QCM : Modèles de durée en assurance — 23 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que représente la fonction de survie S(t)=P(T>t)S(t)=P(T>t) ?

La probabilité que la durée soit au plus tt
La densité de probabilité évaluée en tt
Le risque instantané conditionnel à tt
La probabilité que la durée dépasse tt

La probabilité que la durée dépasse $$t$$

Explication

La fonction de survie mesure la probabilité que l’événement ne se soit pas encore produit après tt, et elle décroît de 1 vers 0. La fonction de répartition correspond, elle, à la probabilité que la durée soit inférieure ou égale à tt.

2. Quelle relation relie le hasard instantané h(t)h(t) au hasard cumulé H(t)H(t) ?

H(t)=h(t)S(t)=ln⁡S(t)H(t)=\frac{h(t)}{S(t)}=\ln S(t)
H(t)=∫0tS(s) ds=ln⁡f(t)H(t)=\int_0^t S(s)\,ds=\ln f(t)
H(t)=h(t)S(t)=−ln⁡f(t)H(t)=h(t)S(t)=-\ln f(t)
H(t)=∫0th(s) ds=−ln⁡S(t)H(t)=\int_0^t h(s)\,ds=-\ln S(t)

$$H(t)=\int_0^t h(s)\,ds=-\ln S(t)$$

Explication

Le hasard cumulé additionne le risque instantané jusqu’à tt et vérifie H(t)=−ln⁡S(t)H(t)=-\ln S(t). Le hasard instantané h(t)h(t) décrit le risque à un instant donné, sans effectuer cette intégration.

3. Dans une observation censurée à droite, quelle contribution apparaît dans la vraisemblance lorsque l’événement n’est pas observé, c’est-à-dire lorsque Di=0D_i=0 ?

La contribution Sθ(Ki)S_\theta(K_i)
La contribution 1−Sθ(Ki)1-S_\theta(K_i)
La contribution hθ(Ki)h_\theta(K_i)
La contribution fθ(Ki)f_\theta(K_i)

La contribution $$S_\theta(K_i)$$

Explication

Lorsque Di=0D_i=0, l’observation indique que la durée dépasse le temps de censure, donc sa contribution est Sθ(Ki)S_\theta(K_i). La densité fθ(Ki)f_\theta(K_i) intervient lorsque l’événement est effectivement observé, avec Di=1D_i=1.

4. Comment calcule-t-on une probabilité de survie sur deux périodes successives ?

En divisant la première probabilité par la seconde
En additionnant les probabilités conditionnelles successives
En soustrayant la seconde probabilité de la première
En multipliant les probabilités conditionnelles successives

En multipliant les probabilités conditionnelles successives

Explication

La composition des probabilités de survie suit  t+t′px= tpx t′px+t\,_{t+t'}p_x=\,_{t}p_x\,_{t'}p_{x+t}, car la seconde période est conditionnée par la survie jusqu’à son début. Une somme ne représente pas la probabilité de survivre aux deux périodes successives.

5. À partir de  5p55=0,9540\,_{5}p_{55}=0,9540 et  10p55=0,8914\,_{10}p_{55}=0,8914, quelle est la valeur de  5p60\,_{5}p_{60} ?

0,95400,9540
0,89140,8914
0,93430,9343
0,94330,9433

$$0,9343$$

Explication

La composition donne  10p55= 5p55 5p60\,_{10}p_{55}=\,_{5}p_{55}\,_{5}p_{60}, donc  5p60=0,8914/0,9540=0,9343\,_{5}p_{60}=0,8914/0,9540=0,9343. La valeur 0,94330,9433 ne correspond pas à ce quotient.

6. Quelle est la fonction de survie du modèle de Pareto pour t≥0t\ge0 et α>0\alpha>0 ?

S(t)=1−(θθ+t)αS(t)=1-\left(\frac{\theta}{\theta+t}\right)^\alpha
S(t)=(θθ+t)αS(t)=\left(\frac{\theta}{\theta+t}\right)^\alpha
S(t)=e−α(θ+t)S(t)=e^{-\alpha(\theta+t)}
S(t)=(θ+tθ)αS(t)=\left(\frac{\theta+t}{\theta}\right)^\alpha

$$S(t)=\left(\frac{\theta}{\theta+t}\right)^\alpha$$

Explication

Le modèle de Pareto définit la survie par S(t)=(θθ+t)αS(t)=\left(\frac{\theta}{\theta+t}\right)^\alpha. Cette expression décroît avec tt et reste valide pour tout α>0\alpha>0, tandis qu’une espérance finie impose une condition plus restrictive.

