Strategic management and Multicriteria Decision Aiding: an ...itemsweb.esade.edu/research/grec/web/Session4/MCDA... · Tesi di laurea di Mila Gandino (819125) Corso di Laurea Magistrale

83rd Meeting of the European Working Group «Multiple Criteria Decision Aiding» Barcelona, 31st-2nd April 2016

Strategic management and Multicriteria Decision Aiding: an application for the

Alpine refuges in Lombardy Region (Italy) Marta Bottero, Alessandra Oppio

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IL CONTRIBUTO DELL’ANALISI MULTICRITERI SPAZIALE NELLA GESTIONE SOSTENIBILE DELLA RETE

DI RIFUGI DEL CAIIl caso della provincia di Sondrio

Tesi di laurea di Mila Gandino (819125)

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria per l’Ambiente e il Territorio

Relatori: Prof. Vismara, Prof.ssa Oppio

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Outline

•  Objective of the work

•  The management of the Italian Alpine Club’s resources

•  The integrated evaluation framework Steps of the evaluation model •  Case study

Territorial Analysis (Spatial MCDA) Value Maps Mountain Huts’ Evaluation (Promethee) Results

•  Conclusions and future perspective

Objective of the work

Assumptions •  The Alps are a tourist and recreational area for millions of people from all over the world. Together with the

consequences of climate change, the threat to the sensitive Alpine ecosystems grows and requires some active measures

•  Protection of the environment, social and cultural promotion and economic development of the Alpine territory are all objectives of equal importance, and that therefore it is necessary to find an appropriate, durable balance among them

•  Many problems of the Alpine territory can be best resolved by the local and regional authorities directly concerned

•  Making the Alpine territory available as an area with functions of general interest, especially functions of protection and those connected to ecological balance, and as an area of tourism and recreation, can justify the appropriate support measures

Alpine Convention, Spatial planning and Ssustainable development Protocol, 1994

The study proposes a Multi-methodological evaluation framework based on the integration of Spatial MCDA and Promethee, in order to provide a robust basis for the

management of the financial resources of the Italian Alpine Club.

The management of the Italian Alpine Club’s resources


Multi-methodological evaluation framework

Case study Conclusions and Perspectives





Case study

Strengthen economic attractiveness of close-to-nature tourism

Reducing and improving the efficiency of water consumption, minimizing air pollution and limiting land take

+Il Club Alpino ItalianoOrganizzazione no-profit che si occupa della

promozione della frequentazione sostenibile del territorio montano

TEMI CENTRALI:

• Promozione dell’attività escursionistica e alpinistica in forma responsabile

• Prevenzione degli infortuni

• Conservazione della cultura e delle tradizioni alpine

• Difesa dell’ambiente montano

• Educazione ambientale

Struttura centraleStruttura

territorialePresidente e

organi centraliSezioni e soci

Conclusions and Perspectives

+Il Club Alpino ItalianoOrganizzazione no-profit che si occupa della

promozione della frequentazione sostenibile del territorio montano

TEMI CENTRALI:

• Promozione dell’attività escursionistica e alpinistica in forma responsabile

• Prevenzione degli infortuni

• Conservazione della cultura e delle tradizioni alpine

• Difesa dell’ambiente montano

• Educazione ambientale

Struttura centraleStruttura

territorialePresidente e

organi centraliSezioni e soci

Central Structure Local Structure

Presidente and National Committee

Units and Members

Alpine culture and traditions conservation

Environmental education

Alpine region protection


300.000 members More than 770 huts 20.000 beds Mountains huts are owned by single sections of Italian Alpine Club, which are in charge of their ordinary and extraordinary maintenance and their management. Funds from sections, privates and publics, and Permanent Fund pro Refuges (2007)

+Fondo Stabile Pro Rifugi

Finanziamento richiesto

Urgenza degli interventi

Adeguamento alla normativa antincendio

Adeguamenti strutturali e implementazione di eco-tecnologie

Tipologia del rifugio

Apertura invernale

A BC D







Apertura invernale

A BC D







Apertura invernale

A BC D







Apertura invernale

A BC D







Apertura invernale

A BC DHuts’ typology

Urgency of interventions

Green infrastructures

Fire protection

Winter opening

No attention paid to the context (landscape, natural resources,…) and to the specific features of the huts

+I rifugi alpini

«Costruzione che serve come base per escursioni e ascensioni, dotata di posti letto e

spesso di servizio alberghiero»

Strutture diversissime tra loro per altitudine, uso, gestione, storia, ….

