Abstract

This paper proposes a variant of the well-known boosting trees algorithm to estimate conditional distributions. Since regression trees partition observations into subgroups, the corresponding empirical distributions can be used to define the splitting criterion. Precisely, the parametric approach using Poisson deviance is replaced with a non-parametric one maximizing probabilistic distances between empirical distributions in child nodes. Proceeding in this way, the actuary obtains an estimated conditional distribution for the response, from which a conditional mean can be derived as well as any other quantity of interest in risk management. The numerical performances of the proposed method are assessed with simulated data while a case study demonstrates its usefulness for insurance applications.

Keywords: Wasserstein distance, regression trees, boosting, conditional distribution, count data.

Sector: Insurance

Expertise: Motor Insurance

Authors: Michel Denuit, 

Julien Trufin and Harrison Verelst

 

Publisher: Detralytics

Date: July 2023

Language: English

Pages: 20

Reference : Detra Note 2023-5

About the authors

Michel Denuit

Michel Denuit

Michel est Conseiller Scientifique Honoraire chez Detralytics, ainsi que professeur en sciences actuarielles à l’Université Catholique de Louvain. Il dispose d’une expérience internationale en tant que professeur invité et a initié de nombreux projets en collaboration avec l’industrie. Au sein de Detralytics, Michel accompagne les jeunes talents, dispense des formations de pointe, stimule l’innovation et supervise des projets de R&D.

Julien Trufin

Julien Trufin

Julien est Scientific Advisor chez Detralytics et Professeur en sciences actuarielles au sein du département de mathématiques de l’Université Libre de Bruxelles. Il possède une expérience en tant que consultant et un solide parcours académique développé au sein d’institutions de renom, dont l’Université Laval (Canada), l’UCL et l’ULB (Belgique). Chez Detralytics, Julien encadre les jeunes talents, dispense des formations de pointe, stimule l’innovation et supervise les projets de R&D.

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Harrison Verelst

Harrison was part of the Talent Consolidation Program (TCP) at the time of the publication. He holds two Master’s degrees in Mechanical Engineering and Quantitative Finance as well as a Master’s in actuarial sciences from ULB.