AktuNotes
← Kembali
TA2 · Materi 2.5

Exposure Effect on Frequency

Medium Bobot: 5–10% Klugman, Panjer & Willmot (2019), Loss Models 5th ed., Bab 6 & 7.3–7.5
TA2FrequencyModelExposurePoissonNegativeBinomialTeoriRisiko

📊 2.5 — Exposure Effect on Frequency

Ringkasan Cepat

Topik: Exposure Effect on Frequency | Bobot: ~5–10% | Difficulty: Medium Ref: Klugman et al. (2019), Bab 6, 7.3–7.5 | Prereq: 2.1 Frequency MGF and PGF, 2.2 (a,b,0) and (a,b,1) Distribution Classes

Section 0 — Pemetaan Topik

Topik TA2Sub-topik IDSkill DiujiBobotDifficultyPrerequisiteConnected TopicsReferensi
Model Frekuensi Klaim2.5Menjelaskan dan menghitung dampak exposure pada parameter distribusi frekuensi klaim5–10%Medium2.1 Frequency MGF and PGF, 2.2 (a,b,0) and (a,b,1) Distribution Classes2.3 Frequency Model Selection, 2.4 Mixed Frequency Distributions, 4.1 Individual and Collective Risk ModelsKlugman et al. (2019) Bab 6, 7.3–7.5

Section 1 — Intuisi

Bayangkan sebuah perusahaan asuransi kendaraan bermotor. Polis pertama menanggung 1 unit motor selama 1 tahun penuh. Polis kedua menanggung 5 unit motor. Polis ketiga hanya menanggung 1 unit motor selama 6 bulan karena polisnya baru mulai pertengahan tahun. Apakah ketiga polis ini layak diperlakukan sama ketika kita memodelkan frekuensi klaim? Tentu tidak — jumlah klaim yang wajar diharapkan dari polis kedua jauh lebih tinggi dari polis pertama, dan polis ketiga hanya punya setengah tahun “kesempatan” untuk menghasilkan klaim.

Konsep exposure menangkap ukuran risiko yang sebenarnya ditanggung oleh setiap polis atau portofolio. Exposure bisa berupa jumlah kendaraan, jumlah karyawan, volume premi, atau durasi waktu tanggungan — intinya, satuan yang mengukur seberapa besar “ladang” tempat klaim bisa tumbuh. Semakin besar exposure, semakin banyak klaim yang diharapkan.

Pertanyaan inti topik ini adalah: jika kita tahu distribusi frekuensi klaim untuk satu unit exposure selama satu periode, bagaimana distribusi frekuensi berubah ketika exposure-nya berubah menjadi mm kali lipat? Jawabannya sangat elegan untuk distribusi Poisson, dan masih bisa dikelola untuk distribusi Negatif Binomial — dua workhorse utama pemodelan frekuensi dalam aktuaria nonlife.

Section 2 — Definisi Formal

Definisi Matematis

Misalkan NN adalah jumlah klaim untuk satu unit exposure dalam satu periode referensi, dengan parameter distribusi θ\boldsymbol{\theta}. Jika exposure aktual adalah m>0m > 0, maka distribusi frekuensi untuk exposure mm adalah distribusi dari variabel acak NmN_m — yaitu total klaim dari mm unit exposure independen dan identik.

SimbolMaknaCatatan
NNJumlah klaim untuk 1 unit exposureVariabel acak dasar
mmBesarnya exposurem>0m > 0, bisa non-integer (misal 0.5 tahun)
NmN_mJumlah klaim untuk exposure mmNm=N1+N2++NmN_m = N_1 + N_2 + \cdots + N_m (untuk mm integer)
λ\lambdaParameter rate Poisson per unit exposureλ>0\lambda > 0
rrParameter dispersi Negatif Binomialr>0r > 0
β\betaParameter skala Negatif Binomialβ>0\beta > 0
PN(z)P_N(z)PGF dari NNPN(z)=E[zN]P_N(z) = E[z^N]

Rumus Utama

Kasus 1: Poisson dengan Parameter λ\lambda

Jika NPoisson(λ)N \sim \text{Poisson}(\lambda), maka untuk exposure mm:

NmPoisson(mλ)N_m \sim \text{Poisson}(m\lambda)

Label: Parameter Poisson berskala linear dengan exposure.