7. Comment évolue le hasard du modèle de Pareto lorsque la durée tt augmente ?

Il décroît selon h(t)=αθ+th(t)=\frac{\alpha}{\theta+t}
Il croît selon h(t)=α(θ+t)1h(t)=\frac{\alpha(\theta+t)}{1}
Il reste constant selon h(t)=αθh(t)=\frac{\alpha}{\theta}
Il décroît selon h(t)=θ+tαh(t)=\frac{\theta+t}{\alpha}

Il décroît selon $$h(t)=\frac{\alpha}{\theta+t}$$

Explication

Le hasard du modèle de Pareto vaut h(t)=αθ+th(t)=\frac{\alpha}{\theta+t}, dont le dénominateur augmente avec tt. Il s’agit donc d’un hasard décroissant, contrairement à un modèle destiné à représenter un risque croissant avec l’âge.

8. Sous quelle condition l’espérance de vie du modèle de Pareto est-elle finie ?

Lorsque α≥0\alpha\ge0, avec E(T)=θα+1E(T)=\frac{\theta}{\alpha+1}
Lorsque α<1\alpha<1, avec E(T)=θ1−αE(T)=\frac{\theta}{1-\alpha}
Lorsque α>0\alpha>0, avec E(T)=θαE(T)=\frac{\theta}{\alpha}
Lorsque α>1\alpha>1, avec E(T)=θα−1E(T)=\frac{\theta}{\alpha-1}

Lorsque $$\alpha>1$$, avec $$E(T)=\frac{\theta}{\alpha-1}$$

Explication

L’espérance du modèle est E(T)=θα−1E(T)=\frac{\theta}{\alpha-1} lorsque α>1\alpha>1; elle devient infinie pour α≤1\alpha\le1. La survie peut pourtant être définie dès que α>0\alpha>0, ce qui ne suffit pas à garantir une moyenne finie.

9. Quelle propriété caractérise la loi exponentielle utilisée pour modéliser des durées censurées ?

Sa survie augmente avec le temps selon eλte^{\lambda t}
Son taux de hasard reste constant et vaut λ\lambda
Son espérance diminue selon 1/λ21/\lambda^2
Sa variance reste constante et vaut 1/λ1/\lambda

Son taux de hasard reste constant et vaut $$\lambda$$

Explication

La loi exponentielle a un hasard constant h(t)=λh(t)=\lambda, une survie S(t)=e−λtS(t)=e^{-\lambda t} et une espérance E(T)=1/λE(T)=1/\lambda. La variance, et non l’espérance, vaut 1/λ21/\lambda^2.

10. Avec des durées exponentielles censurées, comment estime-t-on le taux d’événement ?

En divisant l’exposition totale par le nombre d’événements
En soustrayant les censures du nombre total de sujets
En divisant le nombre d’événements par l’exposition totale
En utilisant la moyenne des seules durées sans événement

En divisant le nombre d’événements par l’exposition totale

Explication

L’estimateur du taux est λ^=d/Y\hat\lambda=d/Y, où dd compte les événements et YY représente l’exposition totale. Utiliser uniquement les temps associés aux événements négligerait l’information apportée par les observations censurées.

11. Dans l’exemple de remboursement, quelle durée moyenne correspond à l’estimation censurée du taux λ^=5/217=0,02304\hat\lambda=5/217=0,02304 par mois ?

Environ 21,7 mois
Environ 50,0 mois
Environ 23,0 mois
Environ 43,4 mois

Environ 43,4 mois

Explication

Pour une loi exponentielle, la durée moyenne est l’inverse du taux, soit environ 1/0,02304=43,41/0,02304=43,4 mois. La valeur 23,0 correspond approximativement au taux exprimé en millièmes, et non à son inverse.

12. Dans l’estimateur de Kaplan-Meier, quel événement provoque un saut de la courbe de survie ?

Une augmentation de l’effectif à risque
Un décès observé au temps considéré
Une entrée tardive dans l’étude
Une censure enregistrée au temps considéré

Un décès observé au temps considéré

Explication

Kaplan-Meier met à jour la survie par le facteur 1−dj/nj1-d_j/n_j aux temps où surviennent des décès. Une censure modifie l’effectif à risque pour les temps suivants, mais ne provoque pas de saut de survie.

13. Pour cinq sujets observés aux temps 3, 4, 6, 6 et 7 jours, quelle valeur donne Kaplan-Meier pour la survie à 6 jours ?

