A compartmental epidemic model with age stratification for insurance premium calculation

2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3934/mbe.2025114
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

This paper develops a mathematical framework for life and health insurance premium calculation under epidemic conditions, incorporating age-structured population dynamics and disease compartments. We proposed a compartmental epidemic model with three age groups and four states (susceptible, infectious, recovered, deceased) to reflect heterogeneity in disease progression and risk exposure. The model captures differential mortality and morbidity risks across age groups and infection states, enabling dynamic adjustment of insurance premiums. By integrating actuarial principles with epidemic-driven transition probabilities, we derived explicit premium formulas and validated them through numerical simulations. Our results demonstrate that age stratification and detailed infection stages significantly impact premium pricing, particularly for older populations with higher mortality risks. Sensitivity analysis reveals that recovery and mortality rates are key drivers of premium variability. The framework provides insurers with a robust tool for pandemic risk assessment, ensuring solvency while maintaining affordability.