Dissertations / Theses on the topic 'Modello di predizione del rischio'

Sintesi in lingua italiana – Parte prima Nei pazienti con BPCO, le riacutizzazioni sono una frequente causa di accesso in pronto soccorso e possono condizionarne negativamente la prognosi. Obiettivi dello studio erano: 1) descrivere le caratteristiche socio-demografiche e cliniche, nonché la gestione in pronto soccorso dei pazienti con riacutizzazione di bronco-pneumopatia ostruttiva cronica (BPCO); 2) stimarne i costi. Abbiamo condotto uno studio di coorte retrospettivo in Italia, raccogliendo dati su 4,396 pazienti da 34 centri. I pazienti avevano un’età media (deviazione standard [DS]) di 77 (11) anni, ed erano femmine nel 39% dei casi. Oltre il 70% dei pazienti presentava un indice di comorbidità moderato o severo, e nel 26% dei casi era presenta anche una diagnosi di scompenso cardiaco. Il 65% dei pazienti è stato ospedalizzato, per una durata media (DS) di 11 (10) giorni. Il costo stimato per paziente è 2.617 €. In conclusione, I pazienti che afferiscono in pronto soccorso con una riacutizzazione di BPCO sono anziani e gravate da importanti comorbidità. Il tasso di ricovero in questi pazienti è alto, e i costi onerosi. Sintesi in lingua italiana – Parte seconda Le riacutizzazioni di BPCO esitano frequentemente in ospedalizzazione, possono richiedere il trattamento con ventilazione invasiva e sono associate a elevata mortalità intraospedaliera. Il BAP-65 è modello di predizione del rischio di eventi avversi per pazienti con riacutizzazione di BPCO. Il BAP-65 è semplice da utilizzare e, se la sua accuratezza prognostica fosse confermata, potrebbe essere utilizzato per guidare la gestione dei pazienti. Abbiamo condotto uno studio retrospettivo, multicentrico in pazienti che afferivano in pronto soccorso per una riacutizzazione di BPCO durante il 2014. Lo scopo dello studio era validare il modello BAP-65 per la predizione dell’outcome combinato mortalità intraospedaliera e ricorso alla ventilazione invasiva. Abbiamo arruolato 2.908 pazienti da 20 centri Italiani. L’età media (DS) era 76 (11) anni, e il 38% dei pazienti era femmina. L’outcome combinato si è verificato nel 5% dei pazienti. L’area sotto la curva (AUROC) stimata per l’outcome combinato è risultata pari a 0,64 (95%CI 0,59-0,68). Un punteggio BAP-65 ≥ 4 ha mostrato una sensibilità pari a 44% (95% CI 34%-55%) nel predire la mortalità intraospedaliera, con specificità 84% (95% CI 82%-85%), valore predittivo positivo 9% (95% CI 6%-12%) e valore predittivo negativo 98% (95% CI 97%-98%). In conclusione, il modello BAP-65 non ha dimostrato accuratezza sufficiente per un’efficacie stratificazione del rischio di prognosi infausta nella popolazione studiata. DOI del primo articolo: https://doi.org/10.1016/j.ejim.2018.01.010 DOI del secondo articolo: https://doi.org/10.1016/j.ejim.2018.10.018.
Abstract part 1 Acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease (AECOPDs) frequently cause patients with COPD to access the emergency department and have a negative impact on the course of the disease. The objectives of our study were: 1) describing the socio-demographic and clinical characteristics, and the clinical management, of patients with AECOPD, when they present to the emergency department; and 2) estimating the costs related to the management of these patients. We conducted a retrospective cohort study in Italy, collecting data on 4,396 patients, from 34 centres. Patients had a mean (SD) age of 76,6 (10.6) years, and 61.2 % of them where males. More than 70 % of the patients had a moderate to very high comorbidity burden, and heart failure was present in 26.4 % of the cohort. The 64.6 % of patients were admitted to hospital wards, with a mean (SD) length of stay of 10.8 (9.8) days. The estimated cost per patient was 2617 €. Conclusions: Patients attending the ED for an AECOPD are old and present important comorbidities. The rate of admission is high, and costs are remarkable. Abstract part 2 Exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease (AECOPD) frequently require hospitalizations, may necessitate of invasive mechanical ventilation (IMV), and are associated with a remarkable in-hospital mortality. The BAP-65 score is a risk assessment model (RAM) based on simple variables, that has been proposed for the prediction of these adverse outcomes in patients with AECOPD. If showed to be accurate, the BAP-65 RAM might be used to guide the patients management, in terms of destination and treatment. We conducted a retrospective, multicentre, chart-review study, on patients attending the ED for an AECOPD during 2014. The aim of the study was the validation of the BAP-65 RAM for the prediction of in-hospital death or use of IMV (composite primary outcome). We assessed the discrimination and the prognostic performance of the BAP-65 RAM. We enrolled 2908 patients from 20 centres across Italy. The mean (standard deviation) age was 76 (11) years, and 38% of patients were female. The composite outcome occurred in 5.3% of patients. The AUROC of BAP-65 for the composite outcome was 0.64 (95%CI 0.59-0.68). The sensitivity of BAP-65 score ≥ 4 to predict in-hospital mortality was 44% (95% CI 34%-55%), the specificity was 84% (95% CI 82%-85%), the positive predictive value was 9% (95% CI 6%-12%), and the negative predictive value was 98% (95% CI 97%-98%). Conclusions: In patients attending Italian EDs with an AECOPD, we found that the BAP-65 score did not have sufficient accuracy to stratify patients upon their risk of severe in-hospital outcomes. DOI of published article # 1: https://doi.org/10.1016/j.ejim.2018.01.010 DOI of published article # 2: https://doi.org/10.1016/j.ejim.2018.10.018.

L'evoluzione tecnologica e l'ampliamento dei canali di comunicazione stanno giocando un ruolo fondamentale nelle aziende che hanno intenzione di evolvere la propria infrastruttura IT in un modello as a service. Il cloud sta svolgendo una funzione principale nel business aziendale portandone il mercato ad una crescita che oscilla tra il 18% e il 21%, nel solo 2017, e spingendo migliaia di aziende a integrare la vecchia IT con la nuova. Si deve inoltre tener conto dell'enorme volume di dati prodotto dai processi aziendali nell'ultimo ventennio, in quanto la richiesta di utilizzo di tali dati, per scopi aziendali, ha reso necessaria la creazione di tecniche avanzate per l'analisi degli stessi; ne sono un esempio la ricerca clinica e alcune pratiche mediche. Queste, infatti, stanno subendo un cambiamento radicale attraverso l'introduzione di algoritmi di apprendimento che facilitano l'analisi di una enorme mole di dati relativa alle informazioni dei pazienti. Una delle tecniche utilizzate per la costruzione di algoritmi in grado di imparare da eventi passati e di predire eventi sconosciuti è il machine learning. La sfida che ci si pone e di cui si tratterà in questo documento è la creazione di un sistema di supporto alle decisioni as a service che utilizzi una base di conoscenza elaborata da tecniche di machine learning. Nel mondo sanitario queste tecnologie trovano applicazioni sia nella formulazione di diagnosi, sia nella predizione del rischio di un paziente affetto da determinate malattie. La predizione del rischio può essere intesa come: probabilità di un paziente di entrare in ricovero nei successivi 30 giorni, probabilità di peggioramento oppure possibilità di morire. Lo scopo che ci si prefigge di raggiungere con questo lavoro è quello di fornire un primo prototipo funzionante di un Clinical Decision Support System, focalizzandosi sulla costruzione di un'architettura di sistema che guidi l'analisi delle migliori tecnologie da utilizzare.

