Аналіз характеристик страхового процесу показав, що вони мають нелінійний, нестаціонарний і випадковий характер. Це дозволило вибрати тип моделі для прогнозу показників страхової діяльності, для розробки якої необхідно здійснити класифікацію та формалізацію змінних з тим, щоб визначити, що є входом та виходом для кожного рівня і як вони пов’язані. У зв’язку з тим, що в управлінні страховою компанією виділено плановий та оперативний режими функціонування, класифікація змінних проводилася у відповідності до кожного режиму. Для задачі планування, що розв’язується на трьох рівнях, виділено наступні змінні. Вхідними змінними XPL1 на верхньому рівні виступають множина заяв на страхування Z, множина договорів страхової статистики D2, множина діючих договорів страхування D1:
ХPL1={ Z, D2, D1 } (1)
Множини Z, D2, D1 представляють собою сукупність договорів страхової компанії D:
D = Z 
D2 D1; Z ∩ D2 ∩ D1= Ø (2)
Кожний договір страхування dm 
D описується сукупністю його характеристик:
dm = (d1m, d2m, d3m, d4m, d5m, d6m, d7m, d8m, d9m, d10m, d11m, d12m) (3)
де m − номер договору; d1m − вид страхування; d2m − клієнт; d3m − об’єкт страхування; d4m − страховий випадок; d5m − страхова сума; d6m − тариф; d7m − страхова премія; d8m − дата укладання договору; d9m − строк страхування; d10m − агент, що уклав договір; d11m − дата появи страхового випадку; d12m − страхова виплата.
Для закріплення належності договору dm одній із множин Z, D2, D1 розроблено наступні логіко-формальні моделі:
1. Якщо по договору страхування клієнт не здійснив платіж страхової премії, то договір не набрав чинності і є заявою на страхування:
(4)
2. Якщо по договору здійснено страхову виплату або закінчився строк страхування, договір належить множині D2 страхової статистики:
(5)
3. Договір, який не є заявою на страхування і не відноситься до страхової статистики, належить множені діючих договорів:
(6)
Розв’язком задачі планування на верхньому рівні є плановий прибуток Ппл(t) і тарифи Tarjпл(t):
YPL1={ Ппл(t), Tarjпл(t); 
} (7)
де Nv − кількість видів страхування.
Вихідні змінні верхнього рівня (7) є вхідними для середнього, до яких також додаються діючі договори страхування D1, договори страхової статистики D2, заяви на страхування Z:
XPL2 = {Z, D1, D2, Ппл(t), Tarjпл(t), } (8)
Вихідними змінними середнього рівня є кількість договорів njпл(t), страхова відповідальність SOjпл(t), премії SРjпл(t), число kjпл(t) та об’єми SVjпл(t) страхових виплат, прибуток Пjпл з j-ого виду страхування:
YPL2={( 
(t), SOjпл(t), SРjпл(t), kjпл(t), SVjпл(t), Пjпл(t)), } (9)
Такі вихідні змінні середнього рівня як кількість договорів njпл(t) і страхова відповідальність SOjпл(t), та верхнього рівня − страхові тарифи Tarjпл(t) є вхідними на нижньому рівні:
XPL3, j = { (t), SOjпл(t), Tarjпл(t)}, (10)
Розв’язком задачі планування на нижньому рівні є планова для кожного агента кількість договорів nijпл(t), об’єм страхової відповідальності SOijпл(t) та премій SPijпл(t):
YPL3, j={ (nijпл(t), SOijпл(t), SPijпл(t)), 
}, (11)
де Nа − кількість агентів, що працюють в страховій компанії.
Розв’язки задач планування є завданнями для підрозділів страхової компанії трьох рівнів на плановий період. Але в реальних умовах показники страхової діяльності підрозділів компанії відрізняються від планових. Порівняння планових і фактичних показників та формування нев’язань „план-факт” є задачею обліку, яка на відміну від задачі планування розв’язується, починаючи з нижнього рівня. На нижньому рівні здійснюється порівняння планових та фактичних показників роботи кожного агента. В цю систему показників входять нев’язання за кількістю договорів Δ nij (t), страховою відповідальністю Δ SOij(t) та преміями Δ SРij(t):
Δ NZ 3j (t) = (Δ nij(t), Δ SOij(t), Δ SPij(t)). (12)
де Δ nij(t) = nijпл(t) - nij (t); Δ SOij(t)= SOijпл(t) - SOij(t); Δ SРij(t)= SРijпл(t) - SРij(t).
На середньому рівні порівнюються показники по кожному відділу страхування та формуються нев’язання за кількістю договорів Δ nj(t), страховою відповідальністю Δ SOj(t), преміями Δ SРj(t), кількістю Δ kj(t) та об’ємами Δ SVj(t) страхових виплат, прибутком Δ Пj(t): Δ nj(t)=njпл(t)-nj(t); Δ SOj(t) =SOjпл(t) - SOj(t); Δ SРj(t) =SРjпл(t) - SРj(t); Δ kj(t) =kjпл(t) - kj(t); Δ SVj(t) =SVjпл(t) - SVj(t), Δ Пj(t) = Пj(t) пл(t) - Пj(t)
Δ NZ 2 (t) = (Δ nj (t), Δ SOj(t), Δ SPj(t), Δ kj(t), Δ SVj(t), Δ Пj(t)). (13)
По всій страховій компанії в цілому здійснюється порівняння планового Ппл(t) і фактичного П(t) прибутку та формується нев’язання: Δ П(t) = Ппл(t) - П(t).
Δ NZ 1 (t) = Δ П(t). (14)
Таким чином, при розв’язанні задач обліку виділяються нев’язання „план-факт” Δ NZ 3j (t), Δ NZ 2 (t), Δ NZ 1 (t), які є вхідними даними для задач оперативного управління кожного рівня. Вихідними даними задач оперативного управління є завдання для підрозділів компанії кожного рівня на наступний плановий період (t+ 1). Вхідні Х, вихідні Y та змінні керуючого впливу U, з урахуванням виділених нев’язань (12)-(14), для нижнього рівня визначені виразами (15)-(17) відповідно, для середнього − (18)-(20), для верхнього − (21)-(23):
Х3,j={(nijпл(t),SOijпл(t),SPijпл(t)), Δ NZ3 (t), }, (15)
Y3,j={ (nij(t+1), SOij(t+1), SPij(t+1)), }, (16)
U3,j={(nijи(t+1), SOijи(t+1)), }, (17)
Х2={ (njпл (t), SOjпл (t), SРjпл (t), kjпл (t), SVjпл (t), Пjпл(t),Δ NZ2 (t), } (18)
Y2={(nj(t+1), SOj(t+1), SPj(t+1), kj(t+1), SVj(t+1), Пj(t+1) ), } (19)
U2={(nju(t+1), SOjи(t+1)), } (20)
Х1={ Ппл (t- 1), Δ NZ 1(t- 1) } (21)
Y1={ П(t+1), Tarj(t+1), } (22)
U1={ Tarjи(t+1), } (23)
Дослідження системних характеристик страхової компанії, класифікація і формалізація змінних дозволили сформулювати наступну задачу моделювання:
