Détection à court-terme et long-terme des tempêtes hivernales à fort potentiel d’impact

Gestion des risques au sein d’une compagnie d’assurance 

Transfert du risque et coût du risque 

L’assurance peut être vue comme un transfert du risque de l’assuré vers l’assureur. En cédant son risque, l’assuré se décharge d’une partie des conséquences de ce risque sur lui-même ou sur les autres. En acceptant le risque de ses assurés, une compagnie d’assurance s’engage dans un rôle de gestionnaire du risque : elle doit définir et évaluer l’ensemble des risques liés à son activité. A chaque risque est associé un coût qui peut être décomposé en un coût moyen et en une composante prenant en compte la volatilité. Le coût moyen est estimé à partir des historiques et d’hypothèses qui ne prennent en compte qu’un certain niveau de risque, fonction de la fréquence et de l’intensité du risque tel que survenu par le passé. Cette composante du coût du risque est entièrement prise en charge par la prime payée par chaque assuré. La volatilité associée au coût du risque intègre quant à elle les incertitudes liées aux hypothèses de calcul du coût moyen et correspond à une marge de solvabilité au cas où la réalisation du risque soit plus forte que la moyenne. Ce montant est provisionné par la compagnie d’assurance dans ses capitaux propres qui proviennent à la fois de l’investissement des actionnaires et des bénéfices réalisés au cours de l’exercice des années précédentes.

La réglementation Solvabilité II – Cas des risques non-vie 

Le montant minimum de capitaux propres requis ainsi que les postes possibles d’investissement de ces capitaux sont réglementés par la directive européenne Solvabilité I mise en place en 2004 et qui sera remplacée par Solvabilité II au 1er janvier 2016. Ces deux directives, imposées par la Commission Européenne aux assureurs dont le siège de direction se trouve dans un des Etats Membres de l’Union Européenne, n’ont pas eu la même portée. Les exigences en matière de marge de solvabilité, ou montant minimum de capitaux propres associé à la part volatile du coût du risque, ont été mises en place dans les années 1970 et revues au milieu des années 1990. De cette revue est née la réforme Solvabilité I qui n’apportait pas de grands changements. En ce qui concerne l’assurance non-vie, Solvabilité I recommandait d’avoir un montant minimum de capitaux propres supérieurs à un pourcentage des primes annuelles perçues ou des sinistres passés. Cette estimation de la volatilité, réduite à une simple relation proportionnelle et ne prenant aucunement en compte la nature du risque, n’engageait pas suffisamment les assureurs dans leur devoir d’experts et de gestionnaires du risque. C’est pourquoi, dans le sillage de Solvabilité I et dans le contexte de crise économique, un plus grand chantier a vu le jour, celui de Solvabilité II.

L’objectif de cette nouvelle réglementation, qui sera effective au début 2016, est d’inciter les assureurs à approfondir la connaissance des risques qu’ils couvrent de telle manière à pouvoir estimer justement le montant nécessaire de capitaux propres à provisionner, c’est-à-dire en plus des primes perçues par la compagnie d’assurance. Dans le cadre de Solvabilité II, les assureurs ont le choix entre appliquer une formule standard ou développer leur propre modèle de calcul de capital (ou modèle interne). Le calcul du montant minimum de capital à provisionner (ou Solvency Capital Requirement, SCR) prend en compte les corrélations entre l’ensemble des risques encourus par la compagnie d’assurance (Figure 1). Plus les risques couverts par une compagnie d’assurance sont diversifiés en termes d’activité et d’exposition, plus ces corrélations sont complexes à calculer. La solution de la formule standard permet alors d’éviter un investissement trop important qui n’est pas nécessaire, par exemple dans le cas d’une compagnie d’assurance avec des activités et une exposition peu diversifiées et/ou concentrées localement sur une région. La solution du modèle interne suppose un investissement important et une expertise poussée des risques encourus, mais garantit un calcul ajusté aux activités engagées par la compagnie d’assurance et à son exposition. Quelle que soit la solution choisie, un long travail de vérification et de validation est réalisé par les instances de régulation nationales.

