criteri e indicatori andrea castelletti politecnico di milano mcsa 07/08 l05 portatori dinteresse

Criteri e indicatori

Andrea CastellettiPolitecnico di Milano

MCSA 07/08MCSA 07/08L05L05

Portatori d’interesse

2

Port

ato

ri

0. Ricognizione e obiettivi

1. Definizione delle azioni

2. Definizione di criteri e indicatori

PIANIFICAZIONE

Un criterio è un attributo attraverso cui un Portatore giudica gli effetti di un’alternativa rispetto al suo interesse.

I criteri dipendono dagli obiettivi e dalle azioni, ma la scelta di alcuni criteri potrebbe suggerire nuove azioni.

3

Dal criterio al settore

Ogni Portatore d’interesse valuta le alternative attraverso

un CRITERIO.

I Portatori che condividono lo stesso criterio

costituiscono un SETTORE.

Crit. abitanti Stresa

Crit. idroelettrici

Crit. irriguiCrit. abitanti

Locarno

…Criterio comune: evitare le

esondazioni del lago

Settore “ESONDAZIONI A MONTE”

Crit. ambiente

4

Dal criterio al settore

Crit. abit.lacuali

Crit. abit. fluviali

Criterio comune: evitare le esondazioni

Settore ESONDAZIONI

Crit. idroelettrici

Crit. irrigui

…

Crit. ambiente

No!le esondazioni a

monte e a valle hanno cause diverse

No!le esondazioni a

monte e a valle hanno cause diverse

Ogni Portatore d’interesse valuta le alternative attraverso

un CRITERIO.

I Portatori che condividono lo stesso criterio

costituiscono un SETTORE.

5

Irrigazione

Produzione di energia

Turismo

Ambiente fluviale

A valle

Esondazioni

Navigazione

Turismo

Zanzare

Ambiente lacuale

Pesca

A monte

Contribuenti

Esondazioni

Settori

6

I settori rappresentano una partizione dell’insieme degli interessi

Settori e interessi

interessi

esondazioni

irrigaz.pesca

...

...

Uno stesso interesse non deve essere conteggiato più di una volta

7

Alcuni esempi

Ambiente lacuale PescaSalvaguardia ambiente lacustre e ripario, quindi anche i pesci

Interessi economici dei pescatori

EsondazioniNavigazioneDanni dai bassi livelliDanni provocati dagli alti livelli:

• Costo passerelle• Mancato guadagno• Danni infrastrutture

Danni prodotti dalle piene.

8

Criterio di settore

Il criterio è il modo con cui i Portatori di un settore valutano un’alternativa.

INDICE associato

SETTORE

Data un’alternativa come accerto se il criterio è soddisfatto?

Calcolando un indice dal cui valore i Portatori possano comprendere se l’alternativa li soddisfa o meno.

9

Valutazione alternativa

Gli indici servono a confrontare le alternative tra loro

Devono permettere di risolvere confronti a coppie tra alternative e costruire un ordinamento tra di esse

A1 A2

C

IC

IC(A1) IC(A2)>

Può essere definito sia su scala ordinale che cardinale

E’ una funzione dell’alternativa

Può essere definito sia su scala ordinale che cardinale

E’ una funzione dell’alternativa

10

Valutazione alternativa

Esperto

L’Esperto può essere lo stesso Portatore d’Interesse

• Difficile attuazione

• Può funzionare in alcuni casi: es. Valutazione estetica

IndiceAlternativa

11

Valutazione alternativa

Alternativasistema

dinamico

Un alternativa molto spesso agisce su un sistema le cui grandezze caratteristiche variano nel tempo.

t

h

H

12

Valutazione alternativa

Traiettoria Indice

• Stima ancora troppo soggettiva: poco trasparentenon sempre condivisa

• Difficile da applicare: procedura ripetitiva e tediosa

Alternativa

EspertoModello

.

