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Obiettivo generale del presente lavoro è proporre analisi statistiche di tipo multidimensionale finalizzate a valutare e monitorare gli effetti delle politiche Europee nel settore delle Fonti di Energia Rinnovabile (FER), con un focus specifico al monitoraggio della Europe2020 a livello regionale. La prima parte del lavoro presenta un panoramica storica dei principali atti legislativi con i quali è stata avviata concretamente la Politica Energetica sulle rinnovabili a livello Europeo. Alla luce delle informazioni così raccolte, la seconda parte della tesi ha avuto ad oggetto l'analisi dell'effetto, misurato in termini di Mega Watt installati, dei regimi di sostegno implementati da 11 Stati Membri UE nel settore fotovoltaico. I risultati ottenuti mediante l'applicazione del metodo STATIS e della Data Envelopment Analysis Window, hanno consentito di confermare sia l'ipotesi di armonizzazione from the bottom che si sta verificando in questo settore, nonchè il buon funzionamento di alcuni dei regimi considerati nel raggiungimento degli obiettivi della Europe 2020. La terza parte del lavoro, con l'obiettivo specifico di scendere a livello micro, ha avuto ad oggetto la creazione di un indice sintetico finalizzato al monitoraggio della Europe 2020 a livello regionale, con un focus sulle 20 regioni Italiane. L'indice (denominato IM_EU2020), costruito secondo il metodo di ponderazione e aggregazione dell'Adjusted Mazziotta Pareto Index, ha tenuto in considerazione tre dimensioni della strategia Europea: ambientale, energetica e sociale. Lo strumento sembra aver raggiunto lo scopo scientifico del lavoro, ovvero la scomposizione e analisi del contributo che ciascuna Regione Italiana sta apportando al raggiungimento del target 2020 a livello nazionale. ; General aim of this work is to propose multidimensional statistical analysis to assess and monitor the effects of European policies implemented in the Renewable Energy Sources (RES) sector, with a focus on the monitoring of Europe 2020 Strategy. The first section of the work, shows an historical review on the main legislative tools though which the European Union started its Renewable Energy Policy. According to the information in this way collected, the second part of the thesis has been addressed to the analysis of the effect, measured in terms of Mega Watt installed, arised from the implementation of RES support schemes in 11 EU Member States, in the Photovoltaic sector. The results, obtained through the application of the STATIS method together with the Data Envelopment Analysis (in the Window version), allowed to confirm both the hypothesis of a harmonization from the bottom and the good functioning of such kind of instruments to achieve Europe 2020 RES targets. With the specific objective to carry out a micro-level analysis, the third part of the work has seen the creation of a synthetic index aimed at monitoring the Europe 2020 at regional level, with a focus on the 20 Italian Regions. The index (called IM_EU2020), based on the weighting and aggregation methods of the Adjusted Mazziotta Parota Index, includes three dimensions of the European Strategy: environment, energy and social. The proposed index seems to have achieved the scientific scope of decomposing and analyzing the concrete contribution that each Italian Region is generating to allow the target fulfillment at National level.