La sélection des risques à prendre en compte dans le calcul du SCR a été réalisée au cours d’études d’impacts (QIS) réunissant les professionnels de l’assurance. En ce qui concerne la branche d’assurance non-vie, trois risques doivent être évalués :

1) le risque de prime (premium risk) et le risque de réserve (reserve risk). Le risque de prime correspond au risque que les primes demandées pour l’année à venir A+1 ne suffisent pas à couvrir les sinistres qui surviendront dans cette année A+1. Le risque de prime ne prend pas en compte le risque catastrophe naturelle (voir ci dessous). Le risque de réserve correspond au risque que les provisions de capital (ou provisions techniques) provenant des primes perçues par le passé ne suffisent pas à couvrir les sinistres déjà survenus.

2) le risque de défaillance (lapse risk). Les contrats d’assurance peuvent être interrompus à tout moment ou reconduit avec les mêmes conditions que le précédent contrat. Selon les options du contrat, une interruption ou une reconduite sans modification peut avoir un impact fort sur les provisions techniques. Le calcul de ces dernières repose donc sur des hypothèses sur la valeur des taux d’interruption et de continuation des contrats. Le risque de défaillance correspond au risque que ces hypothèses soient fausses.

3) le risque de catastrophes naturelles (CAT risk). Les catastrophes naturelles sont des événements extrêmes et extraordinaires. Le calcul des primes des contrats d’assurance et le calcul des réserves ne prennent en compte qu’un certain niveau de risque qui n’est pas suffisant pour couvrir ce risque. Le risque catastrophe naturelle correspond au risque qu’un événement majeur se produise et que les sinistres engendrés soient nettement supérieurs aux primes perçues pour ce risque.

A chacun de ses risques est associé un niveau de risque minimum à couvrir qui est défini par la réglementation. Contrairement à la réglementation Solvabilité I, le calcul de ce niveau de risque dépend du risque lui-même. Par exemple, le niveau de risque minimum à couvrir pour le risque de prime est défini par un facteur qui prend en compte pour chaque pays et branche d’activité l’historique de pertes et de primes des 15 dernières années. La multiplication de ce facteur par le montant des primes donne le montant de capital propre à provisionner.

Évaluation du risque de catastrophes naturelles – Développement des modèles CatNat 

Dès les années 1970, les assureurs commencent à utiliser des modèles de pertes déterministes. L’objectif de ces modèles est double avec, d’une part, la simulation d’un événement historique particulier sur le portefeuille actualisé afin d’estimer les pertes si un tel événement vient à se reproduire. D’autre part, il s’agit de définir et de tester quelques scénarios « imaginaires » qui pourraient fortement impacter le portefeuille de l’assureur. Ces modèles simples représentent l’intensité des événements mais ne prennent pas en compte la fréquence d’occurrence de ces événements. Des modèles simples probabilistes ont ensuite vu le jour intégrant les composantes fréquence et intensité des risques naturels. Cependant, ces modèles étant calibrés sur les historiques de pertes, souvent limités dans le temps à 30 voire 50 ans d’observations, les événements extrêmes ne sont pas correctement représentés. Les premiers modèles de catastrophes naturelles, ou modèles CatNat, sont apparus à la fin des années 1980 et peuvent être vus comme l’intégration des paramètres physiques du risque au sein des modèles probabilistes. Un modèle CatNat est divisé en trois modules, quel que soit le péril considéré :

1) Le module aléa contient un catalogue de plusieurs dizaines de milliers événements représentant un ensemble des possibles du péril considéré avec, pour chaque événement, les informations de fréquence et d’intensité ainsi qu’une empreinte physique de l’événement. Une empreinte est une carte représentant en chaque point de la zone touchée l’intensité maximale atteinte par l’événement.
2) Le module vulnérabilité contient, pour différents secteurs d’activité, la relation entre l’intensité du péril et les dommages associés.
3) Le module financier contient des conditions particulières aux contrats d’assurance qui doivent être prises en compte.

