XGBoost Aplicado a la Predicción de Ventas, Deserción y Pagos en Seguros de Salud: Un Estudio en Perú

Descripción del Articulo

El sector de seguros médicos demanda herramientas predictivas sofisticadas para optimizar la gestión integral de ventas, deserción de clientes y comportamiento de pago. Este estudio evaluó la efectividad del algoritmo de machine learning XGBoost para la predicción simultánea de estas variables críti...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Cárdenas Goyena, Rosario Milagros
Formato: artículo
Fecha de Publicación:2025
Institución:Universidad Nacional Mayor de San Marcos
Repositorio:Revistas - Universidad Nacional Mayor de San Marcos
Lenguaje:español
OAI Identifier:oai:revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe:article/32348
Enlace del recurso:https://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/rpcsis/article/view/32348
Nivel de acceso:acceso abierto
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description El sector de seguros médicos demanda herramientas predictivas sofisticadas para optimizar la gestión integral de ventas, deserción de clientes y comportamiento de pago. Este estudio evaluó la efectividad del algoritmo de machine learning XGBoost para la predicción simultánea de estas variables críticas en el contexto peruano, incorporando sistemáticamente variables macroeconómicas y patrones estacionales dentro de un marco metodológico unificado—aspecto escasamente explorado en la literatura especializada del sector asegurador. Se utilizaron 86 millones de registros (2005-2023) de registros históricos de una compañía aseguradora de salud del mercado peruano, implementando un esquema predictivo basado en ventanas deslizantes temporales (12-24 lags) y validación cruzada específicamente diseñada para series temporales con cuatro iteraciones independientes. Los resultados empíricos demostraron que XGBoost superó consistentemente a cuatro métodos de pronóstico tradicionales (promedio total, promedio último año, último valor y tendencia año anterior) en todos los escenarios analizados, alcanzando errores MAPE promedio de 7.08% para ventas (reducción del 46% respecto al mejor método simple con 13.11%), 7.72% para deserción de clientes (reducción del 47% frente a 13.75%) y 3.32% para comportamiento de pago (reducción del 67% comparado con 4.85%). El análisis de importancia de variables identificó que el índice de desempleo urbano (correlación -0.61 con ventas) y los rezagos temporales de 1-2 períodos previos constituyeron factores determinantes en la capacidad predictiva del modelo. Se concluye que la implementación de XGBoost con integración sistemática de variables macroeconómicas mejora significativamente la precisión predictiva en la gestión financiera del sector asegurador peruano, facilitando una toma de decisiones estratégicas más robusta e informada para la optimización operacional y financiera, con potencial aplicabilidad en mercados emergentes similares.
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Se utilizaron 86 millones de registros (2005-2023) de registros históricos de una compañía aseguradora de salud del mercado peruano, implementando un esquema predictivo basado en ventanas deslizantes temporales (12-24 lags) y validación cruzada específicamente diseñada para series temporales con cuatro iteraciones independientes. Los resultados empíricos demostraron que XGBoost superó consistentemente a cuatro métodos de pronóstico tradicionales (promedio total, promedio último año, último valor y tendencia año anterior) en todos los escenarios analizados, alcanzando errores MAPE promedio de 7.08% para ventas (reducción del 46% respecto al mejor método simple con 13.11%), 7.72% para deserción de clientes (reducción del 47% frente a 13.75%) y 3.32% para comportamiento de pago (reducción del 67% comparado con 4.85%). El análisis de importancia de variables identificó que el índice de desempleo urbano (correlación -0.61 con ventas) y los rezagos temporales de 1-2 períodos previos constituyeron factores determinantes en la capacidad predictiva del modelo. Se concluye que la implementación de XGBoost con integración sistemática de variables macroeconómicas mejora significativamente la precisión predictiva en la gestión financiera del sector asegurador peruano, facilitando una toma de decisiones estratégicas más robusta e informada para la optimización operacional y financiera, con potencial aplicabilidad en mercados emergentes similares.The health insurance sector requires sophisticated predictive tools to optimize the comprehensive management of sales, customer churn, and payment behavior. This study evaluated the effectiveness of the XGBoost machine learning algorithm for simultaneous prediction of these critical variables in the Peruvian context, systematically incorporating macroeconomic variables and seasonal patterns within a unified methodological framework—an aspect scarcely explored in specialized insurance sector literature. A dataset comprising 86 millions observations (2005-2023) from historical records of a health insurance company in the Peruvian market was utilized, implementing a predictive scheme based on temporal sliding windows (12-24 lags) and cross-validation specifically designed for time series with four independent iterations. Empirical results demonstrated that XGBoost consistently outperformed four traditional forecasting methods (total average, last year average, last value, and previous year trend) across all analyzed scenarios, achieving average MAPE errors of 7.08% for sales (46% reduction compared to the best simple method at 13.11%), 7.72% for customer churn (47% reduction versus 13.75%), and 3.32% for payment behavior (67% reduction compared to 4.85%). Variable importance analysis identified that the urban unemployment index (correlation -0.61 with sales) and temporal lags from 1-2 previous periods constituted determinant factors in the model's predictive capacity. It is concluded that XGBoost implementation with systematic integration of macroeconomic variables significantly improves predictive accuracy in Peruvian insurance sector financial management, facilitating more robust and informed strategic decision-making for operational and financial optimization, with potential applicability in similar emerging markets.Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Facultad de Ingeniería de Sistemas e Informática2025-12-30info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/rpcsis/article/view/3234810.15381/rpcs.v7i2.32348Revista Peruana de Computación y Sistemas; Vol. 7 No. 2 (2025); 3-19Revista peruana de computación y sistemas; Vol. 7 Núm. 2 (2025); 3-192617-2003reponame:Revistas - Universidad Nacional Mayor de San Marcosinstname:Universidad Nacional Mayor de San Marcosinstacron:UNMSMspahttps://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/rpcsis/article/view/32348/23281Derechos de autor 2025 Rosario Milagros Cárdenas Goyenahttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessoai:revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe:article/323482026-01-15T16:11:43Z
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