This paper analyses the evolution of sustainable economic development inequality in Italy as regards the efforts made by each administrative Region, as a response to the main EU policies issued by the environmental and energy sector. For this purpose a multidimensional generalization of the Gini index has been performed, taking into account two different dimensions (energy and environment), in a time frame of six years (2008-2013). The multidimensional Gini results confirm the positive effect recorded by certain EU policies in determining a reduction in the inequality levels among the Italian Regions. A counterfactual analysis further underlined the relevant role played by the energetic dimension against the environmental one in strengthening Regional performances

This thesis illustrates and puts in context two of the main research projects I worked on during my Ph.D. program, in collaboration with several national and international co-authors from "La Sapienza" and other prestigious universities. Both research lines concern spatial and spatio-temporal analysis of geo-referenced datasets, which is of broad and current interest in the statistical research literature and applications. My focus on such an area of statistics was not meditated before the start of the program. However, while pursuing my original research interests in the broader domain of Bayesian statistics, I realized there was an ever-increasing demand for viable and efficient statistical methods to analyze spatial and spatio-temporal data. That is a consequence of the extraordinary technological development that interested data collection systems during the last few decades. The innovative, cutting-edge technologies conceive new devices that can record and store data and information about the most diverse phenomena, possibly at a fine spatial scale and with high temporal resolution. Such capabilities were just a dream up to 20 or 30 years ago. Spatial statistics methods are rapidly evolving to face this surge of novel data structure in various application fields: geology, meteorology, ecology, epidemiology, economics, politics, and more. The first chapter of this thesis introduces the general idea behind spatial statistics, that is the branch of statistics devoted to analyzing and modeling temporal and spatial structure in time and/or geo-referenced datasets. A brief historical introduction of its developments is provided, starting from the first (sometimes unwitting) applications of its logic to practical and theoretical problems at the end of the XIX century. Many methods and techniques in this domain evolved independently, driven by the specific needs of the application fields in which they were developed. The historical excursus leads to a coarse (but reasonable) distinction in three main areas: continuous spatial variations, discrete spatial variations, spatial point patterns. These areas present further facets within themselves, making spatial statistics an incredibly diverse and rich topic. A really comprehensive review would require an entire book to be written and maybe a lifetime to be thoroughly studied. Therefore, in the following Chapters, the discussion is focused on specific areas and techniques used in the studies. Only those tools that proved valuable for the analysis performed in Alaimo Di Loro et al.(2021) and Kalair et al. (2020) are extensively treated. The second chapter focuses on analyzing continuous spatial variation, which is the modeling of outcomes varying continuously over some space. First, the most relevant properties for continuous spatial processes are introduced; second, some of the most common methodologies for performing spatial interpolation of the mean trend and stochastic modeling of the residuals are listed and sketched. In particular, the chapter digresses on Spline Regression as a valid technique to catch the first-order structure in spatial data. Soon after, the Geo-Statistical methods and the Bayesian Hierarchical framework are claimed as invaluable tools to attain the simultaneous estimation of the first and second-order structure of a process. Extension to spatio-temporal contexts is not as trivial as it may seem but must be approached with due care. An extensive discussion about the possible pitfalls and viable solutions is included in the same chapter. Finally, the problems arising in the analysis of Big spatial data are highlighted in the last section, where The Nearest Neighbor Gaussian Process (NNGP, Datta et al. (2016a,b)) model is introduced as a highly scalable framework for providing full inference on massive spatial and spatio-temporal datasets. The third chapter includes an extended version of the paper Alaimo Di Loro et al. (2021), currently under-review and published as a pre-print. It describes how the aforementioned technological development has strongly affected human tracking and monitoring capabilities, generating substantial interest in monitoring human activity. New non-intrusive wearable devices, such as wrist-worn sensors that monitor gross motor activity (miniature accelerometers), can continuously record individual activity levels, producing massive amounts of high-resolution measurements. Analyzing such data needs to account for spatial and temporal information on trajectories or paths traversed by subjects wearing such devices. Inferential objectives include estimating a subject's physical activity levels along a given trajectory, identifying trajectories that are more likely to produce higher levels of physical activity for a given subject, and predicting expected levels of physical activity in any proposed new trajectory for a given set of health attributes. We argue that the underlying process is more appropriately modeled as a