企业退休职工养老金制度的改革数学模型.doc
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1、企业退休职工养老金制度的改革摘要本文研究企业退休职工养老金制度的改革的问题,在未来中国经济的发展和工资增长平稳,同年的企业工资增长率和省平均工资增长率相同的状态下,通过计算养老金替代率,分析养老保险基金的缺口情况,讨论了不同缴费年限对养老保险基金收支平衡的影响问题,给出了企业退休职工养老金制度改革的合理的措施。针对问题一:首先通过一些比较合理的假设如不出现通货膨胀、经济危机等状况,然后分别用移动平均法、灰色预测GM(1,1)、最小二乘拟合建立了三种模型。移动平均法适用于大样本的随机因素或周期特征的未来预测;灰色预测GM(1,1)适用于小样本的未来预测;最小二乘拟合适合小样本内部预测。通过误差分
2、析,在21世纪中叶前,预测2011年至2035年的工资最合适的方法为移动平均法。最后根据的预测模型,借助Excel,预测出2011年到2035年的山东省职工的年平均工资。针对问题二:在合理假设条件下,首先解决职工缴费指数即该企业各年龄段职工工资与该企业之比结果为0.876369 1.054056 1.286608 1.396807 1.535796 1.658651 1.582752 1.512533 1.100231,再根据附表3养老金的计算公式,可得职工刚退休时的养老金,从附表2中可得职工退休前的工资,同时也可得各年龄段的职工工资与企业的平均工资。最后结合可得该职工自2000年起从30岁、
3、40岁开始缴养老保险一直缴到退休(55岁,60岁,65岁)时,各种情况下的替代率为26.53% 33.69% 42.7% 18.56% 24.66% 33.21%。针对问题三:职工退休后个人账户储存额没有利息,根据附表3养老金计算公式和表1的个人账户养老金计发月数表计算出退休时至75岁领取的养老金,同时根据本人指数化月平均缴费工资计算公式得出缴存的养老保险基金,缺口情况分别为2695858元、3105383元、3010412元。由结果可得缴费年限的不同对养老保险的影响也不一样,随着退休年龄的增长领取的养老金越多,本人指数化月平均缴费工资呈现先减后增的趋势,从而收支平衡呈现先增后减的趋势。最后可
4、得到该企业职工69岁时缴存的养老金保险基金与其领取的养老金之间达到收支平衡。针对问题四:综合上述问题的计算结果,分析出职工养老金收支平衡与缴费年限、退休年龄、替代率等的关系;根据替代率与职工退休年龄、以及职工缴费起始年龄的关系,其年龄与工资增长率的相互关系,得到替代率与工资增率的关系。既要达到目标替代率,又要维持养老保险基金平衡,可采取使工资水平快速上升,提高工资增长率,增大缴费年限,延迟退休年龄的措施,使人均工资额达到较高水平,提高退休职工的生活水准。关键字:移动平均法 灰色预测GM(1,1) 最小二乘拟合 替代率 Excel1、问题的重述养老金也称退休金,是一种根据劳动者对社会所作贡献及其
5、所具备享受养老保险的资格,以货币形式支付的保险待遇,用于保障职工退休后的基本生活需要。我国企业职工基本养老保险实行“社会统筹”与“个人账户”相结合的模式,我们把这两个账户称为养老保险基金。而影响养老保险基金收支平衡的一个重要因素是替代率。替代率是指职工刚退休时的养老金占退休前工资的比例。替代率较低,退休职工的生活水准低,养老保险基金收支平衡容易维持;替代率较高,退休职工的生活水准就高,养老保险基金收支平衡较难维持,可能出现缺口。所谓缺口,是指当养老保险基金入不敷出时出现的收支之差。现在我国养老保险改革正处于一个过渡期,养老保险管理的一个重要的目标是养老保险基金的收支平衡,它关系到社会稳定和老龄
6、化社会的顺利过渡。综上所述我队建立相关数学模型来解决以下问题:1、针对未来中国经济发展和工资增长的形式简化、合理的假设,并参考附件1,预测从2011年到2035年的山东省职工的年平均工资。2.根据附件2计算2009年该企业各年龄段职工工资与该企业平均工资之比。如果把这些比值看作职工缴费指数之的参考值,考虑该企业职工自2000年起分别从30岁、40岁开始缴养老保险,一直缴到退休(55岁,60岁,65岁),计算各种情况下的养老金代替率。3、假设该企业某职工自2000年起从30岁开始缴养老保险,一直缴到退休(55岁,60岁,65岁),并从退休后一直领取养老金,至75岁死亡。计算养老保险的缺口情况,并
7、计算该职工领取养老金到多少岁时,其缴存的养老保险基金与其领取的养老金之间达到收支平衡。4、如果既要达到目标替代率,又要维持养老保险基金收支平衡,你认为可以采取什么措施。请给出理由。2、 问题分析2.1历史回顾:随着我国人口老龄化的不断提前和加剧 ,对基本养老金进行合理的调整能够进一步完善养老保险制度 ,让更多的退休人员受益 ,并能在最大程度上改善退休人员的生活 ,提高他们的生活质量1 。因此在2008 年 ,根据劳动保障部、 财政部 关于 2008 年调整企业退休人员基本养老金的通知 (劳社部发200743 号)精神 ,为保障企业退休人员基本生活 ,共享社会发展成果 ,浙江省适当调整了企业退休
