Progetto Smart Cities

Corso di Laurea Magistrale in Innovation & International

Management

Statistical Modelling for Business

Luigi D’Ambra

Gruppo 46

Langella Amalia Marica

Prisco Alessia

Indice

Introduzione

1. Smart Cities: la rivoluzione intelligente delle città…………………………………………..04

1.2 Benefici di una Smart City……………………………………………………………………....08

1.3 Smart City in Europa……………………………………………………………………………….11

1.4 Descrizione del Dataset…………………………………………………………………………..13

1.4.1 Legenda delle variabili…………………………………………………………………………17

1.4.2 Statistica Descrittiva……………………………………………………………………………18

II Modello di regressione lineare………………………………………………………………..21

2. Analisi di regressione lineare multipla…………………………………………………………..21

2.1 R-squared………………………………………………………………………………………………22

2.2 Adj R-squared…………………………………………………………………………………………22

1

2.3 Root MSE……………………………………………………………………………………………...23

2.4 Test di Fisher………………………………………………………………………………………….23

2.5 T di student…………………………………………………………………………………………….23

2.6 Multicollinearità………………………………………………………………………………………23

2.6.1 Indici utili alla rilevazione della multicollinearità………………………………………24

2.6.2 Matrice di correlazione………………………………………………………………………...24

2.6.3 VIF…………………………………………………………………………………………………….26

2.7 Test della normalità………………………………………………………………………………….28

2.8 Analisi dei residui…………………………………………………………………………………….29

2.8.1 Outliers………………………………………………………………………………………………30

2.8.2 Leverage……………………………………………………………………………………………..31

2.8.3 DFITS………………………………………………………………………………………………….31

2.8.4 COVRATIO…………………………………………………………………………………………..32

2.8.5 DFBETA……………………………………………………………………………………………….32

2.9 Ipotesi di linearità…………………………………………………………………………………….36

2.9.1 Ramsey Test………………………………………………………………………………………..36

2.10 Omoschedasticità………………………………………………………………………………….37

III Best Model…………………………………………………………………………………………..39

3.1 Cp Mallows……………………………………………………………………………………………..39

3.2 Test AIC e BIC………………………………………………………………………………………….39

3.3 Algoritmi di selezione delle variabili…………………………………………………………….40

3.3.1 Metodo Backward e Forward………………………………………………………………….41

3.3.2 Chow Test……………………………………………………………………………………………43

3.3.3 Analisi in componenti principali…………………………………………………………..…46

IV Modello di regressione logistica…………………………………………………………….52

4.1 Effetti marginali……………………………………………………………………………………….54

4.1.2 Semielasticità……………………………………………………………………………………..55

2

4.1.3 Odds…………………………………………………………………………………………………56

4.2 Probabilità previste e tasso di successo…………………………………………………….57

4.2.1 Matrice di confusione………………………………………………………………………….57

4.2.2 Roc curve………………………………………………………………………………………….59

4.2.3 Goodness of fit test…………………………………………………………………………….61

4.2.4 Test LR………………………………………………………………………………………………62

4.3 Test di Wald……………………………………………………………………………………………63

Conclusioni…………………………………………………………………………………………….68

3

“What strange phenomena

we find in a great city, all we

need do is stroll about

with our eyes open.”

Charles Baudelaire, Mademoiselle Bistouri

INTRODUZIONE

1. Smart Cities: la rivoluzione intelligente delle città

Con il termine “Smart City” facciamo riferimento all’ideale collettivo della città del

futuro. La definizione stessa di Smart City si è evoluta nel tempo con la rapida

evoluzione delle tecnologie, dei processi di digitalizzazione e delle mutevoli esigenze

delle città. Organizzazioni, istituzioni e centri di ricerca hanno dato varie definizioni

del concetto di smart city, ognuno privilegiando una o più prospettive. Questa la

definizione dell’Unione europea:

“Una smart city è un luogo in cui le reti e i servizi tradizionali sono resi più efficienti

con l’uso di soluzioni digitali a beneficio dei suoi abitanti e delle imprese. Una città

intelligente va oltre l’uso delle tecnologie digitali per un migliore utilizzo delle risorse e

minori emissioni. Significa reti di trasporto urbano più intelligenti, impianti di

approvvigionamento idrico e di smaltimento dei rifiuti migliorati e modi più efficienti

per illuminare e riscaldare gli edifici. Significa anche un’amministrazione cittadina più

interattiva e reattiva, spazi pubblici più sicuri e un migliore soddisfacimento delle

esigenze di una popolazione che invecchia”.