Per gli intermediari creditizi, il rischio di credito rappresenta la principale fonte di incertezza a cui dover far fronte. Sin dal primo accordo di Basilea, ci si è resi conto dell’importanza di tale aspetto. Si iniziò così a delineare un impianto normativo atto alla prevenzione di situazioni di critiche come singole crisi bancarie o addirittura intere crisi sistemiche. Con il passare degli anni, il legislatore internazionale ha dato sempre più rilevanza a tale fattore, tanto da incentivare gli intermediari a dotarsi di una struttura organizzativo-gestionale in grado di pianificare e gestire il rischio con riguardo ai propri obiettivi, ovvero al profilo di rischio. Di qui l’introduzione dei rating interni con la possibilità per ogni banca di stimare in autonomia ogni componente elementare del rischio. Sulla base di tali stime, l’operatore sarà in grado di effettuare gli accantonamenti richiesti e, di conseguenza, il corretto pricing delle esposizioni. Questo rende perfettamente sostenibile e redditizia l’attività di lending. Dopo aver analizzato nella loro complessità tutti gli aspetti teorici del rischio di credito, nella seconda parte del presente elaborato, è svolto in maniera sperimentale un test empirico. Verranno assegnati dei rating ad un campione di controparti “private firms” secondo gli standard previsti dagli Internal Rating Based. Infine, mediante il modello LOGIT, verranno ordinate le controparti per rischiosità.

La mielofibrosi primaria (PMF), la policitemia vera (PV) e la trombocitemia essenziale (ET), appartengono al gruppo di tumori ematologici correlati denominati neoplasie mieloproliferative classiche Philadelphia negative (MPNs). PV e ET possono evolvere in mielofibrosi (MF), dando origine a MF post-PV (PPV-MF) e post-ET (PET-MF), che sono entrambe definite come MF secondarie (SMF). Nonostante le differenze, i pazienti con PMF e SMF sono gestiti nello stesso modo e la stratificazione del rischio si basa perlopiù su caratteristiche cliniche e mutazioni driver. Nessuno dei modelli esistenti per MF (es. DIPSS e MIPSS70) integra dati trascrittomici. D'altra parte, negli ultimi anni l’interesse verso la capacità dei profili di espressione genica (GEP) di fornire informazioni prognostiche è aumentato. Diversi studi hanno dimostrato che i GEP possono migliorare la classificazione del rischio in altre neoplasie ematologiche. Pertanto, si evidenzia la necessità di migliorare la caratterizzazione trascrittomica della MF al fine di aggiungere robustezza ai sistemi di scoring attualmente usati. Lo scopo principale di questo progetto era quello di identificare una firma molecolare e di costruire un modello di classificazione robusto per distinguere pazienti con MF ad alto rischio, con una sopravvivenza globale inferiore, da pazienti a basso rischio. Abbiamo analizzato i GEP di granulociti isolati da 114 pazienti con MF. La regressione di Cox ha portato all'identificazione di 832 trascritti correlati con la sopravvivenza, caratterizzanti i pazienti ad alto rischio di morte. Nearest shrunken centroids, iterazioni successive e k-fold cross-validation sono stati utilizzati per costruire, ottimizzare e convalidare un modello di classificazione, ottenendo un modello finale basato su 273 trascritti. La classificazione dei 114 campioni ha prodotto 54 campioni ad alto rischio (HR) e 60 campioni a basso rischio (LR). I pazienti HR hanno mostrato sopravvivenza globale e libera da leucemia inferiore. È stato osservato un arricchimento, nel gruppo HR, di caratteristiche cliniche e molecolari dannose incluse nei modelli prognostici attuali. Diversi pazienti low e intermediate-1 secondo gli score prognostici attuali, ma HR secondo il nostro modello, sono deceduti o hanno subito una trasformazione leucemica in un tempo inferiore rispetto alla sopravvivenza mediana di riferimento. Inoltre, il nostro modello ha mostrato buone prestazioni nel distinguere pazienti HR e LR nelle categorie intermedie di DIPSS e MIPSS70. È interessante notare che le classi di rischio intermedio rappresentano le categorie di pazienti più complesse, per le quali è più difficile determinare la strategia terapeutica ottimale. In aggiunta, per valutare se il nostro modello è in grado di migliorare il potere prognostico dei sistemi di scoring attuali, abbiamo progettato due nuovi modelli combinati, integrando le informazioni provenienti dalla nostra classificazione basata su GEP all'interno di due score esistenti (DIPSS e MIPSS70). Per confrontare i modelli è stato usato il criterio d'informazione di Akaike (AIC). È risultato che entrambi i nuovi modelli hanno mostrato valori di AIC migliori rispetto a DIPSS e MIPSS70 da soli. Nel complesso questi risultati dimostrano che i GEP nei pazienti con MF correlano con le loro caratteristiche molecolari e cliniche, in particolare con la loro sopravvivenza. Suggerendo, così, che la valutazione dei GEP dei granulociti può migliorare l'inquadramento prognostico attraverso l’identificazione di sottogruppi di pazienti caratterizzati da prognosi sfavorevole, che possono essere indirizzati verso l’opzione terapeutica più appropriata. Questi risultati dovrebbero essere validati in un dataset indipendente per confermarne il potere predittivo.
Primary myelofibrosis (PMF), together with polycythemia vera (PV) and essential thrombocythemia (ET), belongs to the group of related hematologic cancers named classic Philadelphia-negative myeloproliferative neoplasms (MPNs). PV and ET can evolve to myelofibrosis giving rise to post-PV (PPV-MF) and post-ET (PET-MF) myelofibrosis, which are both defined as secondary myelofibrosis (SMF). Despite the differences, PMF and SMF patients are currently managed in the same way, and risk stratification is based mainly on clinical features and the presence of driver mutations. None of the existing models for MF (e.g. DIPSS, MIPSS70) integrates transcriptomic data. On the other hand, interest has grown in the last few years concerning the ability of gene expression profiles (GEPs) to provide valuable prognostic information. Several studies demonstrated that GEP can improve risk classification in other hematologic malignancies. Therefore, there is a need to better characterize the transcriptomic profile of myelofibrosis in order to add more robustness to the current scoring systems. The main scope of this project was to identify a molecular signature and to build a robust classification model able to distinguish “high risk” MF patients with inferior overall survival from “low risk” ones. We analyzed the gene expression profiles of granulocytes isolated from 114 patients with MF. Cox regression analysis led to the identification of a list of 832 survival-related transcripts characterizing patients who are at high risk for death. Nearest shrunken centroids, subsequent iterations, and k-fold cross-validation were used to build, optimize and validate a classification model, obtaining a final model based on 273 transcripts. Classification of the 114 samples of our dataset with this model resulted in 54 high-risk and 60 low-risk samples. High-risk patients displayed an inferior overall survival and leukemia-free survival. In addition, we observed significant enrichment, within the high-risk group, of clinical and molecular detrimental features included in contemporary prognostic models. Strikingly, several patients belonging to the low and intermediate-1 categories of existing prognostic scores were classified as high-risk with our model. These patients were deceased or leukemia transformed earlier than the prognostic class reference median survival. Moreover, our model showed good performance particularly in distinguishing high-risk and low-risk patients within DIPSS and MIPSS70 intermediate categories. It is noteworthy that intermediate-risk classes represent the most challenging patients’ categories, for whom determining the optimal therapeutic strategy is more difficult. Additionally, to assess if our model was able to improve the prognostic power of current scoring systems, we designed two new combined models by integrating information from our gene expression-based classification within two existing scores (DIPSS and MIPSS70). The Akaike information criterion (AIC) score was used to compare models for prediction of survival. It turned out that both our new combined models showed better AIC values than DIPSS and MIPSS70 alone. Overall, these results demonstrate that GEPs in MF patients correlate with their molecular and clinical features, particularly their survival. Thus suggesting that the evaluation of granulocytes’ gene expression profiles can improve prognostication, particularly with the identification of MF patients’ subgroups characterized by poor prognosis, allowing these patients to be directed towards the most appropriate therapeutic option. These results should be validated in an independent dataset to confirm their predictive power.