S^(6)=0,000\hat S(6)=0,000
S^(6)=0,800\hat S(6)=0,800
S^(6)=0,267\hat S(6)=0,267
S^(6)=0,500\hat S(6)=0,500

$$\hat S(6)=0,267$$

Explication

Dans cet exemple, le produit des facteurs de survie jusqu’à 6 jours donne S^(6)=0,267\hat S(6)=0,267. La valeur 0,8000,800 correspond à la survie à 3 jours, tandis que la survie devient nulle à 7 jours.

14. Quelle distinction décrit correctement la troncature à gauche et la censure à gauche ?

La troncature exclut l’individu, tandis que la censure signale une entrée après le début pertinent
La troncature concerne les décès précoces, tandis que la censure concerne les événements futurs
La troncature fournit une borne d’observation, tandis que la censure supprime toute information
La troncature signale une entrée tardive, tandis que la censure exclut l’individu de l’étude

La troncature exclut l’individu, tandis que la censure signale une entrée après le début pertinent

Explication

La troncature à gauche exclut totalement un individu situé hors de la plage observée, alors que la censure à gauche indique une entrée après le début de la période pertinente. Confondre ces notions revient à attribuer à la troncature une simple information partielle d’observation.

15. Pour les données de q80 considérées, quelle estimation obtient-on avec Kaplan-Meier ?

q^80=0,364\hat q_{80}=0,364
q^80=0,333\hat q_{80}=0,333
q^80=0,500\hat q_{80}=0,500
q^80=0,286\hat q_{80}=0,286

$$\hat q_{80}=0,333$$

Explication

Kaplan-Meier donne q^80=1−S^(81)=1−(5/6)(4/5)=0,333\hat q_{80}=1-\hat S(81)=1-(5/6)(4/5)=0,333. La valeur 0,2860,286 correspond à l’estimateur brut, tandis que 0,3640,364 est fournie par la méthode actuarielle.

16. Dans l’essai de Freireich mené en 1963, comment les 42 patients ont-ils été répartis entre les traitements ?

21 ont reçu un placebo et 21 une chimiothérapie combinée
28 ont reçu la 6-MP et 14 un placebo
21 ont reçu la 6-MP et 21 un placebo
14 ont reçu la 6-MP et 28 un placebo

21 ont reçu la 6-MP et 21 un placebo

Explication

L’essai comprenait deux groupes de 21 patients, l’un recevant la 6-MP et l’autre un placebo. La répartition en groupes de 28 et 14 ne correspond pas à l’effectif décrit pour cet essai.

17. Quelle expression donne la variance cumulée de l’estimateur de Nelson-Aalen jusqu’à l’instant tt ?

∑ti<tdi2ri\sum_{t_i<t}\frac{d_i^2}{r_i}
∑ti<tdiri2\sum_{t_i<t}\frac{d_i}{r_i^2}
∑ti<tdiri\sum_{t_i<t}\frac{d_i}{r_i}
∑ti<tdi∑ti<tri2\frac{\sum_{t_i<t}d_i}{\sum_{t_i<t}r_i^2}

$$\sum_{t_i<t}\frac{d_i}{r_i^2}$$

Explication

La variance cumulée additionne, à chaque temps d’événement, le terme di/ri2d_i/r_i^2. Le terme di/rid_i/r_i correspond à la contribution de l’estimateur de Nelson-Aalen lui-même, et non à sa variance.

18. À 23 semaines dans le groupe 6-MP, quelle estimation de survie obtient-on en exponentiant l’estimateur de Nelson-Aalen H^(23)=0,752\hat H(23)=0,752 ?

S^NA(23)=e−0,752=0,471\hat S_{NA}(23)=e^{-0,752}=0,471
S^NA(23)=1−0,752=0,248\hat S_{NA}(23)=1-0,752=0,248
S^NA(23)=0,752−1=1,330\hat S_{NA}(23)=0,752^{-1}=1,330
S^NA(23)=e0,752=2,121\hat S_{NA}(23)=e^{0,752}=2,121

$$\hat S_{NA}(23)=e^{-0,752}=0,471$$

Explication

L’approximation de survie associée à Nelson-Aalen est S^NA(t)=e−H^(t)\hat S_{NA}(t)=e^{-\hat H(t)}, ce qui donne ici environ 0,471. L’expression 1−H^(t)1-\hat H(t) ne constitue pas la transformation utilisée pour obtenir cette estimation.

