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Capitolo 21 (bis)

Valutazione ambientale dei progetti: AMC

(integrazione rispetto al testo)

1

METODOLOGIE PER LA

VALUTAZIONE AMBIENTALE DEI

PROGETTI:

L’ANALISI MULTICRITERIALE

INDICE• breve impostazione teorico-metodologica

• generalità sull’analisi ambientale dei progetti

• critica delle diverse metodologie utilizzate

• illustrazione dell’analisi multicriteriale

• applicazione ad un esempio schematico

• utilizzazione di software dedicato

L’ANALISI AMBIENTALE DEI

PROGETTI

• sta conoscendo un’importanza

applicativa crescente– legislazione regionale sulla VIA

– applicazioni di politica regionale e locale

– sviluppo locale e rurale

• spesso, tuttavia, gli strumenti teorico-

metodologici per il supporto

decisionale appaiono insufficienti

STRUMENTI TEORICI-METODOLOGICI

FREQUENTEMENTE APPLICATI ALL’ANALISI

AMBIENTALE DEI PROGETTI

• Analisi costi-

benefici (ACB)

• Valutazione di

impatto ambientale

descrittiva (VIA)

• difficoltà di

valutazione

monetaria dei beni

ambientali

• difficoltà di

esplicitare regole

decisionali rigorose

METODO PROBLEMA

ANALISI CRITICA DELL’ACB

• si basa su un sistema

teorico-metodologico

robusto per la scelta tra

alternative diverse

• adotta un criterio

definito di misurazione

del benessere sociale:

l’utilità degli individui

• utilizza un metodo di

misurazione quantitativo

monocriteriale: la

moneta

• l’utilità non è l’unico

criterio di misura del

benessere sociale

• il mercato fallisce

nella gestione dei

beni ambientali

• nei prezzi-ombra è

difficile inserire le

esternalità ambientali

PUNTI DI FORZA PUNTI DI DEBOLEZZA

ANALISI CRITICA

DELLA VIA DESCRITTIVA

• le componenti

ambientali sono

analizzate molto

dettagliatamente

• quadro descrittivo

analitico ed esauriente

• valorizza gli staff

multidisciplinari

• scelta possibile solo in

caso di presenza di

alternative dominanti in

senso paretiano

• non fornisce una guida

rigorosa al processo

decisionale in caso di

trade-off tra diversi

fattori di impatto

PUNTI DI FORZA PUNTI DI DEBOLEZZA

I METODI MULTICRITERIALI(MULTI CRITERIA DECISION MAKING MCDM)

• multi-obiettivi

(AMO)

• multi-attributi

(AMA)

operano nello

spazio continuo

operano nello

spazio discreto

due tipi di metodi multicriteriali:

LIMITI DEI METODI MULTI-OBIETTIVO

NELLA VALUTAZIONE AMBIENTALE

• difficoltà nel costruire un modello

matematico che comprenda tutte le

possibili implicazioni della gestione

ambientale dei progetti

• difficoltà nel considerare l'esistenza di

più gruppi decisionali

L’ANALISI MULTI-ATTRIBUTI

• presuppone che sia individuata

una serie di alternative di

progettuali

– effettivamente applicabili

– e pareto-efficienti

FASI DELLA V.I.A. CON

L’ANALISI MULTI-ATTRIBUTI

analisi del progetto

individuazione degli impatti potenziali

previsione degli impatti

valutazione degli impatti

valutazione delle alternative

analisi della sensitività

giudizio finale di fattibilità

socializzazione e mitigazione

ANALISI DEL PROGETTO

• fornisce la base informativa per le fasi successive

• illustra gli elementi costitutivi del progetto

A) IDENTIFICAZIONE

a1) obiettivi del progetto

a2) giustificazione tecnico-economica

B) MODALITA’ DI REALIZZAZIONE

b1) disegno (descrizione delle opere)

b2) risorse (umane, finanziarie, immateriali, ecc.)

b3) tempi

b4) responsabilità

ESEMPIO DI PROGETTO

• Via di trasporto autostradale che

interseca un’area sensibile sul

piano ambientale

• applichiamo a questo esempio

schematico la metodologia multicriteri

INDIVIDUAZIONE DEGLI

IMPATTI POTENZIALI

• liste di controllo (check list)

