CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE
DELLA PRODUZIONE ANIMALE
Sistemi innovativi in zootecnia
Supporti avanzati per la gestione
dell’allevamento
(corso SUPAG)
Massimo Lazzari
Dipartimento di Scienze e tecnologie Veterinarie per la
Sicurezza Alimentare
Università degli Studi di Milano
DALLA REALTÀ OSSERVATA
AI DATA BASE
PER LA GESTIONE AZIENDALE
Dott.ssa Pasqualina Sacco
IIA Milano
STRUTTURARE LA REALTÀ OSSERVATA
ENTITÀ
ATTRIBUTI
RELAZIONI
DOMINIO INDAGATO: AZIENDA AGROZOOTECNICA
STRUMENTO DI ANALISI: AZIENDA INFORMATIZZATA
OPERAZIONE Trattamento antiperonospora
Vigneto/i: Rampaneto A (2,18 ha)
Rampaneto B (0,62 ha)
Superficie lavorata (ha): 2,80 ha
Periodo pianificato: 26/7/2004 – 31/7/2004
Periodo esecuzione effettivo: 27/7/2004
Trattore: SAME Golden 85 CV
Operatrice: Atomizzatore VMA 1000
Tempo totale (min): 169
56%
di cui Lavoro Effettivo(min; %): 95;
31%
di cui Tempi Accessori (min; %): 52;
13%
di cui Pause(min; %): 23;
Capacità operativa di lavoro (ha/h): 0,994
Prodotto distribuito: CUPRAVIT IDRO (2,7 kg/ha)
Quantità totale prevista (kg): 7,6
Quantità totale effettiva (kg): 10,0
PERCORSO METODOLOGICO
1. DOMINIO: identificare i confini concettuali della porzione di
mondo reale che si intende analizzare;
2. OBIETTIVI DELL’ANALISI: identificare gli obiettivi
dell’analisi;
3. CONCETTUALIZZAZIONE: identificare le entità del dominio
necessarie e sufficienti per la comprensione della struttura del
sistema reale e dei processi che in esso hanno luogo
coerentemente con gli obiettivi fissati;
4. ONTOLOGIA: accordo sui termini che descrivono le entità del
sistema (compresi i loro attributi e le relazioni tra esse);
5. MODELLAZIONE: sintesi tra semplificazione del sistema
reale e conservazione ed evidenziazione dei ruoli delle diverse
entità e le loro relazioni;
DELIMITAZIONE DEL DOMINIO
A seconda di come si fissano i
confini concettuali si possono
identificare diversi domini in uno
stesso sistema reale …
DELIMITAZIONE DEL DOMINIO
azienda agraria nel suo complesso
allevamento
riparto colturale
(uno o più appezzamenti)
contesto territoriale
OBIETTIVI DELL’ANALISI
Obiettivi diversi all’interno
di uno stesso dominio …
OBIETTIVI DELL’ANALISI
RIPARTO COLTURALE
Sviluppo fenologico singola pianta, Sviluppo
canopy, Mappe di produzione, Tecniche
colturali, etc.
ALLEVAMENTO
Gestione stalla per gruppi di animali,
Gestione per singolo capo, Problemi sanitari,
Controllo alimentazione, etc.
CONTESTO AZIENDALE
Bilanci economici, Protocolli particolari
(biologico, etc.), Tracciabilità, Gestione
informatizzata, Automazione parziale/totale
processi aziendali, etc.
CONTESTO TERRITORIALE
Aspetti sociologici di interazione tra aziende,
Aspetti ambientali (es. gestione reflui tra
aziende), Politiche agrarie, etc.
