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Revista de Matemática Teoría y Aplicaciones

versão impressa ISSN 1409-2433

Rev. Mat vol.25 no.2 San José Jul./Dez. 2018

http://dx.doi.org/10.15517/rmta.v25i2.33608 

Artículos

Modelación de poblaciones vía Cadenas de Markov Tridimensionales

Demographic Modeling Via 3-Dimensional Markov Chains

Juan José Víquez1 

Jorge Aurelio Víquez2 

Alexander Campos3 

Jorge Loría4 

Luis Alfredo Mendoza5 

1CIMPA & Escuela de Matemática, Universidad de Costa Rica, San José, Costa Rica. E-Mail: viquezejin@gmail.com

2Escuela de Matemática, Universidad de Costa Rica, San José, Costa Rica. E-Mail: javiquez42@gmail.com

3CIMPA & Escuela de Matemática, Universidad de Costa Rica, San José, Costa Rica. E-Mail: alexander.camp353@gmail.com

4CIMPA & Escuela de Matemática, Universidad de Costa Rica, San José, Costa Rica. E-Mail: jelorias95@gmail.com

5CIMPA & Escuela de Matemática, Universidad de Costa Rica, San José, Costa Rica. E-Mail: luis.mf08@gmail.com

Resumen

[20]

En este artículo se presenta un nuevo modelo de generación poblacional que puede ser utilizado para proyectar cantidades de personas en fondos de pensiones (tanto cotizantes como jubilados) así como trabajadores en instituciones públicas. Aunado a esto, el modelo presenta oportunidades para cuantificar los flujos derivados de estas poblaciones futuras, tales como gastos en salarios, cotizaciones, pluses salariales, aportes patronales a ahorros/pensiones, entre otros. Claramente la implementación de este modelo probabilístico será de gran utilidad dentro de la caja de herramientas actuariales, aumentando la confiabilidad de las proyecciones, así como permitiendo análisis más profundos por cuanto el desglose poblacional y financiero del modelo es extenso. Aquí se construye un modelo matemático-probabilístico que permite capturar las singularidades de las transiciones entre estados, con suficiente flexibilidad como para aplicarse a varios escenarios. Se estiman exitosamente sus primeros momentos, así como el ajuste de las probabilidades que lo alimenta. Para verificar la idoneidad del modelo propuesto, se implementa con datos reales de una institución pública, y se calcula el error de estimación, presentando niveles inferiores al 2 %.

Palabras clave: cadenas de Markov; generación demográfica; matemática financiera

Abstract

[24]

This article presents a new model for demographic simulation which can be used to forecast and estimate the number of people in pension funds (contributors and retirees) as well as workers in a public institution. Furthermore, the model introduces opportunities to quantify the financial flows coming from future populations such as salaries, contributions, salary supplements, employer contribution to savings/pensions, among others. The implementation of this probabilistic model will be of great value in the actuarial toolbox, increasing the reliability of the estimations as well as allowing deeper demographic and financial analysis given the reach of the model. We build a mathematical and probabilistic model that allows us to capture the singularities of the transitions between states with enough flexibility that it can be applied to several scenarios. We successfully estimate its first moments, and show how to adjust the required probabilities. In order to verify the exactness of the proposed model we applied it to real data from a public institution, showing that the estimation error is below the 2 %.

Keywords: Markov chains; demographic simulation; financial engineering

Mathematics Subject Classification: 31C25, 60J60, 47D07, 58J65.

[30]

Ver contenido completo en pdf.

[31]

Ver Anexo 1.

Referencias

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Recibido: 25 de Mayo de 2017; Revisado: 05 de Marzo de 2018; Aprobado: 26 de Abril de 2018

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