Kasus 2: Negatif Binomial dengan Parameter (r,β)(r, \beta)

Jika NNegBin(r,β)N \sim \text{NegBin}(r, \beta), maka untuk exposure mm:

NmNegBin(mr,β)N_m \sim \text{NegBin}(mr, \beta)

Label: Parameter rr berskala linear dengan exposure; β\beta tetap.

Mean dan Variansi setelah Scaling Exposure:

E[Nm]=mE[N],Var(Nm)=mVar(N)E[N_m] = m \cdot E[N], \qquad \text{Var}(N_m) = m \cdot \text{Var}(N)

Label: Untuk Poisson, mean = variansi = mλm\lambda. Untuk NegBin, mean = mrβmr\beta, variansi = mrβ(1+β)mr\beta(1+\beta).

Sifat PGF di bawah Scaling Exposure (untuk mm integer):

PNm(z)=[PN(z)]mP_{N_m}(z) = \left[P_N(z)\right]^m

Label: PGF dari jumlah mm variabel iid adalah pangkat mm dari PGF tunggal.

Perluasan untuk mm non-integer (Poisson):

PNm(z)=emλ(z1)P_{N_m}(z) = e^{m\lambda(z-1)}

Label: Untuk Poisson, rumus ini berlaku untuk semua m>0m > 0 real, bukan hanya integer.

Asumsi Eksplisit

  1. Klaim dari setiap unit exposure bersifat independen satu sama lain.
  2. Setiap unit exposure mengikuti distribusi frekuensi yang identik (homogen).
  3. Exposure mm diasumsikan diketahui dengan pasti (non-stochastic), bukan variabel acak.
  4. Untuk distribusi Negatif Binomial: perluasan ke mm non-integer dimungkinkan karena parameter rr menjadi mrmr yang tetap positif real untuk semua m>0m > 0.
  5. Distribusi Binomial tidak stabil terhadap perubahan exposure dalam cara yang sama — perlu hati-hati.

Section 3 — Jembatan Logika

Dari Definisi ke Rumus

Kunci seluruh topik ini adalah sifat reproductive (closure under convolution) dari distribusi Poisson dan Negatif Binomial. Jika X1,X2,,XmX_1, X_2, \ldots, X_m iid dengan distribusi tertentu, maka jumlah S=X1++XmS = X_1 + \cdots + X_m mengikuti distribusi dari famili yang sama — hanya parameternya yang berubah. Properti inilah yang membuat dua distribusi ini sangat berguna dalam pemodelan frekuensi: exposure bisa kita ubah-ubah tanpa harus keluar dari famili distribusi yang sama.

Support dan Domain
  • NmN_m memiliki support {0,1,2,}\{0, 1, 2, \ldots\} untuk semua m>0m > 0.
  • Untuk mm non-integer, definisi NmN_m melalui PGF adalah yang paling umum digunakan, bukan melalui konvolusi fisik sejumlah variabel acak.
  • Negatif Binomial dengan rr non-integer tetap valid sebagai distribusi probabilitas yang proper.

Derivasi: Mengapa Poisson(mλ)(m\lambda) untuk Exposure mm?

Langkah 1 — PGF Poisson dasar:

PN(z)=E[zN]=eλ(z1)P_N(z) = E[z^N] = e^{\lambda(z-1)}

Langkah 2 — PGF untuk jumlah mm variabel Poisson iid (m integer):

Karena Nm=N1+N2++NmN_m = N_1 + N_2 + \cdots + N_m dengan NiN_i iid Poisson(λ)(\lambda):

PNm(z)=i=1mPNi(z)=[eλ(z1)]m=emλ(z1)P_{N_m}(z) = \prod_{i=1}^{m} P_{N_i}(z) = \left[e^{\lambda(z-1)}\right]^m = e^{m\lambda(z-1)}

Langkah 3 — Identifikasi distribusi:

PGF emλ(z1)e^{m\lambda(z-1)} adalah PGF dari distribusi Poisson dengan parameter mλm\lambda. Oleh karena itu:

NmPoisson(mλ)N_m \sim \text{Poisson}(m\lambda)

Langkah 4 — Perluasan ke mm non-integer:

Karena emλ(z1)e^{m\lambda(z-1)} adalah PGF yang valid untuk semua m>0m > 0 real (menghasilkan probabilitas non-negatif yang berjumlah 1), kita dapat mendefinisikan distribusi frekuensi untuk exposure mm non-integer melalui PGF ini.