Difficile ottenere un quadro e una conoscenza globale delle strutture





The Multi-methodological evaluation framework

+

Processo metodologico

AM

C sp

aziale

Ranking finale delle strutture

Funzioni valore

Pesi [AHP]

Validazione dello schema di valutazione gerarchico

Raccolta informazioni spaziali

Normalizzazione delle mappe

Aggregazione WLC

Estrazione dei valori per le strutture

Analisi territoriale

Funzioni di preferenza

Pesi [SRF]

Validazione dello schema di valutazione

Raccolta informazioni puntuali

Ranking delle strutture

Analisi delle strutture

AM

C p

untu

ale

-PR

OM

ETH

EE

Identificazione di un gruppo di esperti

Definizione del problema e contesto decisionale





Territorial Analysis Huts’ Evaluation

Resources’ allocation

+Processo metodologico

AM

C sp

aziale

Ranking finale delle strutture

Funzioni valore

Pesi [AHP]




Aggregazione WLC


Analisi territoriale

Funzioni di preferenza

Pesi [SRF]

Validazione dello schema di valutazione

Raccolta informazioni puntuali

Ranking delle strutture

Analisi delle strutture

AM

C p

untu

ale

-PR

OM

ETH

EE

Identificazione di un gruppo di esperti

Definizione del problema e contesto decisionale

Experts Involvement

Decision Problem

Case study





+Area di studioProvincia di Sondrio

Italian Alpine Club Huts Private Mountains Huts

Case study





+Area di studioProvincia di Sondrio

Territorial Analysis





Modelling the spatial decision problem

Source Maps

Criterion Maps

Aggregation

Territorial Suitability Map Spatial M

CDA

Standardization functions

Weights Assignment

The MC-SDSS model (Malczewski, 1999; Ferretti,

2011) allowed to perform an analysis of the system at a

territorial macro-scale, pointing out potentials for mountain tourism under the

perspective of accessibility, environmental and cultural

quality





+Analisi Territoriale

AM

C sp

aziale

Funzioni valore

Pesi [AHP]




Aggregazione WLC


Aspetti territoriali

Accessibilità e ricettività

Distanza dalla rete sentieristica

Densità rifugi

Distanza itinerari famosi

Qualità ambientale-

paesaggistica

Distanza aree protette

Densità punti panoramici e

rilevanze paesaggistiche

Uso del suolo

Distanza elementi di disturbo

Qualità storico-culturale

Densità elementi storico-culturali

Densità elementi tradizionali

Accessibility

Environmental Quality

Hist. and Cult. Quality

Territorial Context

Land Use

Trad. Elements Dens_

Distance from Protected Areas

Distance from famous routes

Huts’ density

Distance from trails network

Distance from Panoramic Views

Distance from Negative Elem.

Hist. And Cult. Elem. Density



Source Maps

Criterion Maps

Aggregation


CDA


Weights Assignment

Source Maps






AM

C sp

aziale

Funzioni valore

Pesi [AHP]




Aggregazione WLC



Source Maps

Criterion Maps

Aggregation


CDA


Weights Assignment

From Source Maps to Criterion Maps






AM

C sp

aziale

Funzioni valore

Pesi [AHP]




Aggregazione WLC


124

Mappa elaborata

Funzione valore

La funzione valore vale 1 per distanza nulla, decresce linearmente per distanze crescenti e si annulla per un valore pari a 2 km di distanza.

2a) Distanza da aree protette

Descrizione Distanza dalle aree protette, quali parchi naturali nazionali e regionali, riserve nazionali e regionali, Siti di Interesse Comunitario, Zone di Protezione Speciale, Monumenti naturali, Parchi locali di interesse sovracomunale

Fonte Mappe delle diverse aree protette da Geoportale della Regione Lombardia, scala 1:10000

125

Mappa di partenza

Elaborazione Le mappe delle aree protette sono state unite ed è stata individuata per ciascuna cella la distanza da una qualsiasi di queste aree. Le distanza individuate variano da 0 a circa 16 km.

Mappa elaborata

Funzione valore

La funzione valore vale 1 quando la distanza dalle aree protette è nulla, decresce linearmente fino al valore di 1km, distanza oltre la quale l’utilità diventa nulla.

126

2b) Densità di punti panoramici e rilevanze paesaggistiche

Descrizione Densità di rilevanze paesaggistiche e panoramiche. Si tratta di punti panoramici, alpeggi, circhi glaciali, vette, monumenti arborei, laghi alpini, gole e orridi, ecc.

Fonte Elementi puntuali e lineari da Geoportale della Regione Lombardia, scala 1:10000

Mappa di partenza

Elaborazione Le diverse mappe sono state unite ed è stata valutata la densità degli elementi nel raggio di 1km. I valori di densità variano tra 0 e 3.82 elementi/km2. Questi valori sono moltiplicati per l’area di ricerca per ottenere l’effettivo numero di elementi, che varia quindi tra 0 e 12.


AM

C sp

aziale

Funzioni valore

Pesi [AHP]




Aggregazione WLC



AM

C sp

aziale

Funzioni valore

Pesi [AHP]




Aggregazione WLC


Mappa elaborata

Funzione valore

Mappa normalizzata





+From Source Maps to Criterion Maps






AM

C sp

aziale

Funzioni valore

Pesi [AHP]




Aggregazione WLC





Densità rifugi



paesaggistica




Uso del suolo





Accessibility


Hist. and Cult. Quality

Territorial Context

Land Use

Trad. Elements Dens_

Distance from Protected Areas

Distance from famous routes

Huts’ density

Distance from trails network

Distance from Panoramic Views

Distance from Negative Elem.

