68887 v6

       GDLN Seminar on Disaster Risk Management in East Asia and the Pacific  
           – 2011 series – Summary of March 2, 2011 Video Conference 
                       Open�source Risk vs. Proprietary Risk Models 
 
 
Speakers: 
    Dr. Robert Muir�Wood (Chief Research Officer,  Risk Management Solutions)  
         Robert.Muir�Wood@rms.com 
    Dr. Charles Scawthorn (Professor, ret. Graduate School of Engineering, Kyoto University and Visiting 
         Scholar,  Pacific  Earthquake  Engineering  Research  Center,  University  of  California,  Berkeley) 
         cscawthorn@att.net 
 
 
Main moderator: 
    Dr. Richard Sanders  

        
 
Key topics discussed: 
   1.  Open�source Risk vs. Proprietary Risk Models 
   2.  Strength and Weaknesses of Open�source Risk and Proprietary Risk Models 
   3.  Challenges of Catastrophe Risk Models 
 
 
Executive Summary 
 
This seminar on Disaster Risk Management in East Asia and the Pacific focused on comparing open�source 
and  proprietary  risk  models  for  catastrophes.  The  discussion  about  differences  between  these  two 
models/approaches and the overall challenges of catastrophe risk models provided valuable insights for the 
projection of risk scenarios. Key findings are as follows:    
 
    Firstly, catastrophe risk models aim to estimate risk through the interconnection of different types of 
       hazards and vulnerabilities in a defined geographical space. Since the 1990s, when faster computers 
       became available, catastrophe risk models have become increasingly more developed and regarded 
       as an indispensable tool to manage potential damages and losses from disasters. 
    Secondly, catastrophe risk models are provided either by private companies (proprietary risk models) 
       or from open�source platforms. Whereas the former have the primary interest to meet client’s needs 
       (mostly  insurance  companies),  the  latter  advocate  that  risk  scenarios  for  catastrophes  should  be 
       freely  available  for  everyone.  Proponents  of  proprietary  risk  models  argue  that  good  and  reliable 
       catastrophe  risk  models  cannot  be  developed  free  of  cost  and  thus,  open�source  risk  models 
       developed  by  volunteering  scientists  and  developers  may  not  be  accurate  enough.  On  the  other 
       hand, the open�source community complains that proprietary risk models create a ‘black box’ with 
       an unidentified content. 
    Thirdly, the precision of catastrophe risk models is challenged by underlying uncertainties which are 
       difficult to measure, particularly  in relation to the changing natural hazard patterns  due to climate 
       change.  
Finally, the accuracy and number of catastrophe risk models worldwide would increase if more risk�related 
data would become available and more specialists engaged in this field.                                           




                                                                                                                    1 
 
 
Summary 
 
     1.  Open�source Risk vs. Proprietary Risk Models 
 
This  seminar  focused  on  the  applicability  of  open�source  risk  vs.  proprietary  risk  models  in  the  field  of 
measuring  risk  for  different  types  of  disasters,  for  example,  floods,  earthquakes  or  storms.  Two 
presentations,  from  advocates  of  open�source  risk  and  proprietary  risk  models,  and  several  discussion 
rounds  during  this  seminar  revealed  that  there  are  fundamental  differences  in  the  perception  of  these 
models.  
 
Catastrophe  risk  models  are  in  general  defined  by  the  connection  between  the  vulnerability  of  a  certain 
geographical space to a potential hazard. Hence, risk is defined by the severity and  frequency of hazards 
and the exposure and sensitivity of a defined geographical area. 
 
Proprietary  risk  models  are  developed  by  private  companies  to  serve  mostly  insurance  companies  with 
detailed  risk  scenarios  for  specific  hazards.  Thus,  the  risk  or  catastrophe  model  is  developed  to  meet 
clients’ needs and interests. The detailed components of a proprietary risk model are not shared with the 
wider public. 
 
In contrast, open�source risk models are characterised by their transparency in disclosing the information 
that  feeds  into  a  catastrophe  risk  model;  and  tend  to  be  supported  by  scientists  with  no  direct  financial 
interests. In essence, both approaches have the same ambition to provide catastrophe risk models. 
 
The application of catastrophe risk models has its origin in the 1970s when the first types of models were 
developed.  The  topic  however  received  more  attention  in  the  1990s  when  faster  computers  with  the 
capacity to run complex datasets were invented. For both open�source and proprietary risk models, a large 
range  of  indicators  is  used  to  calculate  the  above  mentioned  composition  of  risk.  Therefore,  apart  from 
historical records of past events such as floods, earthquakes, storms, etc., also local characteristics of the 
investigated area (vulnerabilities) feed into a catastrophe risk model. 
 
     2.  Strength and Weaknesses of Open�source Risk and Proprietary Risk Models 
 
During  this  seminar,  there  was  a  shared  sense  that  catastrophe  models  are  defined  by  hazard  and 
vulnerability  indicators,  but  little  consensus  was  reached  whether  the  detailed  components  of  these 
models  should  be  shared  with  the  wider  public.  Advocates  of  the  proprietary  risk  models  argued  that 
developing good and reliable catastrophe risk models requires intensive research and data collection which 
is  not  without  costs.  On  the  other  hand,  the  open�source  community  argued  that  models  which  don’t 
disclose their detailed components create a ‘black box’. 
 
