方伟华：为什么要做开源的中国台风风险模型

    第二届亚洲巨灾风险保险国际会议于2009年12月8日、9日在北京召开。本次会议汇聚国内外风险研究领域著名学者、保险和再保险公司人员、相关政府部门官员等，针对亚洲巨灾风险、风险模型化、巨灾保险、中国自然灾害风险等主题，开展专题报告和讨论，提出风险解决方案。搜狐理财独家直播了此次会议。

方伟华 北京师范大学

　　方伟华：我跟我的老板学，我也用中文说。我的题目是在中国做一个台风的模型。我用中文做一个报告，我报告的题目是开发一个开源的中国台风风险模型。当然了，我们现在还是在比较起步的阶段，没有完全把台风模型做好，因此这个地方我用一个我们正在做这件事情，我们希望把这件事情在不久的将来，能够把这个事情完成。

　　我讲的主要内容有以下五个部分：

　　第一个就是我们为什么选择一个开源的策略？

　　第二个就是说如果我们做了开源的模型之后，这个模型能做什么东西？

　　第三个就是我们北京师范大学的小组是如何在开发这套模型的？

　　第四个更重要简单介绍一下我们已经做了一些东西。

　　第五个是介绍一下我们面临的一些主要的困难，以及后面的机遇和挑战。

　　首先大家看一看，现在世界上已经有很多的风险模型公司，他们提供非常定量，针对自然灾害，特别是巨灾的定量的风险评估。对于这个风险概念有非常多，但是他们的风险模型，因为风险是非常清楚地定义。也就是说未来一定时期，一定强度下灾害下面的平均期望损失，算到经济损失上面去了。就是说这个模型大部分都是一源的，代码不公开、方法也不公开的。但是他们可能投入了大量的人力、物力和智力开发，他们有很多的资源，把各个方面都整合得非常好，已经形成了一个比较好的水平，你拿过来可以直接用了。并且他们经过了甚至超过20年以上的发展，已经有很好成熟的商业模式，是一个市场的运作和商业模式非常好。另外他用的是商业软件，自然服务比较好。

　　当然了它的缺点是什么？缺点很清楚，在座今天95%以上的人都没有见过，或者说看过他们的软件，大家用不到，这是第一点。

　　第二点就是说他们做的东西怎么做出来的？大家相信做得很好，但是怎么做的不知道，人类天生有好奇心，肯定想看看为什么是对的？为什么是错的？另外评风险的时候，如果做一个保险公司，用这个风险模型的时候，因为一般的公司对致灾评审很好，有很好的易损性曲线。对于保险公司来说，保鲜标定非常清楚的话，这个风险很好能够评估出来的。

　　但是对于政府决策来说，如果整个承灾体财产不清楚的话，你管理一个区域，而不仅仅是保险标定风险的时候，这个时候你没有一个很完整的数字，这些模型基本上是不好的。所以有很好的优点，也有它的不足，当然很贵了。

　　另外还有一个方法就是开源的模式，就是今天早上开幕式讲的，有很多开源的联盟，以及待会儿，下面Rui PINHO会讲全球开源地震模型的。很显然开源模型有很多的优点，比如数字、方法是公开的、验证是公开的，这个模型有多好或者多坏我们都知道，这个结果是公开的，谁都可以用。

　　因为它的代码什么都是公开的，你很容易把它修改一下，符合自己来用。当然有很多的不确定性、有坏处。大家知道有（英语）和（英语），（英语）的好处是很多，有时候文档不好用，用户界面不是很好，等等等等。所以就是说，我们如何把这两个并在一起，中国有句古话“君子和而不同”，我们是相互补充这么一个关系。

　　当然就是说，第二个大的问题，就是开源的软件能干什么？首先我觉得我们可以定位给政府来服务，而不是给首先给保险公司用。对于不同行政区的、国家级的、省级、县级、乡级、村级风险损失概况的评估是非常有用的。今天早上也讲了中国的减灾政策，如何评估减灾是不是有效？我认为这件事情非常重要。而风险模型能够非常好地帮助做这件事情。

　　不一样的本身是一个好事情，但是很多普通的公众他对这个风险是一个什么样的概念，他的知识是非常少，如果我们用一个开源的东西，我们可以很好的教育公众，对于他们进行备灾有很好的好处。如果这个模型做得好，也可以为保险公司，或者保险监管机构提供服务。