Hist. And Cult. Elem. Density

Weights Assignment +

Analisi Territoriale




Densità rifugi



paesaggistica




Uso del suolo





0,27

0,20

0,40

0,41

0,59

0,65

0,15

0,25

0,08

0,26

0,64

0,10

Pesi





Densità rifugi



paesaggistica




Uso del suolo





0,27

0,20

0,40

0,41

0,59

0,65

0,15

0,25

0,08

0,26

0,64

0,10

Pesi





Densità rifugi



paesaggistica




Uso del suolo





0,27

0,20

0,40

0,41

0,59

0,65

0,15

0,25

0,08

0,26

0,64

0,10

Pesi+Analisi Territoriale




Densità rifugi



paesaggistica




Uso del suolo





0,27

0,20

0,40

0,41

0,59

0,65

0,15

0,25

0,08

0,26

0,64

0,10

Pesi


Source Maps

Criterion Maps

Aggregation


CDA


Weights Assignment

Aggregation





Weighted Linear Combination


Aggregazione WLC

Accessibilità e ricettività Qualità storico-culturaleQualità ambientale-paesaggistica


Historical and Cultural Quality

Accessibility

Results: Territorial Suitability Map






Risultati

Allievi Bonacossa

Casati Guasti

Marinelli

- 0,76

Results






Risultati

Allievi Bonacossa

Casati Guasti

Marinelli

- 0,76

Results






Risultati

Allievi Bonacossa

Casati Guasti

Marinelli

- 0,76

Huts’ evaluation

ModeLling the structures problem

Information and data collection

Huts’ priority vector

Definition of preference functions and weights

assignment

The PROMETHEE (Brans, Mareschal, Vincke, 1984) evaluation aims at investigating the decision problem at a micro-scale, highlighting the best performing structure from a technological-environmental point of view.

PROM

ETHEE





Definition of the criteria family

Walking time

Difficulty of the track

Opening season

Year of construction

State of conservation

Environmental risk

Water supply

Waste water management

Energy sources

Solid waste management

Selection of the most critical hut





Questionnaire for data collection and alternatives performances evaluation

1. Marinelli, 2. Marcoerosa , 3. Quintoalpini, 4. Del grande, 5. Chiavenna, 6. Federico

1 2

3 4

5 6

Impact matrix and preference function

Linear Q P

« V » shape P

Usual

« U » shape

Q

Walking

time [h]

Difficulty of

the track

Opening

season

[days]

Year

[year]

State of

conservation

Environmental

risk

Water

supply

Waste water

management

Solid waste

management

Energy

sources

1 3,5 Moderate 120 1880 Very good Bad Good Good Very good Medium

2 7,5 Very high 120 2001 Bad Bad Bad Medium Medium Bad

3 4,5 Moderate 90 1884 Very bad Good Good Good Medium Medium

4 3 Moderate 100 2008 Bad Very good Good Good Good Medium

5 2 Moderate 135 1958 Very bad Very good Good Good Medium Very

good

6 1 Low 90 2005 Very bad Medium Good Medium Medium Good





Weights assignment

The Simos procedure as revised by Figueira and Roy (SRF method, Figueira and Roy, 2002) was applied for assessing the criteria weigths)

0

5

10

15

20

25 Walking time

Difficulty of the track

Opening season

age of construction

state of conservation

Environmental risk

Water supply

waste water management

solid waste management

energy sources

expert 1

expert 2

expert 3

expert 4

expert 5

expert 6





Multi-actors scenarios evaluation

Expert 1 Expert 2 Expert 3 Expert 4 Expert 5 Expert 6





Integrating territorial and structural evaluation Territorial aspects

Structural aspects





Conclusions

§  The study could be useful for the definition of new criteria and parameters for the allocation of the economic resources of the CAI

§  It would be interesting to expand the present application to the overall set of huts in order to provide a complete evaluation of the huts from a territorial and structural point of view

§  It would be necessary to explore new ways of combining the numerical results of the two priority vectors

§  Future research could be done in order to catalogue the information and to share the results within the CAI network.

§  The results of the performed analysis show that the integration between Spatial Multicriteria Analysis and PROMETHEE approach represents a very useful tool for strategic management of territorial problems.

§  The Decision Makers and stakeholders gain more awareness of the elements at stake while structuring the model and thus learn about the problems while solving them solving them.

Future perspectives





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Strategic management and Multicriteria Decision Aiding: an ...itemsweb.esade.edu/research/grec/web/Session4/MCDA... · Tesi di laurea di Mila Gandino (819125) Corso di Laurea Magistrale