Il Water Safety Plan (WSP) è un metodo che permette di effettuare una valutazione dei rischi presenti in un sistema idro-potabile, dalla captazione dell’acqua al punto di consegna all’utilizzatore finale. Qui possono esserci rischi che vanno a ridurre la qualità dell’acqua distribuita, in termini di parametri chimico-fisici, o a creare problemi nella sua erogazione e, una volta identificati, il WSP permette di gestirli attraverso misure di controllo o eventuali azioni di miglioramento. Sviluppare un Water Safety Plan è un’attività molto impegnativa e onerosa, ma comporta numerosi vantaggi. In particolare, permette di ottenere un miglioramento nella gestione del sistema idro-potabile, aumentando la garanzia di qualità del prodotto distribuito e la sicurezza per il consumatore finale. Inoltre, rappresenta uno strumento di supporto nella decisione e nella programmazione strategica degli investimenti da fare nel sistema idrico. Nell’elaborato verranno descritte le fasi che compongono lo sviluppo del WSP per un determinato sistema idrico. Queste sono principalmente: identificazione dei pericoli e degli eventi pericolosi (tramite check-lists); valutazione del rischio di ogni evento pericoloso attraverso matrici di rischio; individuazione delle misure di controllo in atto nel sistema e conseguente rivalutazione del rischio; identificazione di azioni di miglioramento da implementare per ridurre i rischi elevati a un livello accettabile. Si tratta di un processo iterativo, nel quale la ricerca del risultato di ciascuna fase può richiedere una modifica di quanto definito nella fase precedente. In seguito, verranno riportati due esempi applicativi di sviluppo di WSP, realizzati nel corso di un tirocinio presso NIER Ingegneria, per due specifici sistemi acquedottistici. Infine, questi verranno analizzati e confrontati, mettendo in risalto i problemi incontrati nella loro redazione e possibili elementi di sviluppo futuro.

L’obiettivo del presente lavoro di tesi è definire una nuova strategia per affrontare il problema del rischio sismico e della sua riduzione in un sistema urbano, integrando aspetti trattati a scala edilizia all’interno di un approccio sistemico a scala urbana. La prevenzione del rischio sismico va intesa come atto culturale che la collettività deve compiere nelle fasi ordinarie di pianificazione urbanistica, coniugando esigenze di sviluppo del territorio e valorizzazione delle sue risorse con quelle di sicurezza. Ciò diviene fondamentale se si considerano le condizioni di vulnerabilità sismica del patrimonio costruito in Italia, che richiedono interventi sistematici per garantire maggiore sicurezza agli edifici e agli insediamenti. Su queste basi la nuova legge urbanistica dell’Emilia-Romagna richiede al piano comunale di prefigurare strategie di rigenerazione anche profonda del territorio urbanizzato che vadano a favorire il miglioramento delle prestazioni di sicurezza sismica. Ciò comporta la necessità di operare un quadro conoscitivo diagnostico del territorio che faccia emergere le criticità che il piano dovrà intercettare. Partendo da questi presupposti la tesi propone una metodologia speditiva di valutazione della vulnerabilità sismica urbana allo scopo di stimare il rischio sismico a scala di areale urbano, necessaria per orientare scelte di pianificazione finalizzate al miglioramento delle performance sismiche del costruito. La metodologia è stata sviluppata e testata sul territorio di Castelfranco Emilia (MO). Il carattere di novità è dato dall’utilizzo di analisi di vulnerabilità sperimentali, proprie della scala edilizia, applicate a edifici campione, i cui risultati vengono scalati per ottenere classi di vulnerabilità a scala di areale. Questo dato, insieme alla pericolosità sismica locale e all’esposizione, definisce un livello di rischio complessivo per ogni unità territoriale, da considerare per elaborare strategie di piano mirate alla sua riduzione.

Le patologie muscoloscheletriche dovute al lavoro manuale costituiscono un serio problema nel settore metalmeccanico e lavorativo in generale. Per questo motivo, è di grande interesse lo studio delle condizioni a cui sono sottoposti i lavoratori, così come la conoscenza di indici caratteristici per poter ben quantificare il rischio. Il seguente elaborato ha lo scopo di indagare tali condizioni tramite l’ausilio delle più moderne tecnologie di modellazione e acquisizione dati, al fine di incrementare la salvaguardia della salute del lavoratore. Lo scopo dell’analisi è triplice: da un lato si vuole trovare un metodo obbiettivo per quantificare i valori degli indici di rischio da normativa, attualmente valutati con considerazioni soggettive basate sull’esperienza del valutatore; l’uso di questi modelli può inoltre consentire l’ottenimento di informazioni aggiuntive per la quantificazione del rischio; infine, si vogliono ricercare utili correlazioni tra indici da normativa e valori biomeccanici. Tramite tecnologie di analisi del movimento si sono acquisti dati relativi a compiti normalmente svolti da operatori metalmeccanici. Con l’utilizzo del software di modellazione AnyBody sono stati definiti dei modelli biomeccanici che, riproducendo fedelmente l’apparato muscoloscheletrico dell’operatore, hanno permesso un’indagine approfondita e non invasiva utile ai fini della conoscenza dei valori biomeccanici di spalle e schiena. Gli stessi movimenti sono stati analizzati come previsto dall’indice di rischio OCRA proposto in normativa, sia mediante tecniche tradizionali sia mediante le simulazioni. L’analisi dei risultati ha mostrato l’effettiva correlazione tra indici da normativa e valori biomeccanici per un’operazione semplice e comune come quella di foratura. È stato anche mostrato come un metodo di analisi come quello proposto sia non solo poco invasivo, ma anche estremamente funzionale per lo studio dei fattori di rischio per la salute del lavoratore.