8、人员基本养老金。2008 年企业退休(退职)人员基本养老金调整水平为月人均 130 元 ,继续采取普遍调整和特殊调整相结合的办法 ,其中普遍调整基本养老金为月人均116 元 ,特殊调整基本养老金为月人均 14 元。2.2历史思考:企业退休人员基本养老金的调整 ,充分体现了党和国家对广大企业退休人员的关怀和关心。2008 年养老金政策调整是在面临国际金融危机的新形势下进行的连续第五次调整 ,是让改革开放的成果更多地惠及人民群众的重大举措;是应对国际金融危机 ,不降低企业退休人员生活水平的重要措施;是调整收入分配结构,缩小收入分配差距 ,体现社会公平的又一重要举措2。2.3目前面临的问题:虽然养老
9、金有所提高 ,对退休人员的生活有了一定的改善 ,但是在当前经济形势下是否能够真正满足企业退休人员的需求,以及缴存的养老保险基金与其领取的养老金之间达到收支平衡,达到目标替代率,这些还有待深入的调查和研究。问题一中对山东省职工历年平均工资统计数据(附件1)结合对未来中国经济和工资的假设增长形势,建立了三种模型来预测,最终择优决定从山东省历年职工平均工资增长率研究入手,依据移动平均法对山东省的未来年平均工资提出模拟预测模型,最后借助Excel在计算机上实现数据计算。问题二需解决各种情况下的替代率,替代率与交费年限和退休年龄有关。由知:我们需要求出职工刚退休时的养老金,从养老金的计算办法附件3中可知
10、求养老金我们需要知道基础养老金和个人账户养老金,基础养老金公式中只有全省上年度在岗职工月平均工资这个变量改变,其它的量均不变,依据附件1可求得此变量。而缴费指数我们取各年龄段的工资的平均值占该企业平均工资的比值;问题三中养老金会随着社会平均工资的调整而调整。需要计算养老保险的缺口情况同时计算该职工领取养到金到多少岁时,缴存的养老保险基金与其领取的养老金之间达到收支平衡,由题所知缺口情况与替代率有关,问题中要解决从30岁开始缴养老保险直到退休(55岁,60岁,65岁)的情况下的养老金替代率,;问题四考虑既要达到目标替代率,又要维持养老保险收支平衡采取的措施,综述上面问题的计算结果分析结果,从而总
11、结出一些有效的措施。3、模型假设1、未来中国经济的发展和工资增长趋势既不快速增长也不快速下降,排除通货膨胀,经济危机等情况;2、将附件2给定的月收入区间的平均值作为各年龄段的月收入;3、将附件2中各年龄段所有员工收入的平均值作为该年龄段职工的工资;4、对于附件2表格中未给出的60-64年龄段的职工的平均工资,不计入企业平均工资的计算中。5、企业工资的增长率与山东省年平均工资的增长率相同;6、职工月平均工资随年龄的变化关系同附件2中月平均工资与年龄的变化关系;7、依赖于全省上年度在岗职工月平均工资,本人指数化月平均缴费工资不变;8、退休后个人账户储蓄额不计利息;9、本人缴纳的钱全部用于本人发放养
12、老金;10、假设职工都是在年末退休;11、假设企业为职工所缴的20%的统筹基金,为专人专用。4、符号说明:所预测年份的平均工资;:预测年份前m年的平均工资增长率;:级比;:企业各年龄段工资;:年平均工资增长率;:年的月养老金;:年的月基础养老金;:月个人账户养老金;:年的个人账户储存额;:计发月数;:年的月平均工资;:本人指数化月平均缴费工资;:缴费年限;:参保人员退休前年的本人缴费工资额;:参保人员退休前年的社会平均工资;:职工缴纳基本养老保险费的月数合计;:养老金替代率;:养老金总数;:养老保险缴纳的金额;5、模型的建立与求解5.1 问题一:5.1.1 模型一的建立在对未来中国经济的发展和
13、工资增长趋势既不快速增长也不快速下降的假设下,运用移动平均法对预测从2011年至2035年的山东省职工的年平均工资做以下数学模型:我们首先根据附件1中的山东省历年平均工资统计表中数据,利用Excel分别计算出19782010年各相邻年份的平均工资增长率,然后依据如下移动平均法计算公式(1),依次类推选取前33年的工资增长率平均值,依次预算出2011年至2035年的山东省职工的年平均工资。 (1)其中表示所预测年份的平均工资,表示预测年份前一年的平均工资,分别表示预测年份前一年、两年、至32年的各年平均工资增长率。5.1.2 模型二的建立建立灰色预测的数学模型:1)级比检验建立山东省职工历年平均
14、工资统计数据时间序列如下:(1)求级比,有,(2)级比判断。由于所有的故可以同做令人满意的GM(1,1)建模。2)GM(1,1)建模(1)对原始数据做一次累加,得到.(2)构造数据矩阵B及数据变量Y,有,(3)计算从而得到。(4)建立模型:求解得 (1.1)5.1.3 模型三的建立建立最小二乘拟合模型:经过我们将已知省平均工资与年份做出散点图(图1)发现,图像较符合指数函数图象,怎采用最小二乘法拟合。设定山东省职工平均工资为y,年份为x,则函数为:图1将非线性函数转换为线性函数:5.1.4 三种模型比较分析:模型二、三我们先通过Matlab软件推算出1978年至2010的拟合值,然后根据均方误
15、差计算公式分别计算出模型二、模型三的均方误差分别为:706.9712、592.4248由此可得模型三优于模型二;通过模型一,利用19781991年的数据预测出19922010年的预测值,结合实际值算出均方误差为505.1907,通过模型三拟合出的19922010年的拟合值,算得均方误差为576.3846,很明显,模型一的均方误差小,所以我们选用模型一的移动平均法对问题一进行建模求解。5.1.5问题一求解:根据问题一中所建的模型一对问题一求解得各预测数据如下表1预测的平均工资增长率及预测的平均工资年份20112012201320142015预测的平均工资增长率0.1366190.1372450.