• matrici

• grafi (network)

LISTE DI CONTROLLO• sono liste di elementi ambientali, sociali ed economici

cui l'operatore deve far riferimento nello studio di

impatto per evitare di trascurarne qualcuno

• possono essere organizzate per gruppi omogenei

– azioni elementari

– componenti ambientali

• non costituiscono in senso stretto un metodo per la

valutazione degli effetti

• sono da considerare semplicemente uno strumento

per definire gli elementi del progetto che influenzano

maggiormente i fattori ambientali

• sono utili nella fase di scoping, per fornire un quadro

informativo sulle principali interrelazioni che

dovranno essere analizzate nel SIA

MATRICI

• Sono strumenti di identificazione ed, eventualmente,

valutazione degli impatti previsti

• Funzionanti come una check list bidimensionale, in

cui un asse del sistema descrive le azioni del

progetto e l'altro asse elenca le componenti

ambientali

• Ogni casella marcata identifica la presenza di un

impatto potenziale indotto da un’azione progettuale

su una componente ambientale (interazione)

• Nel caso in cui la matrice esprima anche valutazione

di impatto, la casella contiene un numero (o un

simbolo) che quantifica l'impatto corrispondente

GRAFI (network)

• Tecnica basata su diagrammi a blocchi che

descrivono gli impatti secondo processi causa-

condizione-effetto

– rispetto alle matrici, non pongono vincoli sul numero delle

fasi intermedie da evidenziare

• Logici: esplicitano differenti passaggi logicì nella

considerazione di un impatto

– rumori - disturbo alla popolazione residente - abbassamento

della qualità di vita

• Sequenziali: esplicitano differenti momenti spazio-

temporali di una linea d’impatto

– scarico di nutrienti nel corso d’acqua - convogIiamento nel

lago -sviluppo eccessivo di biomasse algali nel periodo

estivo

IMPATTI POTENZIALI

INDIVIDUATI NELL’ESEMPIO

• Ci si limita, per comodità

espositiva, a 3 aspetti

principali:

– inquinamento idrico

– inquinamento atmosferico

– economia locale

GENERAZIONE DI ALTERNATIVE

• Le alternative possono differenziarsi per

una serie di variabili molto ampia:

• localizzazione (point) o tracciato (non point);• tecnologie;• tipi di manufatti e strutture;• tipi di materie prime;• caratteristiche del prodotto;• tempistica;• dimensione;• trattamento rifiuti;• formazione e gestione personale;• controlli inquinamento ed emergenza;• modalità di dismissione.

ALTERNATIVE DELL’ESEMPIO

• ALT 1: tracciato interno all’area

sensibile e lontano dall’abitato

• ALT 2: tracciato al margine

dell’area sensibile e vicino

all’abitato

• ALT 0: non fare l’opera

L’alternativa zero è sempre il riferimento alla

situazione senza progetto

PREVISIONE DEGLI

IMPATTI POTENZIALI

• scelta degli indicatori

• misurazione degli impatti

• elaborazione della matrice di

misurazione

MATRICE DI MISURAZIONE

• raccogliendo in una tabella gli

indicatori di misurazione di ogni

alternativa (colonne), per ciascun

fattore di impatto (righe) si ottiene la

matrice di misurazione

• ogni riga della matrice di

misurazione contiene indici espressi

in unità di misura diverse, legate a

ciascun fattore d’impatto analizzato

MATRICE DI MISURAZIONE

DELL’ESEMPIO

FATTORE indicatore unità di misura alt.0 alt.1 alt.2

acqua nitrati mgr/l 10 20 50

aria ossido di carbonio ppm 6 66 36

economia locale reddito p.c. 000 Euro 20 100 40

3 alternative x 3 fattori = 9 coefficienti

DALLA MISURAZIONE

ALLA VALUTAZIONE

• sulla base della matrice di

misurazione è possibile unicamente

una descrizione degli impatti di

ciascuna alternativa

• la fase di valutazione, invece,

permette di esprimere un giudizio:

– su ciascun impatto

– sull’impatto complessivo di ciascuna

alternativa

FASI DELLA VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI

CON IL METODO DELLE FUNZIONI DI UTILITA’

normalizzazione degli indicatori di

misurazione

conversione da indicatori di misurazione a

indici di qualità

aggregazione di indici omologhi

elaborazione della matrice di valutazione

FUNZIONI DI UTILITA’ MULTI-ATTRIBUTI:

MODELLO FORMALE

MAX Z = F ( x )dove:

F (x) = [ ( f1 (x), …, fn (x)]

f1 (x) = funzione di qualità

ambientale per il primo fattore

FUNZIONI DI UTILITA’ MULTI-ATTRIBUTI:

ASSUNTI TEORICI

• la qualità ambientale complessiva associata

ciascuna alternativa è una funzione lineare

additiva delle funzioni di qualità di ciascun

fattore;

• le funzioni di qualità di ciascun fattore sono

date a priori e statiche, (non possono

evolvere durante il processo decisionale);

• le preferenze del decisore collettivo circa un

fattore ambientale sono indipendenti dai

valori conseguiti dagli altri fattori

NORMALIZZAZIONE DEGLI

INDICATORI DI MISURAZIONE

• trasforma le scale di misurazione in unità

adimensionali, (ma senza giudizi di valore)

• semplice trasformazione lineare tra 0 e 1

• occorre decidere a cosa corrisponde 0 e 1

• comporta dei pericoli

– si perde di vista la dimensione dei dati

– in presenza di un valore molto più alto degli altri,

appiattisce le altre differenze

FORME DI NORMALIZZAZIONE

0 = valore minimo del set

1 = valore massimo del set

0 = 0 nella scala di misura

1 = valore massimo del set


1 = valore standard o media del set


1 = valore standard o media del set

ESEMPIO DI NORMALIZZAZIONE

ind. normalizzato alt. 0 alt. 1 alt. 2

nitrati 0,00 0,25 1,00

ossido di carbonio 0,00 1,00 0,50

economia locale 0,00 1,00 0,25

NORMALIZZAZIONE: 0 = MIN; 1 = MAX

indicatore un. misura alt. 0 alt. 1 alt. 2

nitrati mgr/l 10 20 50

ossido di carbonio ppm 6 66 36

economia locale 000.000 £ 20 100 40

CONVERSIONE DA INDICATORI DI

MISURAZIONE A INDICI DI QUALITA’

determinazione, per ogni indicatore, del tipo

di funzione di qualità (o utilità) da applicare

definizione dei limiti di massima e minima

soddisfazione dell’indicatore

definizione di punti intermedi notevoli

controllo di coerenza della funzione

TIPI DI FUNZIONE DI CONVERSIONE

• lineare (crescente e decrescente)

• curva (crescente e decrescente)

• a campana (primo tratto crescente o

decrescente)

• analitica

• ecc.

ESEMPIO DI CONVERSIONE:

FUNZIONE ACQUA

qualità

ambientale

indicatore acqua

• lineare

• decrescente

• a pendenza costante

1.0

0.6

10040 60 80200

0.91

2

0


FUNZIONE ARIA

qualità

ambientale

indicatore aria

• curva

• decrescente

• pendenza decrescente

1.0

0.4

10040 60 80200

0.1

2

1

0


FUNZIONE REDDITO P. C.

qualità

ambientale

indicatore reddito

• curva

• crescente

• pendenza decrescente1.0

0.6

10040 60 80200

0

21

0.90.8

MATRICE DI VALUTAZIONE

• applicando le funzioni di qualità la

matrice di misurazione si trasforma

in matrice di valutazione

• la matrice di valutazione contiene

indici che esprimono un giudizio di

qualità del progetto, per ciascun

fattore considerato

MATRICE DI VALUTAZIONE

DELL’ESEMPIO

N.B.: non è stata effettuata aggregazione di indici analoghi

FATTORE indicatore unità di misura alt.0 alt.1 alt.2

acqua nitrati mgr/l 1,0 0,9 0,6

aria ossido di carbonio ppm 1,0 0,1 0,4

economia locale reddito p.c. 000.000 £ 0,6 0,9 0,8

AGGREGAZIONE DI INDICI

ANALOGHI

• scopo: accorciare la matrice

– vantaggio: maggiore comprensione

– svantaggio: perdita d’informazioni

• possibili criteri di aggregazione

– media algebrica

– combinazione lineare (media pesata)

– caso peggiore

– funzione analitica

– ecc.