Nel laboratorio PQAT dell’istituto IQS School of Engineering di Barcellona si realizzano analisi quantitative di rischio per gli stabilimenti chimici classificati, secondo la direttiva Seveso, come stabilimenti a rischio di incidente rilevante. In fase di valutazione è necessario seguire un procedimento metodico che prevede fasi di calcolo manuali coadiuvate dall’utilizzo di software. La normativa catalana specifica che possono essere impiegati software commerciali come ALOHA e EFFECTS per la quantificazione del termine sorgente, mentre per la valutazione delle conseguenze fisiche legate a scenari di dispersione tossica e la generazione delle curve isorischio il gruppo IQS utilizza un codice proprio implementato in MATLAB. Col fine di rendere il procedimento completamente automatizzato, così da eliminare le fasi iniziali di calcolo supportate dai software, è stato introdotto nel programma generale un codice appositamente sviluppato in MATLAB per la quantificazione del termine sorgente in seguito a rilasci accidentali di sostanza in fase liquida. Il codice sostituisce il lavoro svolto dal software EFFECTS e fornisce informazioni relative alla quantità di sostanza rilasciata in atmosfera e allo stato fisico del rilascio, da cui è possibile procedere alla modellazione della dispersione e alla valutazione del rischio finale. Col fine di comprovarne il corretto funzionamento, il programma così ottenuto è stato utilizzato per simulare alcuni casi di rilascio relativi a serbatoi di sostanze pericolose stoccate in un’industria chimica situata nel territorio catalano. Il codice oltre ad essersi dimostrato decisamente accurato e completo, ha permesso una notevole riduzione in termini di tempo e complessità delle operazioni da svolgere per operare le analisi di valutazione del rischio secondo la metodologia IQS.

Il sistema delle garanzie finanziarie del mercato assicurativo è, allo stato attuale, oggetto di processi di riforma comunitari (c.d. progetto Solvency II). Le ipotesi fino ad ora elaborate, nonostante siano lontane dal potersi definire conclusive, prevedono l'apprezzamento del margine di solvibilità relativo al rischio di tasso d'interesse (IRR) assumendo che la struttura per scadenza sia oggetto di shift paralleli della curva. Noti i limiti dell'approccio deterministico ed in forza dei principi fino ad ora consolidati, il presente elaborato si propone l'obiettivo di quantificare il requisito di capitale di una compagnia operante nel ramo vita, a fronte dell'IRR, ipotizzando che la dinamica dei tassi sia governata da un processo stocastico nella forma del modello Cox Ingersoll e Ross (CIR). Le simulazioni sono state sviluppate sugli equilibri patrimoniali di una teorica compagnia, al fine di apprezzare in maniera asettica il contributo dell'impostazione promossa.
Nowadays, the financial guarantees system of insurance market is being interested by a Community reform process (Solvency II project). Even if the current hypothesis are far to be definitive, the present guidelines state that the Solvency Capital Requirement (SCR) related to Interest Rate Risk (IRR) has to be quantified assuming deterministic shocks to the yield curve. The aim of the thesis is to improve the assessment of SCR connected to IRR, calculating interest rates according to Cox, Ingersoll and Ross (cir) stochastic model. Simulations are developed on the asset liability equilibria of a theoretical life insurance company, in order to better appreciate the SCR algebra sensitivity to changes in CIR model parameters.

Il sistema delle garanzie finanziarie del mercato assicurativo è, allo stato attuale, oggetto di processi di riforma comunitari (c.d. progetto Solvency II). Le ipotesi fino ad ora elaborate, nonostante siano lontane dal potersi definire conclusive, prevedono l'apprezzamento del margine di solvibilità relativo al rischio di tasso d'interesse (IRR) assumendo che la struttura per scadenza sia oggetto di shift paralleli della curva. Noti i limiti dell'approccio deterministico ed in forza dei principi fino ad ora consolidati, il presente elaborato si propone l'obiettivo di quantificare il requisito di capitale di una compagnia operante nel ramo vita, a fronte dell'IRR, ipotizzando che la dinamica dei tassi sia governata da un processo stocastico nella forma del modello Cox Ingersoll e Ross (CIR). Le simulazioni sono state sviluppate sugli equilibri patrimoniali di una teorica compagnia, al fine di apprezzare in maniera asettica il contributo dell'impostazione promossa.
Nowadays, the financial guarantees system of insurance market is being interested by a Community reform process (Solvency II project). Even if the current hypothesis are far to be definitive, the present guidelines state that the Solvency Capital Requirement (SCR) related to Interest Rate Risk (IRR) has to be quantified assuming deterministic shocks to the yield curve. The aim of the thesis is to improve the assessment of SCR connected to IRR, calculating interest rates according to Cox, Ingersoll and Ross (cir) stochastic model. Simulations are developed on the asset liability equilibria of a theoretical life insurance company, in order to better appreciate the SCR algebra sensitivity to changes in CIR model parameters.

Lo scopo di questo studio è quello di individuare un modello prognostico in grado di valutare una classe di rischio per i pazienti sottoposti a resezione epatica (LR) ed il loro beneficio di sopravvivenza rispetto al trapianto di fegato (LT) come trattamento alternativo, inoltre di creare uno strumento mirato ad aiutare i medici nella strategia chirurgica per la cura di carcinoma epatocellulare (HCC). Si tratta di uno studio retrospettivo bi-centrale. Novecentoventisette pazienti sottoposti a LR per HCC nei 2 centri sono stati collezionati e i loro dati sono stati raccolti prospetticamente in un database condiviso. Cinquecentoventiquattro pazienti sottoposti a resezione (56,5%) sono stati considerati anche trapiantabili a causa di età <70 anni e assenza di invasione macrovascolare pre-operatoria. Analizzando questa serie di pazienti, abbiamo sviluppato un modello statistico per identificare i pazienti a basso rischio di mortalità dopo LR e pazienti ad alto basandosi esclusivamente sulle variabili pre-operatorie. Inoltre, una volta i pazienti a basso rischio sono stati asportati, abbiamo ri-valutato il proprio rischio di mortalità basandosi su un nuovo modello integrato con le variabili intra e post-operatorie. La sopravvivenza globale dei pazienti a 5 e 10 anni è stata rispettivamente del 53% (95% CI 48% -58%) e il 30% (95% CI 23% -36%); mentre il 5 e 10 anni la sopravvivenza libera da recidive è stata rispettivamente del 29% (95% CI 24% -34%) e il 22% (95% CI 17% -27%). La presenza di cirrosi, AST, alfa-fetoproteina, MELD il punteggio, il numero di noduli, il diametro del nodulo più grande al momento della diagnosi di tumore sono stati in grado di identificare una classe a basso rischio e una ad alto rischio pre-operatorio di mortalità dopo la LR. Il gruppo a basso rischio pre-operatorio conta 262 pazienti con 91 casi di morte dopo un tempo mediano di 7,4 anni (5.7-11.0 anni) dalla diagnosi di tumore. Il gruppo ad alto rischio preoperatorio include 262 pazienti con 155 casi di morte dopo un tempo mediano di 3,7 anni (2.9-5.0 anni) (c-index: 0,67, 95% CI 0,63-0,71). Il gruppo a basso rischio post-operatorio conta 142 pazienti con 36 casi di morte dopo un tempo mediano di 11,0 anni (anni 9,0-NYR) dalla diagnosi di tumore. Il gruppo ad alto post-operatorio comprendeva 120 pazienti con 55 casi di morte dopo un tempo mediano di 4,7 anni (4.1-6.7 anni) (c-index: 0,65, 95% CI 0,60- 0,71). I modelli elaborati risultano fortemente predittivi della probabilità di sopravvivenza dei pazienti dopo LR per HCC su cirrosi epatica. I pazienti ad alto rischio di morte valutato prima della LR dovrebbero essere considerati per LT, a causa del loro notevole beneficio di sopravvivenza a lungo termine. I pazienti che rimangono a basso rischio di morte dopo la resezione possono essere considerati guariti e la loro sopravvivenza probabilmente sarà simile a quella ottenibile dopo LT; i pazienti che vedono un rischio convertito da una classe a basso rischio ad una ad alto post resezione dovrebbero essere considerati per il trapianto abinitio.