stochastic evolution through time while accounting for spatial information separately. Building upon recent developments in this field, we construct temporal processes using directed acyclic graphs (DAG) on the line of the NNGP, include spatial dependence through penalized spline regression, and develop optimized implementations of the collapsed Markov chain Monte Carlo (MCMC) algorithm. The resulting Bayesian hierarchical modeling framework for the analysis of spatial-temporal actigraphy data proves able to deliver fully model-based inference on trajectories while accounting for subject-level health attributes and spatial-temporal dependencies. We undertake a comprehensive analysis of an original dataset from the Physical Activity through Sustainable Transport Approaches in Los Angeles (PASTA-LA) study to formally ascertain spatial zones and trajectories exhibiting significantly higher physical activity levels. Suggestions for further extensions and improvements on the currently adopted methodology are discussed in the last section of the chapter. Chapter four undergoes a paradigm shift and introduces the basic theory and tools of spatial point patterns analysis. Some common probabilistic models for point processes are briefly discussed, with some of their properties and limitations highlighted. The rest of the chapter is instead entirely focused on the Hawkes process and its spatio-temporal extension. It is a particular kind of self-exciting point process that presents a strong inter-dependence structure. While conceived in Hawkes (1971a), its use in the statistical application has been for a long time limited to the analysis of earthquakes dynamic. The recent escalation of data at the high temporal resolution, sometimes accompanied by spatial information, has favored its use in modeling events dynamics in diverse fields: finance, society, biology, etc. In particular, its defining properties are presented and state-of-the-art estimation methods of the spatio-temporal version are introduced. In the fifth chapter, the semi-parametric Hawkes process with a periodic background originally introduced in Zhuang and Mateu (2019) is outlined. While very recent, it has already revealed itself very useful to model phenomena that are likely to present a cyclic pattern. It assumes that primary events occur as an effect of the background intensity, while secondary events are associated with the self-excitation effect. There are sound motivations that justify its utilization in the context of road accident dynamics, e.g.: excitation may occur when a driver, reacting to the disruption of one accident, triggers a subsequent accident upstream of the first one. The proposed framework is tested on two original applications on two original sets of data: the first one, somewhat preliminary, involves the modeling and analysis of road accidents that occurred on the urban road network of Rome, in Italy; the second is instead a conclusive analysis recently published in (Kalair et al., 2020), conducted on a collection of road accidents occurred on the M25 London Orbital, in the United Kingdom. Adaptations of the original methodology to the road accident setting were deemed necessary in both cases to consider specific features of car accidents and the geometry of the underlying space. The final results permit a fruitful interpretation of the temporal and spatial background that detects the typical commuting behavior in the Roman and Londoners communities. The self-excitation component appears to have slightly different intensities in the two contexts, suggesting excitation mechanisms that vary between urban networks and motorways. Finally, the sixth chapter summarizes all the main passages in the thesis, highlighting the previous chapters' original contributions. It also tries to summarize a take-home message about statistical modeling's fundamental importance as a scientific tool to formulate and verify hypotheses that must not be discouraged by new challenges and technological advancements.

Human exposure to mechanical vibration may represent a significant risk factor for exposed workers in the agricultural sector. Also, noise in agriculture is one of the risk factors to be taken into account in the evaluation of workers' health and safety. One of the major sources of discomfort for the workers operating a tractors is the noise to which they are exposed during work. The aim of this study was to evaluate the risk of exposure to whole-body vibration for the operator driving track-laying tractors in vineyard orchard and the noise level. The experimental tests were performed with six different track-laying tractors coupled with the same rototilling machine. The results showed that the vibration values of track-laying tractors coupled to rototilling machine, referred to the 8-hour working day, were always higher than 0.5 m s-2, the daily exposure action value established by Directive 2002/44/EC of the European Parliament. The daily noise exposure levels always exceeded the exposure limit value of 87 dB(A) established by Directive 2003/10/EC of the European Parliament. The ANOVA repeated measures model showed that the factor 'site', namely, the soil characteristics, did not influence the vibration level on the X and Y-axes of the tractors measured, regardless of their age. In the Z-axis, the vibration level was enhanced as the soil structure increased. As tractor age increased, the influence of soil characteristics was less important. In term of the age of the tractor and the number of hours worked, it was possible to identify three risk classes, which were up to 3,000 hours worked and offered a low risk; from 3,000 – 6,000 hours worked with a medium risk, and over 6,000 hours with a high risk level.