　　另外我介绍一下我们是如何来做这件事情的？首先我介绍一下北京师范大学，北京师范大学在自然灾害研究上面，已经有将近20多年的研究。不仅仅研究台风，是一个从综合的角度来研究各种各样的自然灾害。另外作为我们在中国的研究者来说，我们对自己的台风，特别是后来造成的损失，我们理解更深刻。就像史教授前面谈的，我们对环境更理解。

　　另外我们在开发的时候，不仅仅用我们自己的人，我们同时跟国际上面的风险模型公司进行积极的交流。更重要的是，没有政府的支持，我们钱是很重要的，所以我们有科技部有两个大的项目进行支持：

　　一个是综合风险防范。

　　另外我们还有一个巨灾快速评估的项目。

　　这两个项目里面都有台风风险评估的内容，我们把这两个事情资源整合在一起。不管怎么说，以前有非常好的经验，做一个定量模型对北京师范大学来说是非常大的挑战。非常巧我这儿有一个风险评估的框架。我是这么理解的风险，这里的风险跟史教授讲的多灾种有稍微的区别，这是针对一个灾种的。

　　大家可以看一下这里有致灾因子，但是这个不仅仅是针对台风，我们是针对所有灾种的。人类社会有能力调整，或者减少致灾因子的能力。中国现在经常发一个火箭弹上去然后降水了，我们实际上有调整致灾因子强度的能力。干旱的时候我们有灌溉。

　　第二个部分我们有一个很好的财产的分布，但是我们可以调整这个财产空间分布。比如这个地方有台风，我把房子盖在别的地方。因此我们同时可以态度它的承灾体的分布。当然我们也可以减轻，另外就是说第三个部分，就是承灾体的易损性。易损性显而易见我们可以降低易损性，我们今天坐在豪华的酒店里面非常结实，经济发达的话我们的房子很结实，最后综合起来就是一个定量的风险模型。

　　接下来讲一下我们台风的风险模型具体是怎么做？我今天不涉及技术性的东西，因为里面是一些数学公式，大家听了会睡觉。我简单介绍我们这个模型包括几个部分，首先对这个台风的风险模型来说，首先就是说前面的危险性评价部分，也台风事件模型。台风事件模型是什么样的？因为我们的记录，过去只有几十年的数字，不足以对致灾的台风究竟是多大？我们不知道。如何解决这个问题？

　　因此主要是做着件事情。我们模拟未来一万年，有多少场台风会发生？这个模拟的方法就是通过（英语）模拟。里面有一个地表风的模型，里面有很多技术性的问题。除了台风两个致灾因子：第一是风，风把这个东西吹坏了。第二个是水，直接打在说面。这个洪水就是从地面淹上来的，我们把这个划分到洪水灾害里面，不作为台风灾害里面的致灾因子。

　　我们模型里面有什么数字？气象局的数字，台风的风速、气压、降水。然后在台风发生的时候，我们有加密观测的数字。另外我们也获得了美国台风联合预警中心的相关数字，以及日本气象厅的数字，以及美国气象厅的台风数字。

　　第二个数字就是土地应用的数字，一般的保险公司不会收集土地利用数字，保险公司会提供给他们，他们已经标定很清楚了。如果我们这个风险模型提供给政府用，对区域进行管理，不是对城堡标定物进行管理的时候，我们北京师范大学积累了非常好的地学基础，也积累了大量的遥感数字。同时土地利用数字也是做台风模型里面风速非常重要的。当然我们损失数字是最重要的，现在我们损失数字有三个来源：

　　第一个我们跟国家民政部、检测中心有非常好的业务上的关心，因为县一级的损失数据我们有。

　　第二个我们跟很多保险公司进行合作，他们的保险理赔我们是有的，对台风我们进行调查。

　　这张图就是我们评估的PDF，就是概率密度函数，这个表示台风在什么地方开始形成？哪儿形成的多？哪儿形成的少？这是我们做出来的结果。这个地方也是，就是说这边是实际观测的过去60年台风的生产点，这边是我们模拟的生产点。左边是过去实际观测几乎60年台风的路径是怎么走的？这边是我们通过（英语）方法模拟出来台风的路径。

　　为了对这个台风路径的模拟，以及中心点的模拟进行验证，我们把中国分成了很多部分。对不同的指标，比如说它移动的方向、以及它的每年发生的次数有多少？大家可以看到，大部分的结构非常满意。但是在这个地方我们现在还有一点技术性的困难，台风在这儿登录的时候，我们经常会模拟错，就是这个地方。