Il presente lavoro ha investigato la stima del danno da alluvione su edifici residenziali attraverso un’analisi di sensitività sia sui parametri rappresentativi della pericolosità idraulica che su quelli utilizzabili per la valutazione dell’esposizione del territorio a rischio. Il metodo utilizzato per valutare la stima dei danni da alluvione è un metodo probabilistico multivariato che prende il nome di INSYDE, dove i parametri rappresentativi delle pericolosità ed esposizione possono essere attribuiti mediante diversi gradi di dettaglio, sia spaziale (dati aggregati o puntuali), che conoscitivo (dato osservato o stimato sulla base dell’esperienza dell’operatore). Lo studio è stato condotto facendo riferimento al recente evento alluvionale del fiume Secchia (gennaio 2014), a seguito del quale si sono raccolte numerose informazioni sui danni accorsi agli edifici residenziali, utilizzate nel presente lavoro come elemento di confronto. Le analisi condotte hanno messo in evidenza come le grandezze di maggior rilevanza per una ragionevole stima del danno sono: adeguata conoscenza dei tiranti idrici (preferibilmente non indicati sotto forma di dati medi per macro-aree) ed informazioni sull’estensione e tipologia degli edifici esposti.

Il fiume Reno è stato, solo nel corso degli ultimi 100 anni, teatro di numerosi eventi di piena con conseguenze a volte anche catastrofiche per i territori circostanti. La paura per il ricorrente pericolo di nuovi eventi calamitosi rende il tema della prevenzione e protezione dal rischio idraulico una materia molto delicata e passibile di un continuo sforzo per il miglioramento del sistema di intervento e l’attenuazione dei possibili danni a persone e beni. Il presente elaborato sintetizza il lavoro svolto in collaborazione con il Dipartimento di Protezione Civile dell’Emilia-Romagna, riguardante il progetto di riordino dei quadri conoscitivi sul rischio idraulico e idrogeologico a supporto della pianificazione di protezione civile e della gestione dell’emergenza. Il lavoro si è sviluppato reperendo informazioni sull’organizzazione della P.C. in ambito di risposta ad eventi alluvionali e poi simulando, attraverso modelli idraulici sviluppati con programma di calcolo HEC-RAS, un’emergenza idraulica in Destra Reno secondo uno scenario ipotetico che prevede l’allagamento di alcuni territori dei comuni di Pieve di Cento, Castello D’Argile e San Pietro in Casale. I modelli idraulici proposti sono quelli utilizzati per la redazione dei Piani di Gestione del Rischio di Allagamento (PGRA); all’interno di questi è stata simulata una breccia in un punto concordato con il dipartimento di Protezione Civile e si sono studiati i dati relativi a: aree allagate, volumi esondati, tempi di inondazione e ristagno, tiranti idraulici, etc. I dati raccolti sono poi stati utilizzati per procedere ad una campagna di interviste presso alcuni degli enti coinvolti all’interno del servizio di gestione emergenze del territorio in questione. Al centro delle interviste vi è l’analisi della propagazione dell’alluvione nel territorio e la ricostruzione dell’organizzazione del Sistema di protezione Civile e del modello di intervento.

Sulla base di analisi pluviometriche, stima delle LSPP e tempi di ritorno, si è proceduto a creare le mappe di Pericolosità dell'area del Bacino del Torrente Ravone, Bologna, Quartiere Saragozza. Segue l'analisi degli edifici esposti e la loro vulnerabilità ad eventi con Tr noto, creazione di mappe di danno potenziale secondo normativa per arrivare a realizzare la carta del rischio idraulico. Si è utilizzato il Modello INSYDE per i calcoli.

Il presente elaborato ha condotto alla determinazione di un algoritmo (quoziente ponderato) di rating per valutare il merito creditizio delle aziende agrarie basato su un’unica fonte informativa: l’archivio RICA. Tale fonte è stata scelta per i seguenti motivi:  semplicità di utilizzo;  attendibilità dei dati ivi contenuti;  significativa profondità di data set disponibile (6 anni di dati). Le variabili impiegate nei calcoli dell’algoritmo di rating proposto presentano alcune sostanziali differenze rispetto alle due metodologie utilizzate nei precedenti analoghi studi in ambito agricolo (Moody’s per ISMEA e EM Score di Altman). Il quoziente ponderato determinato risulta così composto: Q = (15% * A) + (30% * B) + (25% * C) + (30% * D) dove: A: Sup_TOT. B: Cap_FOND_TOT / Sup_TOT. C: Inv_FOND_NEW / Cap_FOND_TOT. D: Cap_ESE_PROP / Sup_TOT. Il quoziente può variare tra un minimo di 0,75 e un massimo di 3. Le Probabilità di Default associate alle diverse classi di rating, sono riportate nella tabella che segue. Le evidenze empiriche di carattere discreto hanno rilevato uno andamento “a campana”, ove la curva gaussiana è raffigurabile nelle frequenze di aziende concentrate principalmente nei valori centrali. Il modello di rating evidenziato è contraddistinto dall’utilizzo esclusivo di variabili quantitative in quanto sono le uniche che incorporano le seguenti caratteristiche:  oggettività di misurazione,  presenza nell’archivio RICA,  espressive di solidità, opportunità di sviluppo e potenzialità intrinseche del sistema aziendale. Piuttosto che focalizzare l’attenzione principalmente sui potenziali rischi che potrebbero determinare un’insolvenza, pur senza prescindere dall’associazione di una Probabilità di Default, ci si è proposto l’obiettivo di creare un sistema di calcolo guidato da termini positivi, ossia di opportunità di sviluppo, potenzialità intrinseche nel sistema aziendale, basate sulle risorse effettivamente disponibili. La valutazione della creazione di opportunità di sviluppo e delle potenzialità intrinseche del sistema aziendale, costituendo una evidente riduzione dei rischi di insolvenza, ha consentito un’associazione prevalentemente indiretta dei range di Probabilità di Default a ciascuna classe di rating.
This study has determined a rating algorithm (weighted ratio) to assess the creditworthiness of farms based on a single source of information: the RICA data set. This source was chosen for the following reasons: • ease of use; • reliability of the data contained therein; • significant depth of data sets available (6 years of data). The variables used in the calculations of the rating algorithm proposed have some substantial differences from the two methods used in previous similar studies in the agricultural sector (Moody's ISMEA results of Altman and EM). The weighted ratio is determined as follows: Q = (15% * A) + (30% * B) + (25% * C) + (30% * D) with: A: Sup_TOT. B: Cap_FOND_TOT / Sup_TOT. C: Inv_FOND_NEW / Cap_FOND_TOT. D: Cap_ESE_PROP / Sup_TOT. The ratio can vary between a minimum of 0.75 and a maximum of 3. The probability of default associated with the different classes of rating is shown in the table below. The discreet nature of empirical evidence has shown a trend in "bell", where the Gaussian curve is shown in the frequency of companies concentrated mainly in the central values. The rating model is characterized by the exclusive use of quantitative variables as they are the only ones that incorporate the following features:  objectivity of metering,  presence in the archive RICA  expression of strength, opportunities for development and intrinsic potential of the business system. Rather than focusing primarily on the potential risks that could cause a default, the association to a Probability of Default has been determined as an ambitious objective of creating a system of calculation guided by positive terms, ie of opportunities development potential inherent to the business system, based on available resources. The value of the creation of development opportunities and the intrinsic potential of the business system, establishing a clear reduction of risk of insolvency, has allowed an association of mainly indirect range of Probability of Default rating to each class.