13

Valutazione alternativa

L’indicatore semplifica il lavoro all’esperto

Come passare dall’indicatore all’indice ?

Traiettoria IndiceAlternativa

EspertoModello Indicatore

Indicatore. .

14

Il passaggio indicatore-indice è compito dell’esperto,ma può anche essere descritto con una funzione valore (o funzione utilità).

Esempio di funzione valore

15

Valutazione alternativa

Come scegliere gli indicatori?

Traiettoria IndiceAlternativa

EspertoModello Indicatore

Indicatore. .

L’indicatore semplifica il lavoro all’esperto

Devono essere facilmente calcolabili dalle traiettorie delle uscite

In modo da ridurre la distanza tra indice e indicatore

16

Irrigazione

Produzione di energia

Turismo

Ambiente fluviale

A valle

Esondazioni

Navigazione

Turismo

Zanzare

Ambiente lacuale

Pesca

A monte

Contribuenti

Esondazioni

Settori

17

Gerarchia di valutazione Turismo a monte

Perdita di attivitàper abbandono dei turisti

Inaccessibilità dei lidi

Trattamenticerti

Aspetti estetico-paesaggistici

Trattamentiprobabili

Disagi per zanzare

% del periodo turistico in cui il livello del lago è inferiore alla fascia di normalità turistica

_ _1

_ _1

1

100

Tur Mt

t HTur M N

Ta

a

iP

_ _11_ _

0 ___

SC Tt tTur M

t

se h F

altrimenti

18

Gerarchia di valutazione

Perdita di attivitàper abbandono dei turisti

Inaccessibilità dei lidi

Trattamenticerti

Aspetti estetico-paesaggistici

Trattamentiprobabili

Disagi per zanzare

% sul periodo turistico in cui il livello del lago è inferiore alla fascia di normalità turistica

_ _1

_ _1

1

100

Tur Mt

t HTur M N

Ta

a

iP

_ _11_ _

0 ___

SC Tt tTur M

t

se h F

altrimenti

Criterio di Settore

Criterio intermedio

Criterio Foglia

Criterio Foglia

Criterio intermedio

Indicatore Indicatore

Indicatore

Per ogni settore…

Indicatore

Criterio Foglia

Criterio intermedio

Criterio Foglia

Gli indicatori non sono necessariamente

quantitativi.

Gli indicatori non sono necessariamente

quantitativi.

19

Gerarchia di valutazione Turismo a monte

Perdita di attivitàper abbandono dei turisti

Inaccessibilità dei lidi

Trattamenticerti

Aspetti estetico-paesaggistici

Trattamentiprobabili

Disagi per zanzare

% sul periodo turistico in cui il livello del lago è inferiore alla fascia di normalità turistica

_ _1

_ _1

1

100

Tur Mt

t HTur M N

Ta

a

iP

_ _11_ _

0 ___

SC Tt tTur M

t

se h F

altrimenti

20

_ _1

_ _1

1

100

Tur Mt

t HTur M N

Ta

a

iP

-1-0.5

00.5

11.5

22.5

33.5

44.5

1-apr 1-mag 1-giu 1-lug 1-ago 1-set 1-ott

liv

ell

o l

ac

ua

le s

ull

'id

rom

etr

o d

i S

es

to C

ale

nd

e [

m]

% sul periodo turistico in cui il livello del lago è inferiore alla fascia di normalità turistica

fascia di normalità turistica

# giorni periodo turistico

Turismo a monte:aspetti estetico-paesaggistici

_ _1

1

e turistico

0

SC Tt t

Tur Mt

se h F

t

altrimenti

21

-1-0.5

00.5

11.5

22.5

33.5

44.5

1-apr 1-mag 1-giu 1-lug 1-ago 1-set 1-ott

liv

ell

o l

ac

ua

le s

ull

'id

rom

etr

o d

i S

es

to C

ale

nd

e [

m]