Open�source risk models not only depend on the people to provide information on the above mentioned 
indicators  free  of  cost,  but  they  also  depend  on  scientists  to  share  concepts  on  how  to  define  risk  to 
hazards.  Thus,  the  key  strengths  of  open�source  risk  models  lie  in  their  openness,  transparency,  and 
accessibility  to  the  wider  public.  The  weaknesses  of  such  models  rest  with  the  fact  that  they  are  not 
necessarily tailored to the needs of the final users. 
 
While the proponents of proprietary risk models argue that good and reliable models need to be developed 
specifically  for  the  needs  of  the  final  users  (or  clients),  advocates  of  open�source  risk  models  emphasise 
that especially in poorer countries the affordability for proprietary risk models is not given. As a result, the 
development of catastrophe risk models provided by private companies do not have the ambition to serve 
the interests of the wider public, but rather the specific needs of clients, such as insurance companies. 
 

                                                                                                                        2 
 
Open�source advocates see, however, a growing potential for their models, offered on various platforms, 
due to the rising interconnectedness of people across the world.   
 
    3.   Challenges of Catastrophe Risk Models 
 
This  seminar  not  only  focused  on  the  viability  of  proprietary  or  open�source  risk  models,  but  also 
considered  the  challenges  linked  to  catastrophe  risk  models  in  general.  The  biggest  challenge  discussed 
during  this  seminar  was  how  uncertainties  of  risk  models  can  be  integrated  or  measured.  Uncertainties 
exist due to the limitations of current catastrophe risk models to calculate or project the entire risk scenario 
for  a selected geographical  space. For example, the exact advent of  a catastrophe or intensity cannot be 
forecasted. Neither is it possible to estimate its exact damage and loss patterns. It was highlighted during 
this seminar that more attention must be given to uncertainties particularly in relation to climate change as 
natural  hazard  patterns  are  likely  to  change.  Thus,  catastrophe  risk  modellers  put  increasingly  more 
emphasis on measuring uncertainties and their related costs.   
 
The lack of concrete standards (e.g. wind or rainfall levels) provided by international agencies, which could 
define uniformly catastrophe risk models, hinder the wider development of risk scenarios. It was suggested, 
during the seminar, that the World Meteorological Organization (WMO), the World Bank or other relevant 
international  organization  could  set  such  standards  to  offer  catastrophe  risk  modelling  organisations  the 
development of more transparent and reliable risk scenarios. 
 
In  relation  to  the  lack  of  uniform  standards,  seminar  participants  from  various  developing  countries 
emphasized that in their countries, the availability of historical data for various hazard types is often very 
limited.  As  a  result,  the  reliability  or  precision  of  developed  catastrophe  risk  models  is  unfortunately 
significantly reduced, although not entirely useless, according to the discussants. 
 
Another challenge  faced  by  many  countries, particularly,  in the  Asian region,  is the  limited  willingness  of 
governmental  agencies  to  share  risk�related  data,  such  as  weather  data  or  historical  records  of  past 
catastrophe events for various considerations. However, North America Geographical Information System 
(GIS)  data  is  freely  available.  Thus,  concerns  were  raised  that  some  governments  may  not  (for  political 
reasons)  be  interested  in  accessing  and  disseminating  the  information  about  their  country’s  catastrophe 
risk patterns.  
 
Due  to  the  limited  establishment  of  catastrophe  risk  model  organisations  in  the  Asian  region,  there  are 
comparatively (to North America and Europe) few catastrophe risk scenarios available in these countries. 
Hence,  it  was  suggested  that  courses  teaching  catastrophe  modelling  could  be  offered  more  widely  at 
universities  to  increase  the  number  of  available  specialists  capable  of  modelling  such  risk  models. 
Additionally, open�source proponents argued that given that the world is increasingly more interconnected 
bears potential for a more rapid development of catastrophe risk models in the Asian region. 
 
One of the reason why there are so few specialists for catastrophe risk models is linked to the requirement 
of  cross�specialisations  of  experts,  which  enables  them  to  conduct  comprehensive  catastrophe  risk 
assessments.  Accordingly,  ‘traditional’  universities  may  often  have  limited  cooperation  and  interchange 
among departments which would foster multidisciplinary programmes at their institutions. 
 
Further Information 
 
For  more  information  about  open�source  private  organisations  related  to  catastrophe  risk  modelling, 
please visit the following links: 
 
 
Open�source Organisations: 

                                                                                                                     3 
 
 Open Source Initiative  (OSI) (a non�profit corporation with global scope formed to educate about  and 
   advocate  for  the  benefits  of  open  source  and  to  build  bridges  among  different  constituencies  in  the 
   open source community): 
   http://www.opensource.org/ 
 Open Sees (aims to improve the modelling and computational simulation in earthquake engineering): 
   http://opensees.berkeley.edu/ 
 Alliance  for  Global  Open  Risk  Analysis  (AGORA)  (a  non�profit,  international  virtual  promoting  and 
   coordinating development of open�source risk software and methodologies to perform end�to�end risk 
   modelling): 
   http://www.risk�agora.org/old/ 
 Global Earthquake  Model  (GEM)  (global  effort  to  bring state�of�the  art  science, national,  regional  and 
   international organisations and individuals aimed at the establishment of uniform and open standards 
   for calculating and communicating earthquake risk worldwide): 
   http://www.globalquakemodel.org/ 
 
 
Private Organisations: 
 EQECAT (consulting company providing catastrophe risk modelling products and services): 
   http://www.eqecat.com/ 
 Risk Management Solutions (RMS)  (consulting company  providing catastrophe risk modelling products 
   and services): 
   http://www.rms.com/ 
 




                                                                                                                    4