Derivasi: Mengapa NegBin(mr,β)(mr, \beta) untuk Exposure mm?

Langkah 1 — PGF Negatif Binomial(r,β)(r, \beta):

PN(z)=(11β(z1))r=(11+ββz)rP_N(z) = \left(\frac{1}{1 - \beta(z-1)}\right)^r = \left(\frac{1}{1+\beta-\beta z}\right)^r

Langkah 2 — PGF untuk jumlah mm variabel iid:

PNm(z)=[PN(z)]m=(11+ββz)mrP_{N_m}(z) = \left[P_N(z)\right]^m = \left(\frac{1}{1+\beta-\beta z}\right)^{mr}

Langkah 3 — Identifikasi:

PGF (11+ββz)mr\left(\frac{1}{1+\beta-\beta z}\right)^{mr} adalah PGF dari NegBin(mr,β)(mr, \beta). Parameter β\beta tidak berubah; hanya rr yang berskala dengan mm.

Dilarang
  1. Jangan kalikan β\beta dengan mm — yang berskala hanya rr (untuk NegBin) atau λ\lambda (untuk Poisson).
  2. Jangan asumsikan distribusi Binomial(n,p)(n, p) stabil terhadap exposure — untuk exposure mm, distribusi Binomial(mn,p)(mn, p) hanya valid jika mnmn integer dan konteks individual risk model terpenuhi.
  3. Jangan lupa bahwa sifat ini hanya berlaku jika unit-unit exposure independen dan identik — jika ada heterogenitas, gunakan mixed distributions (2.4 Mixed Frequency Distributions).

Section 4 — Contoh Soal

Soal A — Fundamental

Sebuah polis asuransi kendaraan bermotor memiliki frekuensi klaim yang mengikuti distribusi Poisson dengan rata-rata 0,3 klaim per tahun per kendaraan. Sebuah perusahaan menanggung armada 20 kendaraan selama 1 tahun penuh.

(a) Tentukan distribusi jumlah total klaim armada tersebut dalam 1 tahun.

(b) Hitung P(N20=0)P(N_{20} = 0) dan E[N20]E[N_{20}].

Solusi Soal A

Pendekatan: Terapkan sifat scaling Poisson — exposure m=20m = 20 unit.

1. Identifikasi Variabel

  • NPoisson(λ=0.3)N \sim \text{Poisson}(\lambda = 0.3) per kendaraan per tahun
  • m=20m = 20 kendaraan (exposure)
  • Target: distribusi N20N_{20}

2. Identifikasi Distribusi / Model Poisson bersifat reproductive: jumlah 20 variabel Poisson(0.3)(0.3) iid adalah Poisson(20×0.3)(20 \times 0.3).

3. Setup Persamaan

N20Poisson(mλ)=Poisson(20×0.3)N_{20} \sim \text{Poisson}(m\lambda) = \text{Poisson}(20 \times 0.3)

4. Eksekusi Aljabar

N20Poisson(6)N_{20} \sim \text{Poisson}(6) P(N20=0)=e6600!=e60.00248P(N_{20} = 0) = e^{-6} \cdot \frac{6^0}{0!} = e^{-6} \approx 0.00248 E[N20]=6,Var(N20)=6E[N_{20}] = 6, \qquad \text{Var}(N_{20}) = 6

5. Verification E[N20]=20×E[N]=20×0.3=6E[N_{20}] = 20 \times E[N] = 20 \times 0.3 = 6 ✓. Probabilitas nol klaim sangat kecil (~0.25%), masuk akal untuk armada 20 kendaraan.

Hasil: N20Poisson(6)N_{20} \sim \text{Poisson}(6); P(N20=0)0.00248P(N_{20}=0) \approx 0.00248; E[N20]=6E[N_{20}] = 6.

Exam Tips — Soal A

Target waktu: 2 menit. Common trap: Mengalikan parameter dengan mm untuk NegBin tapi lupa β\beta tetap tidak berubah. Untuk Poisson, hanya λ\lambda yang dikalikan mm. Shortcut: Langsung tulis NmPoisson(mλ)N_m \sim \text{Poisson}(m\lambda), tidak perlu derivasi PGF.