La volatilità finanziaria ha assunto, di recente, un ruolo importante in diversi ambiti applicativi come la gestione del rischio, la formazione del prezzo delle opzioni e l’allocazione di portafoglio. Diversi lavori hanno evidenziato come la volatilità sia più alta quando il livello dell'economia è basso. Una larga parte della letteratura specializzata si è concentrata, quindi, sull’individuazione delle determinanti della volatilità. Questa tesi si pone l’obiettivo di analizzare la relazione tra la volatilità e le determinanti macroeconomiche e finanziarie in ambito multivariato. L’analisi si basa su una procedura che prevede l’utilizzo di una misura di volatilità come la varianza realizzata, di una trasformazione della matrice delle covarianze realizzate, come la scomposizione di Cholesky, e sull’utilizzo di un modello lineare e di un modello non lineare con l’inclusione di determinanti macroeconomiche e finanziarie. Il primo capitolo esplora la letteratura sulle misure di volatilità con particolare attenzione posta sull’uso della volatilità realizzata e i suoi sviluppi in ambito multivariato. Nel secondo capitolo sono introdotti due modelli previsionali, uno lineare e non lineare. L'utilità in termini previsionali della scomposizione di Cholesky e dell'uso di previsori viene valutata con metodi diretti di valutazione delle previsioni. L'analisi non lineare è accompagnata da alcuni test sulla presenza di break strutturali e sulla non-linearità delle variabili dipendenti. I modelli vengono stimati su due distinti dataset. Il terzo e ultimo capitolo presenta un’applicazione empirica dei modelli introdotti nel secondo capitolo in un’ottimizzazione di un portafoglio di titoli e nella gestione del rischio.
Financial volatility assumes a crucial role for risk management, asset pricing and portfolio management. Several studies found that volatility is higher when the level of economic activity is low. Thus, it seems interesting to examine the role of macroeconomic and financial variables in predicting volatility. This thesis aims to analyze the relationship between volatility and macroeconomic and financial determinants in the multivariate. The analysis is based on a procedure that involves the use of the realized variance as volatility measure, on the use of a matrix transformation, as the Cholesky decomposition, on the use of a linear and a non-linear model with the inclusion of macroeconomic and financial predictors. Chapter 1 explores the literature on the measures of volatility, particularly focusing on the realized variance and its extensions. In the second chapter, the thesis introduces two predictive models, a linear model and a non-linear model. The predictive role of the Cholesky decomposition and the use of predictors out-of-sample is evaluated with direct methods. The non-linear model is preceded by structural breaks and non-linearity tests. The models are estimated on two distinct data set. The third chapter presents an empirical application of the models introduced in the second chapter in a portfolio optimization and in risk management.

La fibrillazione atriale è associata ad un aumento di cinque volte del rischio di eventi cerebrovascolari, essendo responsabile del 15-18% di tutti gli ictus. Il rimodellamento elettro-anatomico e funzionale dell'atrio sinistro causato dalla fibrillazione atriale favorisce la stasi sanguigna e, di conseguenza, il rischio di ictus. In questo contesto, diversi studi clinici suggeriscono che la stratificazione del rischio tromboembolico potrebbe essere migliorata utilizzando le informazioni sulla fluidodinamica dell'atrio sinistro e sull’auricola sinistra. L'obiettivo di questo lavoro di tesi è stato quello di analizzare i parametri emodinamici ricavati dall’analisi fluidodinamica paziente-specifica, che potrà potenzialmente aiutare a quantificare le implicazioni emodinamiche della fibrillazione atriale su base specifica del paziente verso una stratificazione del rischio di ictus ottimizzata e l'erogazione della terapia.

Questa tesi di dottorato analizza l’utilizzo del sorgo (Sorghum bicolour (L.) Moench) al fine di produrre energia elettrica, tramite combustione diretta della biomassa. Il focus della tesi è stato quello di sottolineare i benefici ed i rischi associati all’uso di tre genotipi di sorgo caratterizzati da diversa lunghezza del ciclo culturale (precoce, medio-tardivo e tardivo). La dinamica e la durata del processo di essicazione in campo sono state simulate attraverso un modello ad hoc (“sorghum haying model”), il quale integrato a CropSyst, è stato utilizzato per realizzare un’analisi del rischio produttivo stimando le perdite di biomassa (respirazione e meccanizzazione), ed i mancati affienamenti. Nell’analisi del rischio vengono stimati il numero di ettari necessari e la probabilità di eccedere la soglia di 64.000 ton ss anno-1 necessari per l’alimentazione di una centrale nell’Oltrepò pavese . Inoltre uno studio di Life Cycle Assessment è stato condotto per la valutazione dell’impatto ambientale dell’utilizzo del sorgo integrato a quello della paglia per il completamento del fabbisogno totale della centrale 94.000 ton ss anno-1. Particolare attenzione inoltre è stata data alla variazione del contenuto di C organico del suolo dovuto alla rimozione della paglia ed all’interramento dei mancati affienamenti di sorgo. Il genotipo precoce mostra le migliori performance produttive ed energetiche oltre che la più alta probabilità di eccedere la soglia di 64.000 ton ss anno-1. Lo studio di LCA non ha mostrato differenze significative tra i genotipi anche se il minor impatto ambientale, è stato evidenziato dal genotipo tardivo conseguenza dell’interramento della più alta quantità di mancati affienamenti.
This PhD thesis explores the use of sorghum (Sorghum bicolour (L.) Moench) as a dedicated bio-energy crop and highlights the benefits and risks associated with the use of early, medium-late and late sorghum genotypes to generate electricity by direct combustion in a biomass power plant. The dynamics and duration of the field drying process were simulated through the development of a specific model ("sorghum haying model"), which integrated with CropSyst, was used to perform a production risk assessment analysis estimating the biomass losses (respiration and mechanical), the haymaking failures and consequently to quantify the amount of dry baled biomass available for the power plant. In addition, the number of hectares needed to plant sorghum and the probability to exceed the threshold of 64000 Mg DM y-1, necessary to feed a biomass power plant in Oltrepò Pavese, were estimated. A complete Life Cycle Assessment (LCA) study was carried out in order to evaluate the environmental impact of the three sorghum genotypes involved in this study. The LCA study takes into consideration the use of winter wheat straw as an additional biomass source to satisfy the total biomass power plant needs (94000 Mg DM y-1). Particular attention was given to the soil organic C change (ΔSOC) due to straw removal and haymaking failures soil incorporation. Early genotype showed the best biomass production and energy performance as well as the highest probability to exceed the threshold of 64000 Mg DM y-1. The LCA results did not show significant differences between genotypes although the lower environmental impact, has been achieved by the late genotype due to the highest amount of haymaking failures incorporated in the soil.