ANALISI DEL SISTEMA E PUNTI DI VISTA
A seconda degli obiettivi dell’analisi uno stesso sistema può essere
studiato dando diversa importanza ad alcuni aspetti particolari
piuttosto che ad altri:
UN SISTEMA PUÒ ESSERE ANALIZZATO SECONDO
DIVERSI PUNTI DI VISTA
ESEMPIO: Un allevamento di vacche da latte puo’ essere studiato secondo:
 punto di vista epidemiologico: prevalgono aspetti biologico-fisiologici
 punto di vista efficienza mungitura: prevalgono aspetti biologici e
tecnologici
 punto di vista economico: prevalgono aspetti di gestione della mandria
In termini generali nello studio dei sistemi si possono
identificare 4 MACRODOMINI
DOMINI E MACRODOMINI
DOMINIO
ambito di competenza di un insieme di attività
cognitive, spesso anche molto eterogenee tra loro,
che connotano gli elementi di interesse di un dato
sistema reale di riferimento
MACRODOMINIO
punto di vista generale di riferimento che
raggruppa domini omogenei
MACRODOMINI (1)
1. CHIMICO-FISICO: considera tutti i sistemi il cui comportamento è
determinato esclusivamente da fenomeni di natura fisica e/o chimica; la
dinamica dei sistemi è esprimibile da regole logiche, matematiche o
fisiche spesso suffragate da teorie ampiamente convalidate, poco o per
nulla influenzabili direttamente dal comportamento di entità biologiche; vi
rientrano i domini tipici di fisica e chimica, anche nei loro aspetti
applicativi (ad esempio, impianti industriali, macchine e processi di vario
tipo)
2. BIOLOGICO: considera tutti i sistemi il cui comportamento è
determinato dalla presenza di organismi viventi (che possono
rappresentare anche la natura intrinseca del sistema stesso); pur avendo,
anche in tale ambito, la possibilità di utilizzare teorie convalidate, il
comportamento dei sistemi risulta spesso di difficile generalizzazione,
essendo di norma governato da relazioni empiriche che richiedono
tarature e calibrazioni; i sistemi hanno spesso natura mediamente o
altamente complessa; rientrano in tale ambito i domini tipici della
biochimica e fisiologia, delle scienze biomediche, nonché di tutti le
principali discipline che studiano i meccanismi di produzione dei sistemi
agrari, forestali e zootecnici
MACRODOMINI (2)
3.
MICROECONOMICO ED ORGANIZZATIVO: considera tutti i
sistemi rappresentabili da una struttura che raggruppa un
insieme di componenti interagenti attraverso relazioni di tipo
gerarchico ed il cui comportamento complessivo è anche il
risultato di processi decisionali finalizzati alla produzione di
beni, servizi od azioni (includono cioè anche agenti
decisionali); si tratta spesso di sistemi complessi la cui
natura deriva non tanto dalla numerosità dei componenti,
quanto, piuttosto, dalla moltitudine di relazioni tra essi; tali
relazioni, peraltro, sono di norma difficilmente modellabili a
causa del grado di soggettività che caratterizza un qualunque
processo decisionale; in questo ambito i sistemi oggetto di
studio riguardano strutture produttive ed organizzative,
variamente articolate, i cui singoli elementi possono anche
includere aspetti più o meno dettagliati dei macrodomini
precedenti; tutti gli studi sui sistemi di produzione rientrano
in tale contesto;
MACRODOMINI (3)
4. MACROECONOMICO E SOCIALE: considera tutti i sistemi, di
norma complessi, che raggruppano diverse categorie di entità
assimilabili a sistemi dei macrodomini precedenti; il
comportamento delle principali entità è, pertanto, ancora
soggetto al potere di intervento ed al giudizio di scelta dei
singoli agenti decisori; il comportamento complessivo derivante
determina le risposte (ovvero, le proprietà emergenti) di natura
macroeconomica, ambientale e sociale del sistema nel suo
complesso; le azioni esterne dirette sul sistema globale
definiscono dei vincoli al comportamento dei suoi componenti
interni e determinano le cosiddette politiche e normative di
intervento; di regola, questi sistemi comportano una
connotazione spaziale della loro struttura, ed ogni elemento ha
una corrispondenza biunivoca con i punti di detto spazio; ciò
porta, spesso, a far coincidere tali sistemi anche con le
problematiche di natura territoriale (tuttavia, lo studio
dell’”approccio territoriale” non è condizione sufficiente per
determinare l’appartenenza a tale macrodominio; gli studi
idrologici, ad esempio, salvo particolari contesti applicativi,
rientrano nel macrodominio chimico-fisico).