Soal B — Exam-Typical

Frekuensi klaim per polis per tahun mengikuti distribusi Negatif Binomial dengan mean 0,4 dan variansi 0,6. Sebuah kelompok terdiri dari 15 polis setara. Tentukan:

(a) Parameter (r,β)(r, \beta) distribusi per polis.

(b) Distribusi frekuensi total kelompok tersebut.

(c) Mean dan standar deviasi total klaim kelompok.

Solusi Soal B

Pendekatan: Identifikasi parameter NegBin dari mean dan variansi, lalu terapkan scaling exposure.

1. Identifikasi Variabel

  • E[N]=rβ=0.4E[N] = r\beta = 0.4
  • Var(N)=rβ(1+β)=0.6\text{Var}(N) = r\beta(1+\beta) = 0.6
  • m=15m = 15 polis

2. Identifikasi Distribusi / Model NegBin dengan parameterisasi standar: mean =rβ= r\beta, variansi =rβ(1+β)= r\beta(1+\beta).

3. Setup Persamaan

Var(N)E[N]=rβ(1+β)rβ=1+β\frac{\text{Var}(N)}{E[N]} = \frac{r\beta(1+\beta)}{r\beta} = 1 + \beta

4. Eksekusi Aljabar

1+β=0.60.4=1.5    β=0.51 + \beta = \frac{0.6}{0.4} = 1.5 \implies \beta = 0.5 r=E[N]β=0.40.5=0.8r = \frac{E[N]}{\beta} = \frac{0.4}{0.5} = 0.8

Jadi NNegBin(r=0.8, β=0.5)N \sim \text{NegBin}(r=0.8,\ \beta=0.5) per polis.

Untuk m=15m = 15 polis:

N15NegBin(mr, β)=NegBin(15×0.8, 0.5)=NegBin(12, 0.5)N_{15} \sim \text{NegBin}(mr,\ \beta) = \text{NegBin}(15 \times 0.8,\ 0.5) = \text{NegBin}(12,\ 0.5) E[N15]=mrβ=12×0.5=6E[N_{15}] = mr\beta = 12 \times 0.5 = 6 Var(N15)=mrβ(1+β)=12×0.5×1.5=9\text{Var}(N_{15}) = mr\beta(1+\beta) = 12 \times 0.5 \times 1.5 = 9 SD(N15)=9=3\text{SD}(N_{15}) = \sqrt{9} = 3

5. Verification E[N15]=15×E[N]=15×0.4=6E[N_{15}] = 15 \times E[N] = 15 \times 0.4 = 6 ✓. Var(N15)=15×Var(N)=15×0.6=9\text{Var}(N_{15}) = 15 \times \text{Var}(N) = 15 \times 0.6 = 9 ✓.

Hasil: Per polis: NegBin(0.8, 0.5)(0.8,\ 0.5). Kelompok: NegBin(12, 0.5)(12,\ 0.5); mean =6= 6, SD =3= 3.

Exam Tips — Soal B

Target waktu: 3–4 menit. Common trap: Mencoba mengalikan β\beta dengan mm — ini salah. Hanya rr yang dikalikan. Shortcut: Setelah dapat β\beta dari rasio variansi/mean, langsung hitung rr dari mean.


Soal C — Challenging

Sebuah portofolio terdiri dari dua kelompok polis. Kelompok A: 8 polis, masing-masing dengan frekuensi Poisson(λ=0.5)(\lambda = 0.5) per tahun. Kelompok B: 5 polis, masing-masing dengan frekuensi Poisson(λ=0.8)(\lambda = 0.8) per tahun. Semua polis independen.

(a) Tentukan distribusi total klaim portofolio Ntot=NA+NBN_{tot} = N_A + N_B.

(b) Hitung P(Ntot2)P(N_{tot} \leq 2).

(c) Misalkan setiap polis Kelompok A hanya aktif selama 9 bulan dalam tahun tersebut (exposure m=0.75m = 0.75 per polis). Tentukan ulang distribusi total klaim portofolio.