Questa tesi di dottorato analizza l’utilizzo del sorgo (Sorghum bicolour (L.) Moench) al fine di produrre energia elettrica, tramite combustione diretta della biomassa. Il focus della tesi è stato quello di sottolineare i benefici ed i rischi associati all’uso di tre genotipi di sorgo caratterizzati da diversa lunghezza del ciclo culturale (precoce, medio-tardivo e tardivo). La dinamica e la durata del processo di essicazione in campo sono state simulate attraverso un modello ad hoc (“sorghum haying model”), il quale integrato a CropSyst, è stato utilizzato per realizzare un’analisi del rischio produttivo stimando le perdite di biomassa (respirazione e meccanizzazione), ed i mancati affienamenti. Nell’analisi del rischio vengono stimati il numero di ettari necessari e la probabilità di eccedere la soglia di 64.000 ton ss anno-1 necessari per l’alimentazione di una centrale nell’Oltrepò pavese . Inoltre uno studio di Life Cycle Assessment è stato condotto per la valutazione dell’impatto ambientale dell’utilizzo del sorgo integrato a quello della paglia per il completamento del fabbisogno totale della centrale 94.000 ton ss anno-1. Particolare attenzione inoltre è stata data alla variazione del contenuto di C organico del suolo dovuto alla rimozione della paglia ed all’interramento dei mancati affienamenti di sorgo. Il genotipo precoce mostra le migliori performance produttive ed energetiche oltre che la più alta probabilità di eccedere la soglia di 64.000 ton ss anno-1. Lo studio di LCA non ha mostrato differenze significative tra i genotipi anche se il minor impatto ambientale, è stato evidenziato dal genotipo tardivo conseguenza dell’interramento della più alta quantità di mancati affienamenti.
This PhD thesis explores the use of sorghum (Sorghum bicolour (L.) Moench) as a dedicated bio-energy crop and highlights the benefits and risks associated with the use of early, medium-late and late sorghum genotypes to generate electricity by direct combustion in a biomass power plant. The dynamics and duration of the field drying process were simulated through the development of a specific model ("sorghum haying model"), which integrated with CropSyst, was used to perform a production risk assessment analysis estimating the biomass losses (respiration and mechanical), the haymaking failures and consequently to quantify the amount of dry baled biomass available for the power plant. In addition, the number of hectares needed to plant sorghum and the probability to exceed the threshold of 64000 Mg DM y-1, necessary to feed a biomass power plant in Oltrepò Pavese, were estimated. A complete Life Cycle Assessment (LCA) study was carried out in order to evaluate the environmental impact of the three sorghum genotypes involved in this study. The LCA study takes into consideration the use of winter wheat straw as an additional biomass source to satisfy the total biomass power plant needs (94000 Mg DM y-1). Particular attention was given to the soil organic C change (ΔSOC) due to straw removal and haymaking failures soil incorporation. Early genotype showed the best biomass production and energy performance as well as the highest probability to exceed the threshold of 64000 Mg DM y-1. The LCA results did not show significant differences between genotypes although the lower environmental impact, has been achieved by the late genotype due to the highest amount of haymaking failures incorporated in the soil.

Il lavoro di questa tesi è stato condotto attraverso le tecniche di intelligenza computazionale per uno studio sulla predizione dei rischi per la salute nei posti di lavoro. Il dataset disponibile è stato popolato da parte delle Aziende Sanitarie Locali (ASL) nell’ambito di un programma per la realizzazione del Sistema Nazionale di Sorveglianza per le malattie professionali e gli infortuni mortali. Lo scopo principale di questo lavoro è la progettazione di un’applicazione software capace di evidenziare situazioni di maggior criticità per la manifestazione di Malattie Professionali che possa essere usata agevolmente da parte dei medici del lavoro come strumento di supporto nella loro attività di prevenzione e sorveglianza della salute dei lavoratori. Gli algoritmi proposti, utilizzano tecniche di clustering e l’ottimizzazione genetica per determinare in maniera automatica sia i pesi delle caratteristiche prese in considerazione nel calcolo della distanza interindividuale che il numero di cluster per la sintesi del classificatore finale. In particolare, si propone un nuovo approccio che consiste nel definire il classificatore generale come un insieme di classificatori specifici per ciascuna classe di patologia, ciascuno addestrato a riconoscere le condizioni di rischio che caratterizzano una singola patologia. I primi risultati sono incoraggianti e suggeriscono interessanti temi di ricerca per un ulteriore sviluppo del sistema.
The study of this research deals with the health risk prediction problem in workplaces through computational intelligence techniques. The available dataset has been collected from the Italian Local Health Authority (ASL) as part of the Surveillance National System. The main aim of this work is the design of a software application that can be used by occupational physicians in monitoring workers, performing a risk assessment of contracting some particular occupational diseases. The proposed algorithms, based on clustering techniques, includes a genetic optimization in order to automatically determine the weights of the adopted distance measure between patterns and the number of clusters for the final classifier’s synthesis. In particular, we propose a novel approach, consisting in defining the overall classifier as an ensemble of class-specific ones, each trained to recognize patterns of risk conditions characterizing a single pathology. First results are encouraging and suggest interesting research tasks for further system development.