19. Quelle comparaison des médianes sans rechute décrit correctement les résultats de l’essai de Freireich ?

8 semaines dans les deux groupes de traitement
23 semaines dans les deux groupes de traitement
8 semaines sous 6-MP contre 23 semaines sous placebo
23 semaines sous 6-MP contre 8 semaines sous placebo

23 semaines sous 6-MP contre 8 semaines sous placebo

Explication

La médiane sans rechute est de 23 semaines avec la 6-MP et de 8 semaines avec le placebo, indiquant un risque de rechute plus élevé sous placebo. Inverser les deux médianes conduit donc à une interprétation erronée des groupes.

20. Pourquoi le modèle de Cox est-il qualifié de semi-paramétrique ?

Parce que la survie observée est supposée constante entre deux événements
Parce que le risque de base suit une loi exponentielle fixée
Parce que le risque de base h0(t)h_0(t) reste non spécifié
Parce que les coefficients β\beta varient librement avec le temps

Parce que le risque de base $$h_0(t)$$ reste non spécifié

Explication

Le modèle de Cox spécifie l’effet covariable par exp⁡(β′Z)\exp(\beta'Z) tout en laissant la fonction de risque de base h0(t)h_0(t) non spécifiée. Il ne suppose donc pas un risque de base exponentiel prédéterminé.

21. Sous l’hypothèse des risques proportionnels, comment s’exprime le rapport de hasards entre les individus A et B ?

HR=β′(ZB−ZA)HR=\beta'(Z_B-Z_A), et il dépend de la survie observée
HR=exp⁡ ⁣(β′(ZB+ZA))HR=\exp\!\left(\beta'(Z_B+Z_A)\right), et il augmente avec le temps
HR=exp⁡ ⁣(β′(ZB−ZA))HR=\exp\!\left(\beta'(Z_B-Z_A)\right), et il ne dépend pas du temps
HR=exp⁡ ⁣(β′(ZA−ZB))HR=\exp\!\left(\beta'(Z_A-Z_B)\right), et il change à chaque événement

$$HR=\exp\!\left(\beta'(Z_B-Z_A)\right)$$, et il ne dépend pas du temps

Explication

Le rapport de hasards compare les covariables par leur différence dans l’exponentielle, soit exp⁡(β′(ZB−ZA))\exp(\beta'(Z_B-Z_A)), et reste constant dans le temps. Un rapport de hasards constant ne signifie pas que les probabilités de sortie sont constantes.

22. Dans l’exemple financier, quel est l’effet estimé d’une hausse d’un point de volatilité sur le risque de sortie ?

Elle divise le risque de sortie par 1,49
Elle ajoute 1,49 unités au risque de sortie
Elle multiplie le risque de sortie par 0,90
Elle multiplie le risque de sortie par 1,49

Elle multiplie le risque de sortie par 1,49

Explication

Une hausse d’un point de volatilité multiplie le risque de sortie par 1,49, ce qui correspond à une augmentation du risque instantané. Le facteur 0,90 concerne une année supplémentaire d’ancienneté, et non la volatilité.

23. Dans les données de Freireich, que signifie un rapport de hasards d’environ 4,8 lorsque le placebo est codé 1 et la 6-MP 0 ?

Le risque instantané de rechute est environ 4,8 fois plus élevé sous placebo
Le risque instantané de rechute est environ 4,8 fois plus faible sous placebo
La durée médiane sans rechute est environ 4,8 fois plus longue sous placebo
La probabilité cumulée de rechute est exactement 4,8 fois plus élevée sous placebo

Le risque instantané de rechute est environ 4,8 fois plus élevé sous placebo

Explication

Avec ce codage, le rapport de hasards compare le placebo à la 6-MP et vaut environ 4,8, indiquant un risque instantané de rechute bien plus élevé sous placebo. Ce résultat concerne un risque instantané et ne se traduit pas directement par un rapport identique des probabilités cumulées.

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Qu'est-ce que la fonction de survie S(t)S(t) ?

C'est la probabilité que la durée TT dépasse tt, soit S(t)=P(T>t)S(t)=P(T>t).

Quelle relation lie la fonction de répartition F(t)F(t) et la fonction de survie S(t)S(t) ?

On a F(t)=1−S(t)F(t)=1-S(t).

Comment s'exprime la densité f(t)f(t) en fonction de la fonction de survie S(t)S(t) ?

f(t)=−S′(t)f(t)=-S'(t) est la dérivée négative de S(t)S(t).

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