1.1 PREMESSA Per riciclaggio si intende tutto l'insieme di strategie volte a recuperare materiali di risulta da attività di demolizione e costruzione, per riutilizzarli, dopo averli opportunamente trattati, invece di smaltirli in discarica. É un'attività che la specie umana ha esercitato per millenni, prima copiando i cicli della natura in agricoltura e poi imitandola in alcuni settori industriali; in quest'ultimo caso la storia della carta e del vetro mostrano come l'eccellenza della produzione sia stata per secoli legata proprio al recupero artigianale di tali materie prime. Allo stato attuale non è più ammissibile sostenere politiche di sviluppo fondate unicamente sull'utilizzo delle risorse naturali vergini, pensando di poterne disporre in quantità illimitata, ma è necessario creare dei processi virtuosi che consentano il più possibile di riutilizzare quello che viene quotidianamente scartato. Investire risorse sulla raccolta differenziata e su tecniche alternative di recupero non significa solo scongiurare il ripetersi di situazioni estreme come la tragedia dei rifiuti in Campania. Se le scene viste nei mesi passati a Napoli, con la città sommersa dall'immondizia e la guerriglia urbana contro l'apertura di nuove discariche, possono rappresentare una spinta anche emotiva per voltare pagina, i benefici di corrette politiche di gestione dei rifiuti e del riciclo industriale costituiscono qualcosa di molto più vasto ed articolato. Portare avanti politiche lungimiranti può voler dire, infatti, ottenere benefici decisivi in campo energetico, nella riduzione delle emissioni di anidride carbonica e nell'approvvigionamento di materie prime. Lo spiega chiaramente, con ricchezza di cifre e profondità di analisi il dossier "Il riciclo efficiente" [1], uno studio elaborato dall'Istituto di ricerca Ambiente Italia su commissione del Kyoto Club, il cartello di imprese italiane che hanno raccolto l'impegno a contrastare i cambiamenti climatici in chiave di innovazione e competitività industriale. Tale strada è inoltre indicata dall'Unione Europea, attraverso il programma 20-20-20 che impone il taglio dei gas climalteranti (CO2 in testa) e l'incremento dell'efficienza energetica. In molti settori produttivi non si è ancora preso in seria considerazione l'enorme opportunità rappresentata dall'auspicabile riorganizzazione della gestione dei rifiuti e del riciclo industriale di essi. Ciò spesso è dovuto al fatto che non si considerano i benefici derivanti da tali azioni su più fronti: riduzione dell'estrazione di risorse non rinnovabili, minore perdita di biodiversità, riduzione dei consumi energetici, riduzione delle emissioni dei gas serra e riduzione dei consumi idrici. Il problema del riciclo e quindi dello smaltimento dei rifiuti sta divenendo anno dopo anno una questione cruciale in molte attività che coinvolgono la nostra vita quotidiana. Si è giunti alla consapevolezza che lo smaltimento in discarica ai livelli attuali è un'opzione difficilmente sostenibile per il futuro, e per tale motivo si deve cercare di limitarlo attraverso l'adozione di opportuni strumenti politici ed economici. Oltre a ciò, la crescente sensibilità verso le problematiche ambientali da parte delle amministrazioni pubbliche e della collettività in generale ha reso sempre più difficoltoso il prelievo da cave degli inerti naturali in quanto attività ad elevato impatto sul territorio, di difficile regolamentazione e pianificazione. Per questo motivo il costo degli aggregati naturali, materia base per la costruzione delle pavimentazioni stradali, è via via andato aumentando rendendo nel tempo sempre più onerosa la costruzione di tali opere. Il campo ingegneristico delle opere civili, in cui si necessita costantemente di enormi quantità di materiale da costruzione e a cui spesso non si richiedono elevate prestazioni o proprietà fisiche particolari come viceversa avviene nell'ingegneria aerospaziale o meccanica, è un settore in cui da tempo è in vigore un tale atteggiamento virtuoso. Nel settore stradale, la ricerca di nuovi materiali, alternativi a quelli tradizionali, utilizzati finora per la formazione delle pavimentazioni, si sta sempre più sviluppando. L'impiego di materiali di scarto fornisce il duplice vantaggio di ridurre la pressione sulle discariche e sulle cave, anch'esse sempre più congestionate, minimizzando l'impatto sull'ambiente e necessitando di minori risorse naturali. Una conseguenza immediata è inoltre l'abbassamento degli oneri di produzione, andando a ridurre sia i costi di acquisto che di trasporto delle materie prime. I primi in quanto tali materiali vengono ceduti gratuitamente dagli impianti di selezione e