　　前面发生还是不发生？

　　第二个非常重要的部分就是台风的风速有多大？算这个风速的时候，首先把很高的天空的风算出来，然后算在海上、陆地上，我们有一个很大的房屋把风挡住了，把这些全部模拟出来，根据各种各样的模拟最后的结果。这是高空的，这是10米洋面的风速，这个点是实际观测的，这个是在台风来之前的风速，这是来之后的风速，经过了综合之后，我们得出了一个非常好的效果。也就是说在一个观测点上面，台风经过、结束、模拟的风速和实际的风速我们模拟一样的。

　　前面是站点，这是针对一场台风的，这是2007年台风。当然我们后面也做了各种强度的情况，这里现实是等值线，实际上我们做了每一个平方公里的降水的密度很舒，就是概率分布函数，这是前面的一个例子。另外因为今年大家讨论了很多农业保险的方案，我这里讲一个跟那个相关的，就是我们台风的结果。

　　大家知道2006年年底的时候，在浙江省开展了农业保险的试点。其中农房保险的覆盖率几乎达到了95%，也就是说浙江全省95%的房子已经被保险了。我们正好医保了之后，2007年发生了比较大的三场病，保险公司赔了不少钱，我们看理赔的过程分析之间相关的关系，我们的分析结果和很多模型公司，中国的房子和国外的房子有很大不一样的地方。房子倒塌的程度和风速的相关关系不是很好，但是和降水关系非常好。这个底下的图，这个蓝色的部分皆是降水，过程降雨量，将是一场台风过去了之后，从开始到结束总的降水量。

　　而上面黄色的圈圈就是表示线倒塌房屋的理赔额，就是赔了多少钱？所以有一个（英语），还有一个理赔比率，和他整个保险金额，金额之间的比例，有一个非常好的关系。这是2007年三场台风、里啪、韦伯等。我们有比较好的结果，当然在这里做敏感性分析的时候，可能稍微大了一点。

　　前面是两个例子，我总结一下来说，也就是说台风的模型，我们的危险性的那部分，现在已经做的比较完整了。但是对于（英语）这部分，因为我们根本没有分工程的实验，我们在做的（英语）教授，他是风工程（英语）非常出名的科学家，但是我们现在没有这个实验的条件，没有做风速实验的条件。那部分的实验把房子分了很多部分进行模拟。我们推易损性曲线是通过统计数字进行反推得出的易损性曲线，所以我们也面临很多的困难。

　　最后我们总结一下，我们困难遇到有哪些？数据和方法的综合集成。大家可以看到一个台风里面涉及到哪些单位？首先有气象局、然后有水文、房屋等等相关方面，还有保险公司，管保险数字的，还有民政部，跟损失数据相关的，这些所有东西要结合起来，最后才能开发出一个比较定量、比较精确的模型。因此对于数字以及方法的集成，我们需要很多机构进行一个合作。

　　另外当然一个技术性的问题，进行技术集成，现在我们所有的程序都在ID里面写着，我们将来打算用一个开源软件，集成一个更好的平台上面去。

　　除了刚才提的易损性以外，我们为政府服务的话，特别是现在中国政府从减灾，从自上而下的方法做的时候，需要把风险、预警的信息传递到社区，不仅仅是从中央决策层面来做这个事情。因此如果有一个风险模型，或者是快速审视评估模型对于减灾是非常有用的。为什么这么说呢？前面史校长举的例子，有降水强度，但是他们造成多大的损失？以及人员伤亡？这个事情是非常终了。

　　因此我们如果把气象部门的日报一直做到损失的日报程度的时候，就为我们减灾，实际上提供了一个非常好的机遇。因此从科学到政策、到后面的实践，应该现在需要有一个非常好的结合。我们面临更大的一个挑战，做这么一个开源模型的话，怎么让这件事情一直能够做下去？而不是说做了一年两年之后这件事情就结束了，我们怎么做十年，这个模型做得真正是非常可用的模型。

　　我想可能更重要的是一是开源的，希望更多人参与到这个事情里面来，大家参与的话需要动力。更重要是我们需要国家政府的支持，如果我们有其他相关政府的项目来支持做这件事情的话，或者有资源做这件事情的话，我想科学家有足够的热情做这件事情的，我的报告完了，谢谢大家！