% sul periodo turistico in cui il livello del lago è superiore alla fascia di normalità turistica

fascia di normalità turistica

Turismo a monte:inaccessibilità dei lidi

_ _ 2

_ _ 2

1

100

Tur Mt

t HTur M N

Ta

a

iP

_ _ 2

1

e turistico

0

SC Tt t

Tur Mt

se h F

t

altrimenti

# giorni periodo turistico

22

Irrigazione

Produzione di energia

Turismo

Ambiente fluviale

A valle

Esondazioni

Navigazione

Turismo

Zanzare

Ambiente lacuale

Pesca

A monte

Contribuenti

Esondazioni

Settori

23

Esondazioni a monte

Danno complessivo

Comune X

Danni a

struttureDanni attività

Danni daInterruz. traffico

IndicatoreCome quantificare i danni alle strutture?

24

La curva di Danno alle strutture in un singolo evento

L’identificazione di queste curve é difficile e costosa

L’identificazione di queste curve é difficile e costosa

25

Locarno

h= 2.0 m h= 1.5 m

Un esperto, conoscendo la superficie esondata, è in grado di valutare i danni in modo relativo.

La superficie esondata è funzione della quota del lago

26

Valutazione alternativa

Non sempre è possibile calcolare il valore dell’ indicatore proposto dai Portatori.

Uso di INDICATORI PROXY

PROXY: una variabile che è in relazione logica ed ha un legame funzionale oggettivo e quantificabile con gli effetti che ci interessano.

E’ uno stimatore ordinale di un criterio foglia.

27

Valutazione alternativa: indicatori proxy

• Più semplice da calcolare

• Stima indiretta

• Grandezza ordinale

Traiettoria IndiceAlternativa

EspertoModello Indicatore

Indicatore proxy

. .Indicatore

.

Sugli indicatori proxy non si possono

effettuare operazioni algebriche, ma solo confronti a coppie.

28

Locarno

Evento 2 Evento 1

29

Indicatori proxy: Danno medio

Area esondata

Danni

Evento 1 Evento 2Media

NO

Funzione ignota, ma non lineare!

L’area media non è un proxy del danno medio.

30

Indicatori proxy: calcolo del danno totale

Danni

Evento 1 Evento 2 Somma

Area esondata

L’area totale non è un proxy del danno totale.

NO Occorrono più statistiche (es. valori massimo e medio) perché l’esperto possa percepire l’entità del danno

prodotto da un’alternativa.

31

Esondazioni a monte

Danno complessivo

Comune X

Condizioni

medieEvento

peggiore

Condizionimedie

Eventopeggiore

Danni a

struttureDanni attività

Danni daInterruzz. traffico

Condizioni

medieEvento

peggiore

32

Esondazioni a monte

Massima area [kmq] allagata nel comune X

Area media [kmq/anno] annualmente allagata nel

comune X

Danni a

strutture

Condizioni

medieEvento

peggiore

_ _1_ max ( )Loc SCES M Loc all t

t Hi S h

_ _ 2 _

1( )Loc SC

ES M Loc all tt H

i S hN

Come calcolare l’area esondata?

33

Esondazioni a monte

Massima area [kmq] allagata nel comune X

Area media [kmq/anno] annualmente allagata nel

comune X

Danni a

strutture

Condizioni

medieEvento

peggiore

_ _1_ max ( )Loc SCES M Loc all t

t Hi S h

_ _ 2 _

1( )Loc SC

ES M Loc all tt H

i S hN

Come calcolare l’area esondata?