trattamento essendo l'alternativa quella di pagare per il conferimento in discarica. I secondi per il fatto che si rendono disponibili risorse in maniera più diffusa sul territorio, magari anche in aree lontane da cave di estrazioni, riducendo di conseguenza le distanze tra punto di approvvigionamento e di impiego e quindi anche gli oneri di trasporto. Nonostante questi indubbi vantaggi, in passato tuttavia la diffusione delle tecniche di riciclaggio è stata ostacolata da un quadro normativo fortemente avverso e dall'atteggiamento conservatore di certi progettisti ma anche stazioni appaltanti, direttori dei lavori e costruttori, atteggiamento che in alcuni casi ancora oggi sussiste. Ad oggi invece, almeno dal punto di vista legislativo, vi è il massimo interesse a promuovere attività di riciclaggio, come ad esempio con l'introduzione dell'obbligo di copertura del 30% del fabbisogno annuale delle amministrazioni pubbliche con materiali riciclati. Relativamente invece all'aspetto tecnico si può affermare che la quasi totalità dei capitolati stradali in vigore sul nostro territorio richiede che vengano utilizzati esclusivamente aggregati di origine naturale mentre vi è una grave carenza di indicazioni atte a definire le caratteristiche degli aggregati riciclati da prendere in considerazione, di procedure normalizzate per la determinazione dei loro requisiti prestazionali e di prescrizioni per un loro corretto utilizzo tecnico. Per tali motivi al fine di sviluppare maggiormente l'impiego degli aggregati provenienti dai rifiuti urbani, come gli scarti del rottame di vetro, è necessario che vi sia, da una parte, un preciso inquadramento normativo e dall'altra strumenti tecnici (capitolati) che non discrimino i materiali in base alle loro origini, ma dettino unicamente caratteristiche di tipo prestazionale. È necessario dunque eseguire studi mirati che siano in grado di definire le prestazioni che questi materiali alternativi possono fornire ed eventualmente i limiti e le precauzioni da adottare per un loro corretto e proficuo impiego. 1.2 OGGETTO DELL'INDAGINE ED OBBIETTIVI Obbiettivo di questa tesi è lo studio degli scarti del rottame di vetro come possibile materiale sostitutivo degli aggregati lapidei naturali per la formazione di conglomerati bituminosi da utilizzare per la realizzazione di pavimentazioni stradali. Con gli attuali sistemi di raccolta differenziata una consistente parte del rottame di vetro viene scartata durante le fasi di lavorazione negli impianti di trattamento. Quello che spesso non viene detto sul reimpiego delle materie prime seconde è appunto che per poter essere utilizzate devono essere selezionate e ripulite da ogni forma di inquinante in grado di compromettere i macchinari di produzione e le prestazioni del prodotto finito. Spesso invece, i materiali derivanti dalla raccolta differenziata non sono così differenziati come si pretenderebbe. Frequentemente per imperizia, disattenzione, noncuranza o "maleducazione" del cittadino, all'interno dei cassonetti vengono inseriti tutta una serie di materiali che non possono essere utilizzati o sono addirittura nocivi per lo scopo a cui è preposta la raccolta. Il materiale raccolto contiene spesso alte percentuali di sostanze "inquinanti" come plastica, ceramica, frammenti di laterizi, sostanze organiche, metalli, mentre il rottame di vetro, per poter essere utilizzato nell'industria vetraria, deve possedere elevati standard di pulizia che non sempre è possibile ottenere se non con uno screening molto accurato. Risulta quindi assai più conveniente effettuare una selezione sommaria ma veloce ed economica per dividere ciò che effettivamente serve da quello che non serve. Si creano così ingenti quantità di materiale di scarto costituito principalmente da vetro eliminato involontariamente durante le varie fasi di pulizia e da altre sostanze in minore percentuale. Tutto questo residuo dei processi di screening dovrebbe fare la stessa fine di quello non riciclato, ovvero finire in discarica, rendendo dunque assai limitato e approssimativo il sistema della raccolta differenziata. Viceversa, questa miscela composta da differenti materiali, denominata "scarto di rottame di vetro", può invece essere vantaggiosamente impiegata per la produzione di conglomerato bituminoso da usare per la costruzione delle pavimentazioni stradali con un duplice vantaggio: - diminuire i costi di produzione; - ottenere un beneficio ambientale, dando nuova vita ad un materiale considerato scarto. Va comunque sottolineato che l'impiego più nobile ed anche più redditizio a cui deve essere destinato il vetro riciclato è, e deve rimanere, il riutilizzo per la produzione di nuovo