    现场互动

    提问1：我想针对刚才方教授的发言，做两点评论。你在这个文章中使用到开源这个字，那么开源的模型是不是有它的针对性？只能用在风险评估这方面？作为一个开放性的工具或者模型，使用开放性的方法就意味着使用开放性的数据。说到数据是非常敏感的，如果你这个银行，比如你银行里面有多少存款，当然跟我没有关系的。但是说到开放性的数据，很多其他的信息可能是对一方不敏感，但是对另一方却是敏感的。我们不仅仅是说要提供一个开放性的代码，同样还有一个开放性的方法、开放性的渠道。因为有些人对一些数据，不希望为公众提供，所以就形成了一个问题。

　　我有一个问题，你说到台风开源模型，本身是具有很大的价值，不仅仅是对于中国人，对于整个世界的人都有很大的价值。因为你们在这个方面的努力，可以给我们带来很大很大的惠处，可以给我们的反馈信息。但是在这个方法上的一系列的问题，是不是有更多的考虑呢？

　　方伟华：不仅仅限制与台风，还有一些其他的自然灾害，之前我也说过了。当然了这些数据在中国还不是开放的，所以说我想购买这些数据还是很困难的。说到脆弱性，说到验证性方面都有相似的问题。我们还面临着很大的困难，为什么呢？因为首先这个数据的可获得性是一个问题。

　　第二个问题我们怎么样才能获得这些数据？即使我有这个能力，我想买这个数据，但是他们不会卖给你，这就是问题，所以这方面的话需要更多沟通方面的问题。需要跟他们谈判或者是进一步的沟通，我想在以后这种情况会得到改善。不仅仅是对于我们业界，比如保险业，我们各个方都应该进行紧密的合作，来尽力各方之间的紧密联系。我想这对于各方都是有好处的。这就是说到数据是否可以获得的问题。

　　还有一个问题，就是说对于不同的数据的话，它的准确性、差别性很大。比如说刚才我们说到台风损失的数据，是从不同渠道上获得这个信息的话，存在着很大的差别。

　　那么我希望我们这两方面在未来能够得到一个改善，因为我们作为研究者来说，希望我们研究出来的方法论能够在实际中得到很好的应用。比如在软件的开发上，我们不仅仅需要资源方面的问题，还有其他方面的挑战，这是我们关注的。谢谢！

　　Eugene：我们现在没有很多时间了，我们最后问一个问题了，坐在后面的一位女士。

　　提问2：这个模型服务的对象是什么？这个模型得出的结果是为谁服务的？是为政府部门服务的？还是为受灾地区服务的？我不知道对象是什么？

　　第二个问题我想关心的是这个风险到底是一种平均状况的风险？还是对具体某种数据状态下的结果？还是某一个具体下的风险评估？还是预测性的？我想观测一下这个模型输出的结果是什么？谢谢！

　　方伟华：我先回答你的第一的问题，我们现在的台风模型主要受两个项目支持：一个是我们综合风险防范项目。风险图所以在那个项目的支持下，我个人是承担台风部分的，我们有那个基础，很简单。这是服务谁？这是服务普通的公众。第二件事情我们有另外一个项目就是汶川地震之后，因为当时在汶川地震的时候，遇到了很大的问题，因为人员伤亡财产损失是多少？不能在很短时间内马上知道。因此投入了大量的人比如说跳伞，冒着巨大的风险做这个损失信息的评估。

　　因此如果我们有很好的科学基础的话，把这个信息很快做出来，对救灾非常重要。在第二个项目为了救灾服务的。而不是说为了保险公司服务的，所以我们那个模型是快速审核模型，我们可以把整个风险算在保险费率上。第二个我们算了一个既可以针对一次的快速的评估，也可以针对一个长期的期望评估，谢谢！

　　Eugene：好的，现在我想我们还有一个问题，真是最后一个问题了。是一位先生，不是一位女士。

　　提问3：我是来自河南大学的博士生，刚才那个问题跟同学问的问题是一样的，我最近刚好从浙江调研回来是关于台风问题的，但是是关注台风应急转移问题的。您刚才提到一个数字95%的浙江农房已经有了保险，我想问一下这个数据来源是哪里的？

　　方伟华：我今年夏天去浙江三次调研，我们去的时候，都是民政部救灾处的处长陪我们走了很多地方，后来我们到宁波保险公司做调研，当然也到他们旗下部门去了。包括还有和当时设计浙江整个农险几位老师一起进行很多座谈。因此他们这个数字是一个众所周知的数字，这是保险公司的数字，现行实施的数字就是这个数，这个是没有多大问题的。

　　当然我现在在这里宣传一个东西，我们现在有一个中国风险网，如果大家有问题的话，我们有一个公开的论坛，大家可以在上面提问题，然后我们可以回答。