La smart city è, in definitiva, una città che gestisce le risorse in modo intelligente,

mira a diventare economicamente sostenibile ed energeticamente autosufficiente, ed

è attenta alla qualità della vita e ai bisogni dei propri cittadini. È, insomma, uno spazio

territoriale che sa stare al passo con le innovazioni e con la rivoluzione digitale, ma

anche sostenibile e attrattiva. Il concetto di Smart City va quindi oltre le innovazioni

tecnologiche e racchiude in sé un nuovo modo di vedere la realtà urbana, improntato

sul benessere dei cittadini e l’efficienza energetica.

Il concetto di “smartness”, e quindi di intelligenza della città, risulta avere un

carattere multidimensionale e caratterizzato da diversi aspetti. Se, per i processi di

misurazione “dell’intelligenza” delle città emerge una difficoltà nel trovare un

protocollo univoco (in quanto spesso il processo è influenzato da esperienze locali) 4

sono invece, ampiamente condivise le caratteristiche per l’identificazione della Smart

City. Tali caratteristiche, sono definite lungo sei assi fondamentali:

SMART

SMART ECONOMY

ENVIRONMENT SMART SMART

MOBILITY

PEOPLE SMART

SMART LIVING GOVERNANCE

Nell’ambito della “smart economy”, si considera smart una città che applica i

vantaggi derivanti dalle opportunità offerte dalle tecnologie (ICT) per aumentare la

prosperità locale e la competitività. Fondamentale è la creazione di caratteristiche

tali da attrarre nuove imprese; per raggiungere tale obbiettivo è necessaria una

pianificazione territoriale ed economica attraverso uno spirito fortemente innovativo

e abilità di trasformazione.

Il concetto di “smart people” presuppone la partecipazione, il coinvolgimento, il

dialogo, e soprattutto l’interazione tra cittadini e amministrazioni. In tal senso, una

città intelligente è una città co-progettata, frutto di un processo partecipativo nel

quale gli individui ritrovano la consapevolezza di poter essere co-autori delle politiche

pubbliche. Per questo motivo, i cittadini delle smart city devono potere accedere a

processi formativi che li rendano abitanti “smart” in termini di: competenze, capacità

relazionali e atteggiamenti inclusivi (istruzione, creatività, apertura mentale). Inoltre,

5

dal punto di vista sociale, riveste fondamentale importanza il ruolo del capitale

umano e relazionale nello sviluppo urbano; in quest’ottica, una Smart City è una città

la cui comunità ha imparato ad apprendere, adattarsi e innovare, con particolare

attenzione al conseguimento dell’inclusione sociale dei residenti ed alla

partecipazione dei cittadini nella pianificazione urbanistica e territoriale. Diventano

indispensabili le iniziative come la progettazione partecipata e la consultazione on-

line, per consentire ai cittadini di percepire una reale democrazia in relazione alle

decisioni che li coinvolgono.

L’asse della “smart governance” rappresenta l’adozione di modelli di governo

improntati a dare centralità ai beni relazionali ed ai beni comuni; tale asse è pertanto

strettamente collegato a quello dello “smart people”. Appare fondamentale

sviluppare opportunità per favorire la partecipazione civica nella creazione di valore

pubblico, ed operare con modalità totalmente trasparenti.

La “smart mobility” è una delle dimensioni chiave in cui il paradigma Smart City si

articola, ed è quella in cui le città italiane, e non solo, stanno trovando la loro

trasformazione più interessante, tanto attraverso grandi investimenti strutturali,

quanto grazie a iniziative low cost che agiscono sull’innovazione sociale e sulla

sensibilizzazione dei cittadini. L’obiettivo è di gestire efficientemente gli spostamenti

quotidiani dei cittadini e gli scambi con le aree limitrofe attraverso spostamenti

agevoli, buona disponibilità di trasporto pubblico, adozione di soluzioni avanzate di

mobility management. Anche nella gestione del traffico stradale può influire nella

concezione di smart mobility; ad esempio, si può intervenire sui cicli semaforici per

gestire la circolazione delle automobili in modo dinamico. Allo stesso modo, i

guidatori possono ottenere informazioni in tempo reale per trovare rapidamente un

parcheggio, risparmiando tempo e carburante e contribuendo alla riduzione della

congestione stradale (e delle emissioni). E non solo la mobilità “ordinaria” delle

grandi città può diventare intelligente (anche con le moderne tecnologie che

permettono ai veicoli di “vedere” dietro agli incroci) ma si può lavorare anche su

questioni come logistica urbana e distribuzione delle merci, fino ad arrivare a

situazioni particolarmente critiche e delicate come il trasporto “smart” di merci

pericolose in