vetro. Tale alternativa quindi non deve andare a scapito di un processo di perfezionamento della raccolta differenziata e di sviluppo delle tecniche di selezione che invece vanno costantemente incentivate. Il fine da perseguire è invece quello di creare dei circuiti alternativi a quello classico adottato fino ad oggi per mettere in atto dei così detti "cicli aperti del riciclo" in grado di ampliare le possibilità di reimpiego del vetro e limitando al minimo fisiologico le quantità da destinare in discarica. Con questa tesi verrà testato l'impiego degli scarti di lavorazione di rottami di vetro all'interno di conglomerati stradali in sostituzione della frazione di fine di inerte naturale. Si cercherà di stabilire: - la massima percentuale ammissibile per lo strato di base, binder ed usura; - le precauzioni e gli accorgimenti da adottare per ottimizzare le prestazioni; - le eventuali problematiche che possono scaturire; - delle indicazioni utili da inserire in futuri Capitolati. Le prove programmate per l'indagine saranno sia quelle classiche, come la determinazione della percentuale dei vuoti, la prova di stabilià Marshall o di resistenza a trazione indiretta, così da avere dei dati facilmente confrontabili con la corrente letteratura esistente, ma anche prove prestazionali come quella per la determinazione del modulo complesso, al fine di determinare parametri maggiormente indicativi in linea con gli studi più recenti e necessari per il dimensionamento razionale delle sovrastrutture stradali. Lo scarto di rottame di vetro utilizzato nella tesi deriva dall'impianto di trattamento della Ditta Revet situato ad Empoli. Qui il vetro proveniente dalla raccolta differenziata delle province di Lucca, Pisa, Livorno e Firenze è ripulito e selezionato, e, successivamente, lo scarto di tali operazioni di screening viene ceduto alla Ditta Granchi , che si occupa di effettuare un ulteriore processo di vagliatura e frantumazione per ottenere il materiale nel suo stato finale, pronto all'uso. Lo scarto di rottame di vetro e tutto il materiale da testare durante la tesi, come le varie tipologie di aggregati ed il bitume, sono dunque stati forniti dalla Ditta Granchi, mentre le prove sono state svolte all'interno del laboratorio del Dipartimento di Ingegneria Civile, sede di Vie e Trasporti dell'Università di Pisa.

It is by now common knowledge that one of the aspects upon which the survival of the University depends is how it will make the best possible use of the new technologies (e-learning). Despite the acceptance of this principle, difficulties arise when one attempts to proceed from the mere declaration to actually planning activities and putting them into effect. This research, the result of collaboration between teachers and researchers of the Educational Science and Engineering Faculties of the University of Florence, focuses on certain theoretical concepts and reference apparatus, bringing international literature to bear on the specific case of Italy. [italian version] - Il lavoro, frutto della collaborazione tra alcuni docenti e ricercatori delle Facoltà di Scienze della Formazione e di Ingegneria dell'Ateneo fiorentino, mette a punto alcuni concetti ed apparati teorici di riferimento sul tema delle innovazioni tecnologiche per l'offerta didattica, coniugando la letteratura internazionale con la specificità del contesto italiano. [italian version]

COVID-19 ha mostrato i limiti dell'industria farmaceutica nel programmare investimenti a lungo termine su vaccini e nuovi farmaci utili a contrastare le emergenze derivanti da malattie infettive. Si privilegia quasi esclusivamente la ricerca e lo sviluppo di farmaci nelle aree terapeutiche funzionali alla massimizzazione dei ritorni finanziari attesi, considerando non prioritaria la ricerca a più alto rischio, anche quando noti o prevedibili gli effetti sanitari potenzialmente devastanti. La lezione va appresa e non deve essere persa l'occasione per modificare obiettivi e attività degli attori del sistema. Preso atto, nel precedente articolo, del fallimento dell'industria farmaceutica nell'approntare con lungimiranza vaccini e/o farmaci per la crisi pandemica COVID-19, i tempi sono maturi per la proposta di BIOMED EUROPA, una infrastruttura pubblica sovranazionale - che coinvolga a livello istituzionale la comunità scientifica e i sistemi sanitari - per la ricerca di base, lo sviluppo, la produzione, vendita, distribuzione di farmaci - mantenendo la proprietà intellettuale delle scoperte, con il diritto di produrre o di dare la licenza a terzi a prezzi accessibili farmaci, vaccini, tecnologie - per garantire le cure per le attuali patologie e quelle future.