GISStrato vettoriale dei punti quotati del comune di Locarno (scala 1:2.000)

INTERROGAZIONI GEOREFERENZIATE

Coppie

,Loc Loct th S

Interpolazione

h= 2.0 m

h= 1.5 m

Calcolo dell’area( )Loc Loc Loc

all all tS S h

34

Esondazioni a monte

Massimo numero di giorni [g] di esondazione nel

comune Loc

Numero medio annuo di giorni [g/anno] di esondazione nel

comune Loc

Danni a

attività

Condizioni

medieEvento

peggiore

_ _ 3_ maxLoc

LocES M Loc i

i Ii

_ _ 4 _

1Loc

LocES M Loc i

i I

iN

Loc

i

LocI

è la durata della i-esima esondazione

è l'insieme di tali eventi

35

Esondazioni a monte

Danni daInterruzz. traffico

Condizioni

medieEvento

peggiore

Massimo numero di giorni [g] di interruzione del traffico nel

comune Loc

Numero medio annuo di giorni [g/anno] di interruzione del traffico nel comune

Loc

_ _ 5_ maxLoc

LocES M Loc i

i Ii

_ _ 6_

1Loc

LocES M Loc i

i I

iN

Loci i è la durata della -esima interruzione del traffico

36

Irrigazione

Produzione di energia

Turismo

Ambiente fluviale

A valle

Esondazioni

Navigazione

Turismo

Zanzare

Ambiente lacuale

Pesca

A monte

Contribuenti

Esondazioni

Settori

37

Il valor medio annuo delle superfici esondate

Ht

Pvt

Pves hS

Ni )(

126

Lago Maggiore

Po

Ticino

Sesto Calende

Piacenza

Pavia Pvth

tr

La massima superficie esondata )(max27Pvt

Pves

Hta hSi

Il massimo colmo di piena Pvt

Htb hi

max27

?Reti neurali

GIS

PvesS

Pvth

PvesS

Indicatori: Piene a valle

tr

38

Lago Maggiore

Po

Ticino

Sesto Calende

Piacenza

Pavia

Pvth

tr

Reti neurali e livello a Pavia

X = vettore d’ingresso X

Y = vettore d’uscita

Yf(X)

f(X) = rete neurale

),( 1Pctt qr =

)( Pvth =

43 piene dal 1945 al 1994Pctq 1

1( , , )Pc Pvt t tr q h

750 mc/str

39

L’architettura della rete

tr

Pctq 1

Ingressi: 2

Neuroni sigmoidali: 7

Terne di addestramento: N = 290 pN 10Parametri (connessioni e soglie): p = 21+8=29

connessioni

soglie di attivazione

Pvth

Uscite: 1

40

-2

-1

0

1

2

3

4

5

0 50 100 150 200 250giorni

alte

zza

all'i

drom

etro

del

Pon

te C

oper

to [m

]

piene storiche riscalate rete_7_750 livello di allarme 1 (0,39 m)

livello di allarme 2 (0,89 m) livello di piena (1,39 m)

Le prestazioni della rete: l’addestramento

41

-2

-1

0

1

2

3

4

5

0 50 100 150 200 250giorni

alte

zza

all'i

drom

etro

del

Pon

te C

oper

to [m

]

piene storiche riscalate rete_7_750 livello di allarme 1 (0,39 m)

livello di allarme 2 (0,89 m) livello di piena (1,39 m)

Le prestazioni della rete: la validazione

42

-3

-1

1

3

5

7

9

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

giorni

alte

zza

all'i

drom

etro

del

Pon

te C

oper

to [m

]

piene storiche DSV con erosione rete_7_750 con erosione

Il confronto tra la rete e DSV

43

Irrigazione

Produzione di energia

Turismo

Ambiente fluviale

A valle

Esondazioni

Navigazione

Turismo

Zanzare

Ambiente lacuale

Pesca

A monte

Contribuenti

Esondazioni

Settori

44

Gerarchia Irrigazione

Reddito

Deficit di fornitura

Stress deiraccolti

Costi di distribuzione

Raccolto

1

1VIr t

t H

i dN

14

31

maxt

VIrt H

t

i d

1

4

t t tt H

VIrt

t H

q qi

1

0t t

tt t

se q W

se q W

45

Gerarchia Irrigazione

Reddito

Deficit di fornitura

Stress dei

raccolti

Costi di distribuzione

Raccolto

1

1VIr t

t H

i dN

14

31

maxt

VIrt H

t

i d

1

4

t t tt H

VIrt

t H

q qi

1

0t t

tt t

se q W

se q W

DEFICIT FORNITURA IRRIGUA( )t t td W q

Domanda irrigua

Fornitura

Dobbiamo stimare la domanda irrigua WtDobbiamo stimare la domanda irrigua Wt

46

Consorzio Villoresi (Canale Villoresi)