ESEMPIO DI AGGREGAZIONE DI

INDICI ANALOGHI

• nell’esempio, non viene

effettuata alcuna aggregazione di

indici analoghi

• l’aggregazione viene effettuata

quando vi sono molti indicatori

della stessa famiglia

VALUTAZIONE DELLE

ALTERNATIVE

• eliminazione di eventuali

alternative dominate

• scelta dei parametri d’ordinamento

• definizione dei pesi

• calcolo dei parametri

• analisi di sensitività

ELIMINAZIONE DELLE

ALTERNATIVE DOMINATE

un’alternativa è dominata da un’altra

quando risulta peggiore per almeno un

criterio e non risulta migliore per nessun

altro (criterio di Pareto)

le alternative dominate possono essere

eliminate prima delle fasi successive

quando i fattori considerati misurano

solo gli impatti naturali (e non quelli

socio-economici) l’alternativa zero tende

a dominare le altre

ALTERNATIVE DOMINATE

NELL’ESEMPIO

nel caso esemplificativo, nessuna

alternativa domina le altre.

l’alternativa 0 dominerebbe le altre due,

solo se fossero presenti solo fattori di

“urto ambientale” (inquinamento idrico e

atmosferico).

In questo caso, invece, è previsto anche un

fattore “socio-economico” (reddito), che

penalizza l’alternativa “senza progetto”

PARAMETRI DI ORDINAMENTO

DELLE ALTERNATIVE

NELL’ANALISI MULTI-ATTRIBUTI SI IMPIEGANO

I METODI D’OTTIMIZZAZIONE VETTORIALE:

somma pesata

indice di concordanza

indice di discordanza

caso peggiore

dominanza debole

DEFINIZIONE DEI PESI per calcolare i parametri spesso

occorrono i pesi

attribuiscono a ciascun criterio (fattore

ambientale) l’importanza relativa

sono determinanti per il risultato della

valutazione:

soggettività del decisore

necessità di trasparenza

hanno una funzione simile a quella dei

prezzi ombra dell’ACB

DEFINIZIONE DEI PESI

1) chi definisce i pesi?

2) come si definiscono i pesi?

DUE QUESTIONI FONDAMENTALI:

CHI DEFINISCE I PESI

il decisore politico

un unico decisore rappresentativo

una pluralità di decisori

gli esperti

POSSIBILI ALTERNATIVE:

CLASSIFICAZIONE DEI METODI

PER LA DEFINIZIONE DEI PESI

IN BASE ALL'AMBITO PROGETTUALE DI

RIFERIMENTO

• metodi generali

(non specifici di ambiti applicativi)

• metodi particolari

(finalizzati a specifici ambiti applicativi)

CLASSIFICAZIONE DEI METODI

PER LA DEFINIZIONE DEI PESI

IN BASE ALLA TIPOLOGIA DEI QUESITI

RIVOLTI AL DECISORE

• metodi diretti

basati su indici numerici continui (interviste, questionari,

comparazioni a coppie);

basati su scale a punteggio relative a indicatori verbali;

• metodi indiretti

basati su scelte precedentemente effettuate

DEFINIZIONE DEI PESI NEL CASO

ESEMPLIFICATIVO

FATTORE decis. A decis.B decis.C M ED IA

ARIA 0,25 0,30 0,05 0,20

ACQUA 0,25 0,30 0,05 0,20

REDDITO 0,50 0,40 0,90 0,60

eseguita con il metodo diretto

DEFINIZIONE DI SOMMA PESATA

• è il principale metodo di ordinamento, che

deriva dalla fase di attribuzione dei pesi;

• per ogni alternativa, si calcola la somma dei

prodotti dei valori riportati nella matrice di

valutazione per i pesi attribuiti ai vari attributi;

• l’alternativa migliore è quella che ha la

somma pesata più elevata.

