíduo num intervalo de tempo, dividida pelo comprimento deste intervalo, quando este intervalo tende a zero. Sendo t esse intervalo, a probabilidade de morte nesse intervalo de um indivíduo de idade x é dada por xt q , e temos: x x x txx t xx txx t xt t dx dl lt ll ll ll tt q μ=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛−⋅=−=−⋅= + → + →→ 1lim11limlim 000 Para t pequeno, xμ se aproxima de x txx l ll t +−⋅1 x txx x l ll t +−⋅≈ 1μ Vamos analisar as alternativas agora. A) é só fazer t = 1, e x xx x l ll 1+−⋅≈μ . Item A correto. B) dx-1 - dx significa a diferença do número de mortos entre dois anos consecutivos, não tem qualquer relação com xμ . Item B errado. C) (lx-1 - lx+1) / 2 lx . Neste caso, (lx-1 - lx+1) /2 lx-1 é a probabilidade de morte de um indivíduo num intervalo de tempo de comprimento (x + 1 – (x – 1)) = 2, dividida pelo comprimento deste intervalo. Diferiu da resposta apenas pelo denominador. Como estamos trabalhando no Página 17 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 caso contínuo e com aproximações, está correta a aproximação, mesmo usando lx no denominador ao invés de lx-1. Item C correto. D) Mesma observação do item B. Item D errado. E) Mesma observação do item C. Item E correto. GABARITO: A,C, e E. Gabarito ESAF: C Vamos tentar entender porque o examinador escolheu a letra C. É trabalhoso, mas não é difícil provar que µx = (lx-1 - lx+1) / 2 lx, quando lx é um polinômio do segundo grau. E não é aproximação, a conta é exata (mas o enunciado não utiliza essa premissa). Além disso, ou até por isso, a fórmula µx = (lx-1 - lx+1) / 2 lx aparece em vários textos. Então vamos aplicar o princípio básico: Não discuta com a banca, ela tem sempre razão. Apareceu uma questão parecida e a banca é a mesma. O que fazemos? µx = (lx-1 - lx+1) / 2 lx. Melhor que tentar a anulação da questão. Em tempo: O edital ESAF n° 47, de 25 de maio de 2006, validou o gabarito preliminar. 5. Exercícios de Fixação 1. (Analista Técnico – SUSEP 2002 – ESAF) A raiz de uma tábua de mortalidade (ou sobrevivência) é definida como: A) Raiz quadrada de qx B) Raiz quadrada de lw C) lx da idade inicial da tábua D) lx da idade final da tábua E) x (idade) média da tábua 2. (Analista Técnico – SUSEP 2002 – ESAF) No cálculo da probabilidade de uma pessoa de idade x falecer após “n” anos e dentro dos “m” seguintes, representada por n/mQx, o término do período carencial dá-se na idade de: A) x+n B) x+m C) n Página 18 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 D) m E) x 3. (Analista Técnico – SUSEP 2001 – ESAF) A idade ômega (ω) de uma tábua de mortalidade (ou sobrevivência) é definida como: A) Raiz quadrada de qx B) Raiz quadrada de lω C) x (idade) inicial da tábua D) x (idade) final da tábua E) x (idade) média da tábua 4. (INSTITUTO BRASILEIRO DE ATUÁRIA – 2005 – adaptado) Paulo tem 30 anos de idade enquanto Simone tem 25 anos. Assuma que as vidas são independentes. Ache expressões que dependam apenas de probabilidades relacionadas a cada um dos dois separadamente para as seguintes probabilidades de que: I) tanto Paulo quanto Simone vivam por mais 30 anos; II) pelo menos um deles não viva por mais 30 anos; III) ambos alcancem a idade de 60 anos; IV) exatamente um deles faleça com 45 anos ou menos; e V) no máximo um deles faleça com a idade de 45 anos ou menos: Página 19 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 6. GABARITO 1 – C 2 – A 3 – D 4 – I) 30p30 x 30p25 II) 1 - 30p30 x 30p25 III) 30p30 x 35p25 IV) 15q30 + 20q25 – 2x 15q30 x 20q25 V) 1 - 15q30 x 20q25 Página 20 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 7. Resolução dos Exercícios de Fixação 1. (Analista Técnico – SUSEP 2002 – ESAF) A raiz de uma tábua de mortalidade (ou sobrevivência) é definida como: A) Raiz quadrada de qx B) Raiz quadrada de lw C) lx da idade inicial da tábua D) lx da idade final da tábua E) x (idade) média da tábua Resolução Ver item 4 da aula Gabarito: C 2. (Analista Técnico – SUSEP 2002 – ESAF) No cálculo da probabilidade de uma pessoa de idade x falecer após “n” anos e dentro dos “m” seguintes, representada por n/mQx, o término do período carencial dá-se na idade de: A) x+n B) x+m C) n D) m E) x Resolução Vamos ver quando estudarmos seguro de vida que alguns apresentam um período de carência, dentro do qual, se ocorrer a morte do segurado, seus beneficiários nada receberão. Assim, os beneficiários de uma pessoa de idade x só receberão o benefício se ela morrer após n anos, ou seja, após atingir a idade x + n. Gabarito: A Página 21 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 3. (Analista Técnico – SUSEP 2001 – ESAF) A idade ômega (ω) de uma tábua de mortalidade (ou sobrevivência) é definida como: A) Raiz quadrada de qx B) Raiz quadrada de lω C) x (idade) inicial da tábua D) x (idade) final da tábua E) x (idade) média da tábua Resolução A primeira idade para a qual S(x) é nula é chamada de idade ω. Definida desta forma, ω não necessariamente é a última idade da tábua, posto que não há nenhum impedimento teórico para haver uma tábua com mais de uma idade para a qual S(x) = 0. Entretanto, como quase sempre ω é a idade final da tábua, não me surpreenderia se algum autor a definisse assim. Agora a pá de cal: a idade final da tábua é a única resposta que faz sentido dentre as opções. Gabarito: D 4. (INSTITUTO BRASILEIRO DE ATUÁRIA – 2005 – adaptado) Paulo tem 30 anos de idade enquanto Simone tem 25 anos. Assuma que as vidas são independentes. Ache expressões que dependam apenas de probabilidades relacionadas a cada um dos dois separadamente para as seguintes probabilidades de que: I) tanto Paulo quanto Simone vivam por mais 30 anos; II) pelo menos um deles não viva por mais 30 anos; III) ambos alcancem a idade de 60 anos; IV) exatamente um deles faleça com 45 anos ou menos; e V) no máximo um deles faleça com a idade de 45 anos ou menos: Resolução Para resolver essa questão, usamos a informação de que as vidas deles são independentes. Isso nem sempre acontece. Eles poderiam ser casados e viajar bastante de avião juntos, por exemplo. Página 22 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 Definição: Os eventos A e B são independentes se e somente se ][][][ BPAPABP = . I) Paulo vive por mais 30 anos: 30p30 Simone vive por mais 30 anos: 30p25 Os dois vivem por mais 30 anos: Como as vidas dos dois são independentes, basta multplicar as probabilidades: 30p30 x 30p25 Gabarito: 30p30 x 30p25 II) pelo menos um deles não vive por mais 30 anos Esta probabilidade é dada por 1 – probabilidade de os dois viverem por mais de 30 anos, calculada o item I. Assim, a probabilidade pedida é 1- 30p30 x 30p25 Gabarito: 1 - 30p30 x 30p25 III) ambos alcançam a idade de 60 anos: Paulo alcança a idade de 60 anos: 30p30 Simone alcança a idade de 60 anos: 35p25 Paulo e Simone alcançam a idade de 60 anos: 30p30 x 35p25 Gabarito: 30p30 x 35p25 IV) exatamente um deles falece com 45 anos ou menos: Página 23 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 Paulo falece antes dos 45 anos: 15q30 Simone falece antes dos 45 anos: 20q25 Se somarmos simplesmente 15q30 com 20q25 estaremos contando a probabilidade de os dois falecerem antes de 45 anos duas vezes: uma para Paulo e outra para Simone. Essa probabilidade é dada por 15q30 x 20q25. Desta forma, haverá um e apenas um falecimento até os 45 anos com probabilidade de 15q30 + 20q25 – 2x 15q30 x 20q25. Gabarito: 15q30 + 20q25 – 2x 15q30 x 20q25 V) no máximo um deles falece com a idade de 45 anos ou menos: Essa probabilidade é 1 – a probabilidade de os dois falecerem até os 45 anos de idade. Assim, a probabilidade pedida é 1 - 15q30 x 20q25. Gabarito: 1 - 15q30 x 20q25 Página 24 de 24 André Cunha http://www.pontodosconcursos.com.br SUSEP 2010 Bibliografia do Curso [BOW97] BOWERS, Newton L.; GERBER, Hans U.; HICKMAN, James C.; JONES, Donald A.; NESBITT, Cecil J. Actuarial Mathematics. 2nd ed. Society of Actuaries, 1997. [BOW86] BOWERS, Newton L.; GERBER, Hans U.; HICKMAN, James C.; JONES, Donald A.; NESBITT, Cecil J. Actuarial Mathematics. 1st ed. Society of Actuaries, 1986. [CUN08] CUNNINGHAM, Robin; HERZOG, Thomas; LONDON, Richard. Models for Quantifying Risk. 3rd ed. Actex Publications, 2008. [JOR91] JORDAN Jr., Chester Wallace. Life Contingencies.2nd ed. Actex Publications, 1991. [ATK00] ATKINSON, David B.; DALLAS, James W. Life Insurance Products and Finance. 1st ed. Society of Actuaries, 2000. [KLE97] KLEIN, John P.; MOESCHBERGER, Melvin L. Survival Analysis. Techniques for Censored and Truncated Data. Springer, 1997. [COR09] CORDEIRO FILHO, Antônio. Cálculo Atuarial Aplicado. Editora Atlas, 2009. [FER85] FERREIRA, Weber José. Coleção Introdução à Ciência Atuarial, Volumes III e IV. IRB, 1985. [BRA85] BRASIL, Gilberto. O ABC da Matemática Atuarial e Princípios Gerais de Seguros, Volumes III e IV. IRB, 1985. [KEL91] KELLISON, Stephen G. The Theory of interest. 2nd ed. Irwin McGraw-Hill, 1991. [FAR95] FARO, Clovis de. Prindípios e Aplicações do Cálculo Financeiro. 2a ed. LTC Editora, 1995. [FEL67] FELLER, William. An Introduction to Probability Theory and its Applications, Volume I. 3rd ed. Wiley, 1967. [PIS77] PISKUNOV, N. Cálculo Diferencial e Integral, Volume I. Ed. Mir, 1977.