Solusi Soal C

Pendekatan: Manfaatkan additivitas Poisson dan sifat linear scaling exposure.

1. Identifikasi Variabel

  • Kelompok A: 8 polis × Poisson(0.5)(0.5), exposure penuh
  • Kelompok B: 5 polis × Poisson(0.8)(0.8), exposure penuh
  • Bagian (c): Kelompok A exposure m=0.75m = 0.75 per polis

2. Identifikasi Distribusi / Model Poisson bersifat additive: jumlah variabel-variabel Poisson independen (dengan parameter berbeda sekalipun) adalah Poisson dengan total parameter.

3. Setup Persamaan

NAPoisson(8×0.5),NBPoisson(5×0.8)N_A \sim \text{Poisson}(8 \times 0.5), \qquad N_B \sim \text{Poisson}(5 \times 0.8) Ntot=NA+NBPoisson(λA+λB)N_{tot} = N_A + N_B \sim \text{Poisson}(\lambda_A + \lambda_B)

4. Eksekusi Aljabar

(a) Bagian reguler:

λA=8×0.5=4,λB=5×0.8=4\lambda_A = 8 \times 0.5 = 4, \qquad \lambda_B = 5 \times 0.8 = 4 NtotPoisson(4+4)=Poisson(8)N_{tot} \sim \text{Poisson}(4 + 4) = \text{Poisson}(8)

(b) P(Ntot2)P(N_{tot} \leq 2):

P(N=0)=e80.000335P(N=0) = e^{-8} \approx 0.000335 P(N=1)=e880.002684P(N=1) = e^{-8} \cdot 8 \approx 0.002684 P(N=2)=e86420.010735P(N=2) = e^{-8} \cdot \frac{64}{2} \approx 0.010735 P(Ntot2)0.000335+0.002684+0.0107350.01375P(N_{tot} \leq 2) \approx 0.000335 + 0.002684 + 0.010735 \approx 0.01375

(c) Kelompok A dengan exposure m=0.75m = 0.75 per polis:

λA=8×(0.75×0.5)=8×0.375=3\lambda_A^{*} = 8 \times (0.75 \times 0.5) = 8 \times 0.375 = 3 NtotPoisson(3+4)=Poisson(7)N_{tot}^{*} \sim \text{Poisson}(3 + 4) = \text{Poisson}(7)

5. Verification Total exposure efektif Kelompok A = 8×0.75=68 \times 0.75 = 6 unit-tahun. Rate per unit-tahun = 0.5. Total klaim expected = 6×0.5=36 \times 0.5 = 3 ✓. Additivitas Poisson memastikan parameter hanya dijumlahkan.

Hasil: (a) Poisson(8)(8); (b) 1.375%\approx 1.375\%; (c) Poisson(7)(7).

Exam Tips — Soal C

Target waktu: 5 menit. Common trap: Lupa bahwa additivitas Poisson berlaku bahkan untuk parameter yang berbeda antar kelompok — selama independen, parameternya dijumlahkan langsung. Shortcut: Hitung total mλm\lambda per kelompok terlebih dahulu, baru jumlahkan untuk mendapat parameter total.

Section 5 — Verifikasi & Sanity Check

Cek Konsistensi Mean dan Variansi

Untuk semua distribusi (bukan hanya Poisson dan NegBin):

E[Nm]=mE[N],Var(Nm)=mVar(N)E[N_m] = m \cdot E[N], \qquad \text{Var}(N_m) = m \cdot \text{Var}(N)

Ini berlaku karena NmN_m adalah jumlah mm variabel iid. Jika hasil perhitungan Anda tidak memenuhi ini, ada kesalahan di parameterisasi.

Cek Rasio Variansi-Mean (Dispersion Index)

Untuk Poisson: dispersion index =Var(Nm)E[Nm]=mλmλ=1= \frac{\text{Var}(N_m)}{E[N_m]} = \frac{m\lambda}{m\lambda} = 1. Nilai ini tidak berubah dengan perubahan exposure.

Untuk NegBin: dispersion index =1+β= 1 + \beta. Nilai ini juga tidak berubah karena β\beta tetap konstan saat exposure berubah.

Gunakan ini untuk verifikasi: jika dispersion index berubah, ada kesalahan dalam penskalaan parameter.