MACRODOMINI DI CONOSCENZA
MACROECONOMICO &
SOCIALE
Esiste un rapporto di
importanza relativa
ottimale tra i domini?
MICROECONOMICO &
ORGANIZZATIVO
BIOLOGICO
CHIMICO
- FISICO
Dipende dagli
obiettivi
dell’analisi
Approccio teorico
CONCETTUALIZZAZIONE
Una volta identificati:
 il DOMINIO (cosa voglio studiare)
 gli OBIETTIVI (che problemi mi aspetto di risolvere)
 le COMPETENZE necessarie (i macrodomini di conoscenza)
il sistema deve essere semplificato in modo tale da mettere in
evidenza le caratteristiche che più interessano rispetto ad altre
SI REALIZZA UN
MODELLO CONCETTUALE DEL SISTEMA
struttura
sistema
processi
entità
attributi
relazioni
FINE
APPROCCIO INTERDISCIPLINARE
Spesso è richiesta la competenza in diversi macrodomini di
conoscenza.
Ciò comporta la necessità di:
 comprensione tra esperti di settori diversi
 integrazione di visioni del mondo diverse
 definizioni univoche e prive di ambiguità
 visione unitaria e condivisa del modello
concettuale
NECESSITÀ DI UN’ONTOLOGIA
Entità, attributi e relazioni devono essere definiti in
modo univoco e condiviso tra tutti coloro che
partecipano allo studio
APPROCCIO “CLASSICO”
Dal DOMINIO al DATA BASE SENZA ONTOLOGIA
DOMINIO
D1
Non sempre possibile
Problemi: inconsistenza,
ridondanza, riservatezza
e integrità dei dati,
concorrenza
D3
D2
1
2
FS1
3
FS2
FS3
INTEGRAZIONE DB
DB1
M1
DB2
M2
M3
DB3
APPROCCIO MIGLIORATO
Dal DOMINIO al DATA BASE CON ONTOLOGIA
DOMINIO
D1
D3
Data Base
Management
System
D2
1
2
3
ONTOLOGIA
M1
M2
M3
DB
INTEGRATO
COSA E’ UNA ONTOLOGIA ?
“Un accordo – anche incompleto – riguardo una
concettualizzazione
che è il risultato dello
studio delle categorie di cose che esistono, o
potrebbero esistere, in un certo dominio “
Kett, 2004
Nel formulare una nuova ontologia si deve tenere
conto di 3 semplici regole:
• Non vi è UN SOLO modo corretto per modellare un
1 dominio; vi sono SEMPRE diverse alternative
percorribili;
2• Lo sviluppo di un’ontologia è necessariamente un
processo ITERATIVO;
• I concetti dell’ontologia devono essere vicini agli
3 oggetti (entità fisiche o logiche) ed alle relazioni del
dominio di interesse
PERCHÉ UNA ONTOLOGIA?
… alcune possibili motivazioni:

Per condividere una conoscenza comune del
DOMINIO considerato, incluse le strutture
dell’informazione tra persone

Per garantire il riutilizzo della conoscenza del
DOMINIO

Per rendere esplicite le ASSUNZIONI sul
dominio

Per separare la conoscenza del dominio dalla
conoscenza OPERATIVA

Per analizzare la conoscenza del dominio
FORMULAZIONE DI UNA ONTOLOGIA
1. COMPETENZA
scopo: domande e argomenti in cui si deve
poter trovare risposta nell’ontologia;
2. TERMINOLOGIA
accordo sui termini con cui si identificano le
entità del dominio modellato, i loro attributi
e le relazioni tra esse
3. DEFINIZIONE
condivisione semantica dei termini
IL SISTEMA OGGETTO DI STUDIO
Entità NON controllabili
• legislazione
• prezzi
FARM
Entità controllabili
CONTESTO
DECISIONALE
• clima
• suolo
• strategico
•…
• direttivo
• operativo
INDICI DI PRESTAZIONE
COMPETENZA DELLA FARM ONTOLOGY
Sistema di riferimento: azienda
… la competenza è il sistema “azienda agraria”
FARM ONTOLOGY
ONTOLOGIA PER L’AZIENDA AGRARIA
base di conoscenza condivisa sugli
aspetti rilevanti dell’azienda agraria
I concetti considerati nella Farm Ontology:
 metaontologia: concetti generali (entità, attributo,
relazione, tempo, situazione, etc.)