Sempre più scarsa e meno accessibile, l’acqua sta assumendo i connotati di una risorsa pregiata in grado di alimentare marcate iniquità. Gli elevati consumi dovuti all’uso civile – nei settori domestico e terziario – accrescono la pressione sull’ambiente, tracciando una condizione di stress idrico molto alto in gran parte delle città italiane. Il tema della gestione delle risorse idriche all’interno degli edifici si pone quindi come un campo di indagine prioritario, e come processo centrale nell’approssimazione a un modello di sostenibilità nell’edificazione, oggi individuabile nel Regenerative Design. La scarsità idrica rappresenta un rischio pendente derivato da interferenze di natura ambientale, tecnologica, economica, sociale e politica, con conseguenze sulla disponibilità e l’accessibilità alle risorse. La ricerca si pone di interpretare il principio di sostenibilità nella gestione delle risorse idriche, attraverso la comprensione delle principali pratiche di riferimento, negli edifici, per la raccolta, il trattamento e il riuso, che consentano di preservarne la quantità e la qualità – in un’ottica di circolarità, come diversi casi di studio sono in grado di documentare. Lo studio è volto a estendere i margini dell’analisi a tutte le componenti che contribuiscono, anche indirettamente, alla definizione del consumo lungo tutte le fasi di operatività dell’edificio e a integrare i criteri valutativi attraverso la costruzione di Key performance indicators, strumentali a definire la rilevanza delle strategie e l’affinità con gli obiettivi della ricerca. Il risultato è la proposta di un modello rigenerativo con strategie complementari di intervento nelle costruzioni, capace di fornire uno strumento di supporto nell’affrontare decisioni progettuali consapevoli e funzionali alla prevenzione del rischio di scarsità idrica.
Increasingly scarce and less affordable, water is taking on the characteristics of a precious resource able to increase marked inequities. The high consumption due to civil use – in domestic and tertiary sectors – fuels the pressure on the environment, drawing a very high water-stress condition in most Italian cities. The issue of water resources management within buildings stands as a priority field of investigation, and as a central process in the transition to a sustainability model in construction, today recognizable as ‘Regenerative Design’. Water scarcity represents a pending risk derived from environmental, technological, economic, social and political interferences. It threatens consequences on the availability and affordability of resources. The research aims to interpret the sustainability principle in water resources management, through the understanding of the best practices for harvesting, collection, treatment and reuse – with a circular approach – to preserve water quantity and quality in buildings, as various case studies can attest. The work tries to extend the field of analysis to all the components that contribute, even indirectly, to water consumption along all phases of the building’s life cycle and to integrate the evaluation criteria through a set of Key performance indicators, instrumental to define the relevance of strategies and the affinity with the research objectives. The result is the proposal of a regenerative model with complementary approaches for buildings, capable of providing a support tool to address aware and functional design choices in preventing water scarcity risk.

In questa tesi viene proposto un MODELLO MACROSISMICO PER VALUTAZIONI DI RISCHIO sugli edifici esistenti, validato con dati reali e di cui si presentano due esempi applicativi, e un collegato METODO SPEDITIVO PER LA STIMA DELLA RIDUZIONE DEL RISCHIO conseguibile a seguito di interventi (che è tuttora oggetto di sviluppo). Il MODELLO MACROSISMICO PER VALUTAZIONI DI RISCHIO è articolato su tre elementi, che costituiscono altrettanti aspetti da considerare per una posizione corretta del problema, e sono: • la caratterizzazione della vulnerabilità costruttiva e la connessa stima delle perdite economiche dirette attese; • la stima delle perdite attese in termini di vite umane, disaggregate in base ai livelli di vulnerabilità; • la stima delle perdite economiche dirette attese nell’area oltre il cratere sismico. Il collegato METODO SPEDITIVO PER LA STIMA DELLA RIDUZIONE DEL RISCHIO dovrebbe costituire uno strumento rapido per valutare la riduzione del rischio conseguibile a seguito di interventi, attraverso un modello analogo a quello elaborato per la valutazione del rischio.

La funzioni della società moderna dipendono dal complesso sistema di reti di infrastrutture e servizi, comunemente comprese nel vasto concetto di lifelines. Tra i sistemi di lifelines le infrastrutture di trasporto stradali rivestono un ruolo fondamentale e strategico nello sviluppo economico e sociale di un paese. L’efficienza, l’affidabilità e la disponibilità del sistema dei trasporti stradali costituisce un fattore determinante per lo sviluppo dell’economia di un territorio. Il sistema di trasporto e le interconnessioni con le reti internazionali devono garantire l’accessibilità e il “movimento” di persone e merci in modo sicuro ed efficiente. Nonostante la consapevolezza dell’importanza delle infrastrutture di trasporto terrestri non è disponibile una metodologia condivisa per la valutazione della sicurezza di tali infrastrutture: Kaundinya et alii (2016) evidenziano come il tema sia affrontato con approcci settoriali, definizioni e concetti variabili e metodi parziali. Oltre al tema della migliore funzionalità ordinaria e dei metodi necessari alla sua progettazione, la disponibilità del sistema viario costituisce la condizione preliminare per l’applicazione delle misure di emergenza in occasione di disastri naturali, come risultato evidente in occasione dei recenti terremoti e fenomeni di dissesto idrogeologico avvenuti in Italia. Infatti, solo il mantenimento di un livello sufficiente di efficienza può consentire il raggiungimento in breve tempo delle zone colpite e quindi mitigare le conseguenze. La necessità di garantire la funzionalità della rete di trasporto in occasione di eventi sismici o altre calamità naturali richiede quindi un’analisi della vulnerabilità delle infrastrutture di trasporto e la pianificazione degli interventi finalizzati a garantirne la fruibilità al fine di supportare la gestione di post evento. Dopo eventi catastrofici diffusi, quali sisma o alluvioni, è essenziale che la rete di trasporto rimanga operativa o che la sua funzionalità venga ripristinata nel più breve tempo possibile. E’ necessario che il sistema sia caratterizzato da sufficiente resilienza, con riferimento alla rete nella sua interezza o a parti di essa ritenute imprescindibili. La progettazione della resilienza della rete favorisce inoltre la ripresa economica della zona colpita. Per tale fine è fondamentale disporre di strumenti di analisi in grado di valutare preventivamente gli effetti locali e sistemici dei terremoti o di altri eventi calamitosi. La disponibilità di un metodo unitario per la valutazione della vulnerabilità e resilienza della rete consentirebbe inoltre di investire razionalmente le risorse, ottenendo la riduzione del rischio e dell’indisponibilità dell’infrastruttura. A riguardo bisogna evidenziare che manca l’integrazione tra le metodologie di analisi sistemiche di una rete stradale e le metodologie di analisi di vulnerabilità strutturale delle singole componenti che compongono il sistema. Manca, cioè, un approccio integrato che sappia mettere insieme i risultati delle metodologie di dettaglio, sviluppate in diversi settori dell’ingegneria, per valutare gli effetti che alcuni eventi generano o possano generare sulla funzionalità dell’infrastruttura stradale, ed i modelli di valutazione della funzionalità e affidabilità della rete stradale. Le attuali metodologie di valutazione della vulnerabilità di una rete stradale sono in grado di individuare gli elementi più importanti di una rete stradale, vale a dire quegli elementi che se interrotti possono provocare un aumento generalizzato dei tempi e dei costi del trasporto, ma non sono in grado di fornire indicazioni sulla probabilità che una tale occasione possa verificarsi, né tantomeno possono fornire una indicazione in merito ai tempi di ripristino dell’elemento interrotto. Il progetto di ricerca si è posto l’obiettivo di definire un modello integrato in grado di fornire una valutazione della probabilità di indisponibilità di un elemento o di un arco stradale nel breve e nel lungo periodo, nonché una valutazione delle possibili tempistiche di indisponibilità, sulla base dei fattori di pericolo che possono interferire con l’elemento o l’arco stradale. Una tale valutazione è possibile attraverso la definizione di un modello di rischio in cui la vulnerabilità è definita come legame funzionale tra sollecitazione e risposta in termini di disponibilità del sistema. In tal modo si possono mettere in relazione eventi naturali o antropici interferenti con l’infrastruttura, caratteristiche dell’infrastruttura e livello funzionale dell’infrastruttura a seguito di un dato evento. La definizione del suddetto modello necessita di un approccio multidisciplinare al fine di poter sfruttare le migliori metodologie sviluppate nei singoli settori dell’ingegneria: aspetti strutturali, idraulici, geotecnici, trasportistici ecc..