Metode Alternatif

Untuk menghitung distribusi NmN_m tanpa mengidentifikasi family distribusi, gunakan PGF secara langsung:

PNm(z)=[PN(z)]mP_{N_m}(z) = [P_N(z)]^m

kemudian identifikasi distribusi dari bentuk PGF yang dihasilkan. Ini berguna ketika distribusi dasar bukan Poisson atau NegBin standar.

Section 6 — Visualisasi Mental

Distribusi Poisson(mλ)(m\lambda) sebagai mm bertambah:

  • Saat m=1m = 1: distribusi terkonsentrasi di sekitar λ\lambda, right-skewed untuk λ\lambda kecil.
  • Saat mm bertambah: pusat distribusi bergeser ke kanan sebesar λ\lambda per unit mm, distribusi melebar (SD tumbuh sebagai mλ\sqrt{m\lambda}), skewness berkurang menuju bentuk lebih simetris (mendekati Normal untuk mλm\lambda besar).
  • Sumbu X: jumlah klaim {0,1,2,}\{0, 1, 2, \ldots\}. Sumbu Y: probabilitas. Puncak (mode) bergeser kanan seiring mm naik.

Distribusi NegBin(mr,β)(mr, \beta) sebagai mm bertambah:

  • Mean tumbuh linear: mrβmr\beta.
  • Variansi tumbuh linear: mrβ(1+β)mr\beta(1+\beta).
  • Overdispersion ratio VarE=1+β\frac{\text{Var}}{E} = 1+\beta konstan — ekor distribusi tetap lebih berat dari Poisson ekuivalen, tidak peduli besar mm.

Hubungan Visual ↔ Rumus

Elemen VisualKomponen Rumus
Pergeseran puncak ke kananE[Nm]=mE[N]E[N_m] = m \cdot E[N]
Pelebaran distribusiSD(Nm)=mSD(N)\text{SD}(N_m) = \sqrt{m} \cdot \text{SD}(N)
Bentuk distribusi tetap sama (Poisson tetap Poisson)Sifat reproductive: PNm(z)=[PN(z)]mP_{N_m}(z) = [P_N(z)]^m
Overdispersion index tetapβ\beta tidak berubah untuk NegBin

Section 7 — Jebakan Umum

Kesalahan Parametrisasi

Negatif Binomial: Banyak kandidat mengalikan β\beta dengan mm padahal yang benar adalah mengalikan rr dengan mm. Ingat: β\beta adalah parameter skala per klaim, bukan per unit exposure. Yang berskala dengan exposure adalah jumlah sumber klaim yang direpresentasikan oleh rr.

Kesalahan Konseptual
  1. “Exposure harus integer” — Salah. Exposure m=0.5m = 0.5 (6 bulan) atau m=2.3m = 2.3 parfaitement valid, terutama untuk Poisson dan NegBin.
  2. “Semua distribusi stabil terhadap exposure” — Salah. Hanya distribusi dengan sifat reproductive (Poisson, NegBin, Binomial dalam konteks tertentu) yang memberikan closure di bawah scaling; distribusi seperti Geometric atau Logaritmik tidak memiliki sifat ini secara langsung.
  3. “Scaling exposure sama dengan scaling parameter sembarangan” — Salah. Hanya parameter yang secara fisik merepresentasikan jumlah sumber klaim (yaitu rr di NegBin, λ\lambda di Poisson) yang berskala. Parameter bentuk (β\beta) tidak berubah.
  4. “Additivitas Poisson hanya berlaku untuk parameter yang sama” — Salah. Jumlah variabel Poisson independen dengan parameter berbeda (λ1,λ2,\lambda_1, \lambda_2, \ldots) adalah Poisson(λ1+λ2+)(\lambda_1 + \lambda_2 + \cdots).
Kesalahan Interpretasi Soal
  • “Per polis per tahun” vs “per tahun total” — Pastikan λ\lambda atau (r,β)(r, \beta) dalam soal adalah parameter per unit exposure, bukan total. Jika soal menyebut “rata-rata portofolio”, bisa jadi sudah mencerminkan total exposure.
  • “Exposure dalam unit berbeda” — Jika λ\lambda dinyatakan per kendaraan-bulan dan exposure dalam kendaraan-tahun, konversi dulu ke unit yang konsisten sebelum scaling.
Red Flags
  • Kata “armada”, “kelompok polis”, “m kendaraan”, “n pekerja” → trigger exposure scaling.
  • Kata “setengah tahun”, “9 bulan”, “periode tidak penuh” → exposure m<1m < 1, Poisson(mλ)(m\lambda).
  • Soal memberikan mean dan variansi distribusi frekuensi → hitung β=VarE1\beta = \frac{\text{Var}}{E} - 1, lalu r=Eβr = \frac{E}{\beta} sebelum scaling.
  • NegBin dengan rr = integer kecil (1, 2, 3) → periksa apakah ini sebenarnya distribusi Geometric (r=1r=1) atau distribusi lain yang memiliki nama khusus.