ORDINAMENTO IN BASE ALLA

SOMMA PESATA NELL’ESEMPIO

F A T T O R E alt. 0 alt. 1 alt. 2 pesi alt. 0 alt. 1 alt. 2

acqua 1,00 0,90 0,60 0,20 0,20 0,18 0,12

aria 1,00 0,10 0,40 0,20 0,20 0,02 0,08

economia locale 0,60 0,90 0,80 0,60 0,36 0,54 0,48

SOMMA PESATA 0,76 0,74 0,68

Ordinamento: 0, 1, 2

DEFINIZIONE DI CASO PEGGIORE

• per ogni alternativa, si determina il valore

minimo presente nella matrice di valutazione;

• l’alternativa migliore è quella che ha il caso

peggiore più alto.

ORDINAMENTO IN BASE AL CASO

PEGGIORE NELL’ESEMPIO

F A T T O R E alt. 0 alt. 1 alt. 2

acqua 1,0 0,9 0,6

aria 1,0 0,1 0,4

economia locale 0,6 0,9 0,8

caso peggiore 0,6 0,1 0,4

Ordinamento: 0, 2, 1

DEFINIZIONE DI INDICE DI CONCORDANZA

• L’indice di concordanza di un’alternativa h è una misura della soddisfazione

che il decisore ha nello scegliere questa nei confronti di tutte le altre;

• Tanto più alto è il suo valore, tanto più l’alternativa è soddisfacente

COME SI CALCOLA:

• Per ogni alternativa, si calcola preliminarmente la matrice iniziale degli indici

semplici, in cui le alternative sono confrontate a a coppie;

• Gli indici semplici di un’alternativa vs. un’altra si ottengono sommando i pesi

degli attributi per i quali la prima è preferibile alla seconda;

• gli indici semplici costituiscono il corpo centrale della matrice generale, che

riporta in riga i punteggi positivi di ciascuna alternativa e in colonna i punteggi

negativi;

• L’indice generale di concordanza di ciascuna alternativa è dato dalla differenza

tra somma dei punteggi di riga e quella dei punteggi di colonna.

MATRICI DI CONCORDANZA NELL’ESEMPIO

(calcolo standard, VISPA)

INDICI GENERALI

INDICI SEMPLICI

INDICATORI NON PESATI PESI indice s. indice s. indice s. indice s. indice s. indice s.

ALT 0 ALT1 ALT2 zero / uno zero / due uno / due uno / zero due/ uno due/ zero

0 0 0 0,40 0,40 0,80 0,60 0,20 0,60

INDICATORI

acqua 1,00 0,90 0,60 0,20 0,20 0,20 0,20 0,00 0,00 0,00

aria 1,00 0,10 0,40 0,20 0,20 0,20 0,00 0,00 0,20 0,00

reddito 0,60 0,90 0,80 0,60 0,00 0,00 0,60 0,60 0,00 0,60

ALT 0 ALT 1 ALT 2 somma

ALT 0 --- 0,40 0,40 0,80

ALT 1 0,60 --- 0,80 1,40

ALT 2 0,60 0,20 --- 0,80

somma 1,20 0,60 1,20

ORDINAMENTO IN BASE

ALL’INDICE DI CONCORDANZA

NELL’ESEMPIO

Ordinamento: 1, poi 0 e 2 (parità)

ALT0: 0,80 - 1,20 = -0,40

ALT1: 1,40 - 0,60 = 0,80

ALT2: 0,80 - 1,20 = -0,40

ALT 0 ALT1 ALT2

-0,40 0,80 -0,40

DEFINIZIONE DI INDICE DI DISCONCORDANZA

• L’indice di disconcordanza di un’alternativa h è una misura del rincrescimento

che il decisore prova nella scelta, dovendo sacrificare le altre alternative;

• Tanto più basso è il suo valore, tanto più l’alternativa è soddisfacente.

