Approccio statistico per la costruzione di un modello di previsione dei consumi energetici : applicazione al caso Italia

The present work is part of a framework for research and development for the construction of a statistical model for predicting energy consumption. The paper is divided into four chapters. In the first one a brief description, mainly economic, of Italy is presented. Italy is the chosen country to test the application of the model. An analysis of the Italian energy balance compared to Europe, and a description of the energy policies put in place is then briefly described. In the second chapter the energy demand and its main methods of analysis and forecasting are presented. In the third chapter the construction of the model and its structure and methodology of calculation is described in detail. In short, Italian energy consumptions are divided into areas. For each area the independent variables that primarily affect the consumption are identified. The structure of the model therefore provides a breakdown into four sectors (agriculture, industry, transportation and civil) and for each of them the development of a functional analysis is carried out. In these analyses, with the aid of multiple linear regression, chosen influencing variables are linked to the consumption of the specific sector. Moreover, in this chapter the individual steps that lead to the construction of the model are described. Statistical tests played a key role in verifying the strengths of the model and selecting the final independent variables that will make up its whole. Finally, in the last chapter future scenarios are presented; such scenarios are based on assumptions of trends of individual independent variables that are a part of the model. Energy consumptions are estimated up till 2030 thanks to the global functional analysis of the coefficients obtained by regression. Two validation tests are then carried out in order to validate the model and a qualitative independent variable is added to final sectorial models in order to take into account the period of crisis.

Il presente lavoro si inserisce in un quadro di ricerca e sviluppo relativo alla costruzione di un modello statistico per la previsione dei consumi energetici. L’elaborato, suddiviso in quattro capitoli, presenta inizialmente una breve descrizione, soprattutto economica, dell’Italia scelta come caso di applicazione del modello. Segue un’analisi del bilancio energetico italiano raffrontato con l’Europa e una descrizione delle politiche energetiche messe in atto. Nel secondo capitolo viene presentata la domanda energetica e i suoi principali metodi di analisi e di previsione. Successivamente nel terzo capitolo, si arriva alla costruzione del modello descrivendone nel dettaglio la struttura e la metodologia di calcolo. In breve, i consumi energetici italiani vengono suddivisi in settori per ognuno dei quali, si individuano le variabili indipendenti che principalmente influenzano i consumi stessi. La struttura del modello quindi prevede una disaggregazione in quattro settori (agricoltura, industria, trasporti e civile) e per ognuno di essi l’elaborazione di una relazione funzionale che, attraverso lo strumento della regressione lineare multipla, permetta di legare le variabili di influenza scelte ai consumi dello specifico settore. Vengono descritti nel capitolo i singoli passaggi che portano alla costruzione del modello, dove un ruolo chiave per verificare la bontà del modello e per selezionare le variabili indipendenti finali che ne faranno parte è ricoperto dai test statistici. Infine nell’ultimo capitolo vengono presentati gli scenari futuri sugli andamenti delle singole variabili indipendenti facenti parte del modello e quindi vengono stimati i consumi fino al 2030 grazie alla relazione funzionale completa dei coefficienti ricavati con la regressione. Si conclude l’elaborato con i due test di validazione del modello e l’aggiunta ai modelli finali settoriali di una variabile qualitativa indipendente che tenga conto del periodo di crisi.