16、1359460.1397750.143564预测的平均工资36455.9341459.3147095.5553678.3361384.59年份20162017201820192020预测的平均工资增长率0.1472370.1440750.1446120.1434160.145161预测的平均工资70422.6880568.8592220.08105445.9120752.5年份20212022202320242025预测的平均工资增长率0.141950.1439660.1447210.147180.147566预测的平均工资137893.3157745.3180574.4207151.4237
17、720年份20262027202820292030预测的平均工资增长率0.1455940.1383440.1368540.1370980.139058预测的平均工资272330.6310006352431.6400749.1456476.5年份20312032203320342035预测的平均工资增长率0.1403340.1410630.1409160.140920.141055预测的平均工资520535.8593964.2677663.3773159.6882217.5表1 5.2 问题二:5.2.1 职工平均工资及职工缴费指数的确定本题通过附表2可得2009年该企业职工数量和薪酬范围,但因
18、需要计算每年龄段平均工资,作出如下假设: 将月收入范围的两值取平均值; 各年龄段职工工资的取值为该年龄段所有员工收入的平均值; 对于表格中未给出的60-64年龄段的职工的平均工资,不计入企业平均工资的计算中。根据上述假设,可得表2:年龄段20-24岁职工25-29岁职工30-34岁职工35-39岁职工工资平均值1726.452076.4962534.6242751.717年龄段40-44岁职工45-49岁职工50-54岁职工55-59岁职工工资平均值3025.5253267.5523118.032979.698表2:各年龄段平均工资由于计算中我们需要题目中没有给出的60-64年龄段的职工的平均
19、工资,观察各年龄段平均工资数据并将其做散点图(图2)图2通过观察散点图发现各年龄段职工工资数据符合二次函数变化规律,因此对其建立二次拟合模型。编写MATLAB程序,如下:x=1:8; y=1726.4504 2076.4962 2534.624 2751.717 3025.525 3267.5515 3118.03 2979.698; plot(x,y,*) c=polyfit(x,y,2); x1=9; z=polyval(c,x1)z = 2.8383e+003得出60-64年龄段平均工资为2838.3元。根据表2的各年龄段职工平均工资数据得出全厂平均工资为2579.732元。根据问题2中
20、提出的职工缴费指数的计算公式由此可得各年龄段平均工资工资及职工缴费指数(表3):月平均工资各年龄段职工工资与企业平均工资之比20-24岁职工1726.450.87636925-29岁职工2076.4961.05405630-34岁职工2534.6241.28660835-39岁职工2751.7171.39680740-44岁职工3025.5251.53579645-49岁职工3267.5521.65865150-54岁职工3118.031.58275255-59岁职工2979.6981.51253360-64岁职工2838.31.100231表3 5.2.2 各种情况下养老金替代率的确定从问题
21、2(1)可知2009年该企业职工各年龄段平均工资,而从问题一模型1移动平均法的计算中我们可得2000年-2054年年工资增长率:(附表1)而根据附表1及表3可依据公式(1-1)得出2000年到2034年该企业职工各年龄段工资,见附表2该企业职工自2000起分别从30岁、40岁开始缴纳养老保险,一直缴费到退休(55岁,60岁,65岁)。则本问题共分为6种情况:30岁-55岁,30岁-60岁,30岁-65岁,40岁-55岁,40岁-60岁,40岁-65岁。根据附表2及附件2我们可得到30岁-64岁,40岁-64岁的每年月平均工资的数值,见附表3,附表4.(1)30岁-55岁从附表3中可得30-55
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