Consorzio Est Sesia (Canale Regina Elena)

I Consorzi

47

SEStC

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1-gen 1-feb 1-mar 1-apr 1-mag 1-giu 1-lug 1-ago 1-set 1-ott 1-nov 1-dic

Port

ata

[mc/

s]

Mais Riso (senza la sommesione) Riso (con sommersione) Riso (totale) Totale

Il consumo d’acquanel Consorzio Est Sesia

48

)1( t

t

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

1-gen 1-feb 1-mar 1-apr 1-mag 1-giu 1-lug 1-ago 1-set 1-ott 1-nov 1-dic

Coe

ffici

ente

di p

erdi

ta

Coefficiente di perdita per evaporazione e percolazione

SESt

Cavt FM

SESt

Cavt FM ,

0

10

20

30

40

50

60

1-gen 1-feb 1-mar 1-apr 1-mag 1-giu 1-lug 1-ago 1-set 1-ott 1-nov 1-dic

Por

tata

[m

c/s]

Fontanili Canale Cavour

Altri contributi: canale Cavour e fontanili

etR

et

SESt RC

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1-gen 1-feb 1-mar 1-apr 1-mag 1-giu 1-lug 1-ago 1-set 1-ott 1-nov 1-dic

Por

tata

[m

c/s]

Il contributo della precipitazione

CREtW

Definizione della domanda del Canale Regina Elena

49

)1( t

et

SESt RC

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

1-g

en

1-f

eb

1-m

ar

1-a

pr

1-m

ag

1-g

iu

1-l

ug

1-a

go

1-s

et

1-o

tt

1-n

ov

1-d

ic

Po

rtata

[m

c/s

]

Consumo totaleDomanda netta irriguaDomanda irriguaDomanda irrigua del Canale Regina Elena

SESt

Cavt FM

CREtW

Definizione della domanda del Canale Regina Elena

50

0

20

40

60

80

100

120

140

1-g

en

1-f

eb

1-m

ar

1-a

pr

1-m

ag

1-g

iu

1-l

ug

1-a

go

1-s

et

1-o

tt

1-n

ov

1-d

ic

Po

rta

ta [m

c/s]

domanda lorda CREdom. lorda del CRE senza precipitazioniprelievo storico medio

FASE CENTRALE DEL PERIODO IRRIGUO

Il fabbisogno irriguo del Canale Regina Elena è

superiore alla sua concessione (70 mc/s) CONCESSIONE

FASE DI SOMMERSIONE DELLE RISAIE

Non si fa affidamento sul contributo delle precipitazioni

Domanda e prelievo medio del Canale Regina Elena a confronto

51

Come stimare un indicatore?Esondazioni a monte

Superficie esondata media

A0: storico

livelli storici

A1: naturale

livelli naturali ?

afflussi storiciscenario

MODELLO+ SIMULAZIONE

_ _ 2 _

1( )Loc SC

ES M Loc all tt H

i S hN

52

Come stimare un indicatore?Esondazioni a monte

Superficie esondata media

A0: storico

livelli storici

A2: nuova regolazione

nuovi livelli ?

afflussi storiciscenario

MODELLO+ SIMULAZIONE

_ _ 2 _

1( )Loc SC

ES M Loc all tt H

i S hN

Scenario idrologico:

paradigma di stazionarietà?

Scenario idrologico:

paradigma di stazionarietà?

53

Leggere

MODSS Cap. 3

VERBANO Cap. 4 e 11