Section 8 — Ringkasan Eksekutif

Must-Remember
  1. Poisson scaling: NPoisson(λ)NmPoisson(mλ)N \sim \text{Poisson}(\lambda) \Rightarrow N_m \sim \text{Poisson}(m\lambda)
  2. NegBin scaling: NNegBin(r,β)NmNegBin(mr,β)N \sim \text{NegBin}(r, \beta) \Rightarrow N_m \sim \text{NegBin}(mr, \beta) — hanya rr yang berubah
  3. Mean dan variansi: E[Nm]=mE[N]E[N_m] = m \cdot E[N]; Var(Nm)=mVar(N)\text{Var}(N_m) = m \cdot \text{Var}(N)
  4. PGF rule (umum): PNm(z)=[PN(z)]mP_{N_m}(z) = [P_N(z)]^m — berlaku untuk semua distribusi dengan iid unit exposure
  5. Dispersion index tetap: Var(Nm)E[Nm]\frac{\text{Var}(N_m)}{E[N_m]} tidak berubah dengan perubahan mm

Kapan Digunakan

  • Soal menyebutkan portofolio dengan lebih dari satu polis atau lebih dari satu unit risiko yang homogen.
  • Soal menyebutkan periode waktu yang berbeda dari parameter yang diberikan (e.g., parameter per bulan, tapi exposure 1 tahun).
  • Soal memberikan parameter per unit exposure dan meminta distribusi total untuk mm unit.
  • Konteks: armada kendaraan, grup pekerja, kumpulan properti, polis dengan berbagai durasi aktif.

Kapan TIDAK Boleh Digunakan

  • Unit-unit exposure tidak identik (heterogenitas) → gunakan 2.4 Mixed Frequency Distributions.
  • Unit-unit exposure tidak independen → perlu model korelasi, di luar scope TA2.
  • Distribusi bukan Poisson atau NegBin dan soal meminta bentuk distribusi eksplisit (bukan hanya mean/variansi) → verifikasi sifat reproductive distribusi tersebut dahulu.

Quick Decision Tree

graph TD
    A["Ada soal frekuensi<br>dengan exposure m?"] -->|"Ya"| B["Apa distribusi<br>per unit exposure?"]
    A -->|"Tidak"| Z["Topik lain"]
    B -->|"Poisson(λ)"| C["N_m ~ Poisson(mλ)<br>Kalikan λ dengan m"]
    B -->|"NegBin(r, β)"| D["N_m ~ NegBin(mr, β)<br>Kalikan r dengan m<br>β tetap"]
    B -->|"Distribusi lain"| E["Gunakan PGF:<br>P_Nm = [P_N]^m<br>Identifikasi famili"]
    C --> F["Hitung mean = mλ<br>Var = mλ"]
    D --> G["Hitung mean = mrβ<br>Var = mrβ(1+β)"]
    E --> H["Cek apakah famili<br>tertutup terhadap<br>konvolusi"]

Follow-up Options
  1. “Berikan contoh soal variasi di mana exposure berbeda antar polis dalam satu portofolio”
  2. “Jelaskan hubungan 2.5 Exposure Effect on Frequency dengan 2.4 Mixed Frequency Distributions dalam konteks mixed Poisson”
  3. “Buat flashcard 1-halaman untuk topik ini”

📖 Ref: Klugman, Panjer & Willmot (2019) Loss Models 5th ed., Bab 6 & 7.3–7.5 | 🗓️ 2026-04-17 | #TA2 #FrequencyModel #Exposure