COME SI CALCOLA:

• Anche qui, per ogni alternativa, si calcola preliminarmente la matrice iniziale

degli indici semplici, in cui le alternative sono confrontate a a coppie;

• Gli indici semplici di discordanza di un’alternativa vs. un’altra si ottengono

individuando, nell’ambito dei diversi attributi, la differenza negativa più elevata

tra gli indici di valutazione della prima rispetto alla seconda,;

• gli indici semplici costituiscono il corpo centrale della matrice generale, che

riporta i rapporti tra gli indici semplici e le maggiori differenze in senso

assoluto tra le due alternative;

• L’indice generale di discordanza di ciascuna alternativa è dato dalla differenza

tra somma dei punteggi di riga e quella dei punteggi di colonna.

MATRICI DI DISCORDANZA NELL’ESEMPIO

INDICI GENERALI

INDICI SEMPLICI

indicatori non pesati PESI m_d_p m_d_p m_d_p m_d_p m_d_p m_d_p

ALT 0 ALT1 ALT2 zero / uno zero / due uno / due uno / zero due/ uno due/ zero

0 0 0 0,30 0,20 0,30 0,90 0,30 0,60

INDICATORI

acqua 1,00 0,90 0,60 1,00 0,00 0,00 0,00 -0,10 -0,30 -0,40

aria 1,00 0,10 0,40 1,00 0,00 0,00 -0,30 -0,90 0,00 -0,60

reddito 0,60 0,90 0,80 1,00 -0,30 -0,20 0,00 0,00 -0,10 0,00

ALT 0 ALT 1 ALT 2 somma

ALT 0 --- 0,33 0,33 0,67

ALT 1 1,00 --- 1,00 2,00

ALT 2 1,00 1,00 --- 2,00

somma 2,00 1,33 1,33

ORDINAMENTO IN BASE

ALL’INDICE DI DISCORDANZA

NELL’ESEMPIO

Ordinamento: 0, poi 1 e 2 (parità)

ALT0: 0,67 - 2 = - 1,33

ALT1: 2 - 1,33 = 0,67

ALT2: 2 - 1,33 = 0,67

ALT 0 ALT1 ALT2

-1,33 0,67 0,67

ANALISI DELLA SENSITIVITA’

DEI RISULTATI

• verifica la variazione del giudizio di fattibilità,

in relazione al mutare degli eventi incerti

• si realizza ripetendo più volte la valutazione

con modifiche progressive delle variabili

aleatorie (analisi di scenario, caso

peggiore/migliore, ecc.)

• fornisce valori di soglia di tali eventi, oltre i

quali viene meno la fattibilità

VARIABILI PIÙ IMPIEGATE NELLE

ANALISI DI SENSITIVITA’

• misurazione degli impatti

• funzioni di conversione

• pesi

SENSITIVITA’ DEI RISULTATI AL

VARIARE DEI PESI

si stabilisce entro quali livelli di

variazione dei pesi l’ordinamento

delle alternative rimane stabile

l’intervallo di variazione è valido solo

per modifiche di un solo peso alla

volta (ceteris paribus)

SENSITIVITA’ SUI PESI NELL’ESEMPIO


acqua 1,00 0,90 0,60 0,200 0,20 0,18 0,12

aria 1,00 0,10 0,40 0,200 0,20 0,02 0,08

economia locale 0,60 0,90 0,80 0,600 0,36 0,54 0,48

SOMMA PESATA 0,760 0,740 0,680


acqua 1,00 0,90 0,60 0,185 0,19 0,17 0,11

aria 1,00 0,10 0,40 0,185 0,19 0,02 0,07

economia locale 0,60 0,90 0,80 0,630 0,38 0,57 0,50

SOMMA PESATA 0,748 0,752 0,689

l’ordinamento passa da 0, 1, 2 a 1, 0, 2

aumentando di poco (+3%) il peso del reddito

SOCIALIZZAZIONE E MITIGAZIONE

I risultati delle elaborazioni, comprensivi

delle analisi di sensitività, devono servire:

ad alimentare un processo di negoziazione

tra le parti sociali coinvolte, per stabilire

decisioni condivise

misure di compensazione

ad individuare adeguate misure di

mitigazione degli impatti più pericolosi

per questo, occorre preparare tale

procedimento con specifici incontri

pubblici

capitolo 21 (bis) - docenti...

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