 decisioni e gerarchia del sistema ziendale: scopo,
processo decisionale, decisioni e ambiti decisionali
 azioni: azione e sue proprietà, classificazione delle azioni
 entità del sistema aziendale: risorse, merci, categorie di
azioni specifiche
MODELLO DI AZIENDA: CONFIGURAZIONE
FARM
ATTIVITÀ PRODUTTIVE: produzione di beni e servizi
RISORSE: fondo agricolo, manodopera
e fattori a logorio parziale in dotazione
all’azienda
AZIENDA
AGRICOLA
MERCI: fattori a logorio totale e prodotti
(beni e servizi)
AZIONI: processi che combinano PA e R,
consumano e generano M
P
PRESTAZIONI: indici di
comportamento del sistema sotto
diversi aspetti
APPLICAZIONE per
estrapolare giudizi
sul comportamento
del sistema
R
A
M
Famiglie di
ENTITA’ omogenee
FARM = < PA, R, M, A, P >
DEFINIZIONI
 entità assimilabili a FATTORI A LOGORIO
PARZIALE
RISORSE
 la loro adozione comporta INVESTIMENTI o
profonde MODIFICHE nelle strutture aziendali
 dotazione di beni biologici (animali e vegetali),
strumentali ed umani necessari al
conseguimento delle produzioni
 entità assimilabili a FATTORI A LOGORIO
MERCI
AZIONI
TOTALE

PRODOTTI e SOTTOPRODOTTI animali e
vegetali
 modalità dinamiche con cui Risorse e Fattori
vengono utilizzati e combinati nell'ambito
dei processi
RAPPRESENTAZIONE FORMALE
ATTIVITÀ PRODUTTIVE
RISORSE
MERCI
Formalmente rappresentabili
attraverso TUPLE o INSIEMI DI
ELEMENTI OMOGENEI
AZIONI
Partizione in classi facenti
riferimento ad aspetti specifici del
sistema produttivo aziendale
esempio Risorse
R = < Rfag, Rman, Rmac, Rstr, Rcar, Rbes >
Rfag
Rman
Rmac
Rstr
Rcar
Rbes
=
=
=
=
=
=
Fondo agricolo
Manodopera
Macchine
Impianti e strutture rurali
Impianti arborei
Bestiame
Rmac = < TR, MO, SM >
TR = { TR1, …, TRT }
PRESTAZIONI
Si distinguono le seguenti categorie di prestazioni:
 PRESTAZIONI ECONOMICHE: PLV, costi di produzione, margini
netti, calcolati secondo le procedure di bilancio classiche;
 PRESTAZIONI OPERATIVE: ore di lavoro totali annuali per ettaro,
distribuzione delle ore di lavoro totali annuali ad ettaro nei diversi
periodi dell’anno (intervallo di tempo mensile, settimanale, giornaliero),
etc.;
 PRESTAZIONI AMBIENTALI: relative all’impatto delle attività
aziendali sull’ambiente circostante (quantità di agrofarmaci e concimi
minerali ed organici distribuiti, emissioni di CO2, etc.);
 PRESTAZIONI ENERGETICHE: consumi energetici diretti ed
indiretti associati a tutti i processi produttivi (consumi di gasolio,
lubrificanti, energia elettrica per singolo evento, etc.).
Gli indici devono poter essere riferiti:
1) all’attività globale annua dell’azienda,
2) ai singoli centri di costo (ovvero: un’attività produttiva o una
risorsa).