Mémoires d'Actuariat

Error analysis and accuracy of the TSR wind model
Auteur(s) AGUNBIADE O.
Société TSR Business
Année 2021
Confidentiel jusqu'au 04/05/2023

Résumé
Au vu de l’incapacité des méthodes actuarielles à modéliser les événements extrêmes, la modélisation de Catastrophe Naturelle (Cat-Nat) est née. Le General Insurance Research Organising Committee (GIRO) a accentué l’importance de comprendre les principes sous-jacents des modèles Cat-Nat afin de mieux comprendre leurs limites et correctement utiliser leurs résultats (e.g. sommes assurées). L’entreprise Tropical Storm Risk (TSR) commercialise un modèle pour simuler la vitesse du vent le modèle TSR. Il permet aux risque manageurs, les différentes parties prenantes et d’autres, d’évaluer, gérer, d’allouer, mitiger les risques dûs au vent. Le modèle donne une estimation de la vitesse du vent sur une période de 3 secondes (rafale) et sur une période d’une durée d’une minute. Il est important d’évaluer l’exactitude du modèle TSR pour savoir dans quelle mesure (degré) les estimations obtenues avec le modèle sont fiables. La performance du modèle est calculée en termes de la moyenne de l’erreur + /- l’écart type de l’erreur en pourcentage. Dans cette étude la performance du modèle obtenu pour l’estimation des rafales de vent est de 19,6% + /- 14,6% et celui calculé par l’’entreprise TSR auparavant est de 17,8% + /- 16%. Il y a un compromis entre le biais et la variance. En effet, la variance a diminué, mais la moyenne a augmenté par rapport à l’étude précédente. Toutefois, en ce qui concerne la performance du modèle pour les vents moyennant une période de 1 minute, la précision du modèle TSR s’est nettement améliorée au cours du temps : 17,6% + /- 14,4% (dans cette étude) contre 22,3% + /- 20,7% (valeur dans l’étude précédente de l’entreprise TSR). L’étude qui suit est conforme à la recommandation du GIRO, en évaluant la performance du modèle TSR, une explication détaillée du modèle a été effectué.

Abstract
In light of the inability of actuarial techniques to model extreme events catastrophe models were born. The General Insurance Research Organising Committee (GIRO) stressed the importance of understanding the underlying principles of catastrophe models to better comprehend their limitations and how to correctly use their outputs (e.g. insured loss). The Tropical Storm Risk (TSR) Business commercialises a wind model TSR model that enables risk managers, stakeholders and others to evaluate, manage, spread, mitigate the risk due to wind hazard. The model provides estimate for the 3-sec peak gust wind speed and the 1-min average sustained wind speed for storms. It is important to evaluate the accuracy of the TSR model to know to what extent (degree) the estimates of the model are reliable. The accuracy of the model is measured in terms of mean of error + /- standard deviation in percentage. In this study, the accuracy for gust was found to be 19,6% + /- 14,6% and the one found in the previous study done by TSR Business was 17,8% + /- 16%. There is a tradeoff between bias and variance. Indeed, the variance decreased but the mean increased compared to the previous study. However, in terms of the accuracy for the 1-min sustained wind there is a clear improvement of the accuracy of the TSR model over time: 17,6% + /- 14,4% (in this study) vs 22,3% + /- 20,7% (value from the previous study from the TSR Business). The following study is in line with the recommendation of the GIRO, by evaluating the accuracy of the TSR model, a detail explanation of the model was done.

Mémoire complet