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Table des matières

PARTIE 1 : INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE 1 : PRESENTATION DES ENJEUX DU POINT DE VUE DE L’ENTREPRISE
DEFINITION DE DEUX NOTIONS CLES : LE RISQUE ET L’ASSURANCE
GESTION DES RISQUES AU SEIN D’UNE COMPAGNIE D’ASSURANCE
GESTION DES SINISTRES EN CAS DE CATASTROPHE NATURELLE – UN POINT DE VUE OPERATIONNEL DES TEMPETES EN EUROPE
CHAPITRE 2 : LES TEMPETES DE VENT HIVERNALES GENERANT DES DOMMAGES EN EUROPE : UNE REVUE
INTRODUCTION
LES CYCLONES EXTRATROPICAUX – DYNAMIQUE
LES CYCLONES EXTRATROPICAUX – VARIABILITE ET TENDANCES
CARACTERISATION DES TEMPETES DE VENT HIVERNALES EN EUROPE
CONCLUSION
CHAPITRE 3 : PROBLEMATIQUES DU PROJET DE THESE
INTRODUCTION
QUANTIFICATION DE L’IMPACT DU CHANGEMENT CLIMATIQUE SUR LES TEMPETES DE VENT
HIVERNALES A FORT POTENTIEL D’IMPACTS EN EUROPE : UN ENJEU MAJEUR POUR LES ASSUREURS
DEVELOPPEMENT D’UN OUTIL DE DETECTION DES TEMPETES DE VENT HIVERNALES EN EUROPE ET DE
PREVISION DE PERTES
CALENDRIER DES PROJETS
PLAN DU MANUSCRIT
PARTIE 2 : QUANTIFICATION DE L’IMPACT DU CHANGEMENT CLIMATIQUE SUR LES TEMPETES HIVERNALES EXTREMES EN EUROPE
CHAPITRE 4 : DEVELOPPEMENT D’UNE METHODE DE DETECTION DES TEMPETES HIVERNALES A
FORT POTENTIEL D’IMPACT EN EUROPE – APPLICATION A DES REANALYSES
INTRODUCTION
DESCRIPTION DES DONNEES DE REANALYSES UTILISEES
ÉTUDE PRELIMINAIRE SUR LES TEMPETES DE VENT HIVERNALES EN EUROPE AYANT CAUSE DES
DOMMAGES EN EUROPE
CARACTERISATION DES EVENEMENTS DETECTES AVEC LA VORTICITE RELATIVE
THREE VARIABLES ARE BETTER THAN ONE : DETECTION OF EUROPEAN WINTER WINDSTORMS
CAUSING IMPORTANT DAMAGES
CONCLUSIONS
CHAPITRE 5 : APPLICATION AUX SORTIES DE MODELES DU PROJET CMIP5
INTRODUCTION
DETECTION DES TEMPETES A FORT POTENTIEL D’IMPACT EN EUROPE DANS LES SIMULATIONS DE
L’EXPERIENCE HISTORICAL – COMPARAISON A ERA INTERIM
ÉVOLUTION DES CARACTERISTIQUES DES TEMPETES A FORT POTENTIEL DE DOMMAGES EN EUROPE –
COMPARAISON DES EXPERIENCES HISTORICAL ET RCP4.5
CONCLUSIONS
PARTIE 3 : DETECTION DES TEMPETES HIVERNALES A FORT POTENTIEL D’IMPACT EN EUROPE A PARTIR DE PREVISIONS METEOROLOGIQUES
CHAPITRE 6: DÉVELOPPEMENT DE L’OUTIL SEVERE WINDSTORMS FORECASTING TOOL (SWIFT)
INTRODUCTION
MODULE DE DETECTION DES TEMPETES DE VENT HIVERNALES EN EUROPE
MODULE DE VULNERABILITE
CONCLUSIONS
CHAPITRE 7: RESULTATS DE L’OUTIL SUR LA SAISON HIVERNALE 2013 – 2014
INTRODUCTION
RETOUR D’EXPERIENCE DE LA SAISON 2013 – 2014
CES EVENEMENTS APPARTIENNENT-ILS AU CATALOGUE D’EVENEMENTS DETECTES A L’AIDE DE LA
METHODE DU PROJET DE RECHERCHE ?
CONCLUSIONS
ANNEXES
PARTIE 4 : CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES
VUE D’ENSEMBLE DU TRAVAIL REALISE
VALORISATION DU TRAVAIL DE RECHERCHE
PERSPECTIVES
BIBLIOGRAPHIE
TABLE DES FIGURES

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