Un modello statistico per quantificare i flussi di pendolarismo da un

Convegno USCI – I numeri che non ti aspetti
Messina, 26-27 settembre 2013
Un modello statistico per quantificare
i flussi di pendolarismo da un polo
industriale
Massimo Mucciardi
Dipartimento di Scienze Economiche, Aziendali, Ambientali e Metodologie Quantitative
Sezione di Scienze Statistiche e Matematiche
Università degli Studi di Messina
Argomenti della discussione
Perimetrazione delle aree a rischio ambientale
Modello di mobilità
Applicazione ad uno studio epidemiologico
Obiettivo
In questo ricerca l’analisi di mobilità viene finalizzata ad
affinare le caratteristiche della categorizzazione di una coorte
occupazionale (5.621 lavoratori del petrolchimico di Gela), per
definire un criterio di distinzione tra “residenti” e “pendolari”
in assenza di informazioni certe sulla storia residenziale
individuale dei soggetti. (Questa informazione viene utilizzata per
migliorare uno studio epidemiologico sui tumori ai polmoni).
Partendo dalla teoria dei modelli gravitazionali, la ricerca
propone un approccio basato sull’uso di un modello logistico
per classificare i lavoratori del petrolchimico di Gela in 2
categorie: pendolari e residenti
Premessa
Questa ricerca presenta i risultati di un lavoro interdisciplinare svolto
nell’ambito del progetto di assistenza alla Regione Sicilia da parte
dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (Centro Europeo per la Salute e
l’Ambiente) per la gestione delle “aree ad elevato rischio di crisi
ambientale” della Regione e finanziato dall’Assessorato all’Ambiente
nell’ambito delle iniziative svolte dall’Ufficio Speciale Aree a Rischio.
Lo studio combina competenze economico-territoriali, geografiche,
statistiche ed epidemiologiche approfondisce il ruolo delle analisi
territoriali e di mobilità per fini di politiche e studi per la salute pubblica
nella gestione della “aree a rischio”. (Per maggiori approfondimenti si veda
Signorino et al, 2011 e 2008)
L’impianto petrolchimico di Gela
Il comune di Gela
Gela
L’effetto residenzialità
La “perimetrazione” delle “aree a rischio” fino a questo momento non ha tenuto
conto delle abitudini di mobilità delle popolazioni, concentrandosi sulle condizioni
di contaminazione ambientale del territorio ed ipotizzando che l’esposizione ai
fattori di rischio si riduca linearmente col decrescere della loro insistenza
territoriale.
Le indagini epidemiologiche si sono spesso articolate realizzando confronti tra
“coorti” di lavoratori impiegati in impianti con forti ricadute ambientali ed altre
popolazioni di riferimento utilizzate come termine di paragone per definire un
eventuale incremento di rischio legato agli impianti inquinanti (non di rado si
ottengono in questi casi risultati ambigui).
Per estrapolare un eventuale effetto di residenzialità sugli esiti sanitari delle
popolazioni, è stato suggerito (Pasetto et al., 2007, 2008) di concentrarsi
esclusivamente sulla coorte dei lavoratori, differenziando i “pendolari” dai
“residenti”.
Conseguenza. Molti lavoratori pendolari soggetti ad esposizione occupazionale
risiedono in comuni distanti dal luogo di emissione. Pertanto le attuali
delimitazioni potrebbero risultare non efficienti, non considerando in maniera
adeguata l’insieme della popolazione realmente esposta al rischio di salute.
Misclassificazione dei gruppi
I “lavoratori pendolari” sarebbero soggetti esclusivamente all’esposizione
lavorativa, mentre “lavoratori residenti” andrebbero incontro ad una
duplice esposizione (sia lavorativa che residenziale).
L’esistenza di un eventuale differenziale epidemiologico positivo per il
gruppo di “lavoratori residenti” rispetto al gruppo dei “lavoratori
pendolari” indicherebbe che la residenza nel comune interessato alle
ricadute ambientali dell’impianto ha un impatto sulla salute pubblica.
Pertanto la qualità metodologica delle analisi di mobilità risulta di grande
importanza per la validità delle conclusioni degli studi epidemiologici. (riduzione
della “misclassificazione” dei gruppi)
Un primo tentativo di classificazione
Un primo studio (Pasetto, 2008) ha analizzato il rischio di tumore al
polmone tramite il confronto tra due gruppi di lavoratori, classificati in
termini di “probabili residenti” e “possibili non residenti” (pendolari),
aggiustati per età, periodo di calendario e lavoro (colletti blu, colletti
bianchi, entrambi).
La categorizzazione dei gruppi è stata realizzata:
(Residenti) includendo nel primo gruppo i lavoratori che risultavano nati a
Gela o in comuni esterni alla Sicilia;
(Pendolari) nel secondo gruppo i lavoratori nati in comuni siciliani diversi
da Gela.
Il confronto tra gli esiti di mortalità del primo e del secondo gruppo aveva
evidenziato l’esistenza di un Rate Ratio (RR) significativamente superiore
all’unità
Sovradimensionamento del gruppo dei pendolari
La distinzione dei gruppi di lavoratori rappresenta il principale punto di
debolezza di questo lavoro. Infatti, l’estensione e la qualità infrastrutturale
delle comunicazioni della regione Sicilia, determinano evidenti problemi di
misclassificazione differenziale (Pearce et al., 2007), con l’effetto di
sovradimensionamento del gruppo dei “possibili pendolari”.
In particolare nel caso di Gela si riscontrano distanze molto elevate (anche
superiori ai 250 km.) ed un livello particolarmente carente di
infrastrutturazione dei trasporti (assenza di tratte autostradali; lunghe tratte
ferroviarie non sono elettrificate)
Queste circostanze fanno apparire del tutto improbabile l’esercizio di un
“pendolarismo quotidiano” per motivi lavorativi per tratti così lunghi da
implicare i costi generalizzati (sia economici che di tempo) di percorrenze
anche superiori ai 300-400 km. al giorno.
Ne consegue che la scelta di considerare “possibili pendolari” tutti i
lavoratori nati in comuni siciliani esterni a Gela tende a sovradimensionare
questo gruppo.
Il modello utilizzato (1)
La mobilità è un tipo di interazione spaziale la
cui analisi generalmente è riconducibile alla
legge di gravità (modelli gravitazionali)
Fij = G
MiM j
D ij2
Fij è la forza attrattiva
Mi e Mj sono le masse
Dij è la distanza che separa due oggetti
G è una costante
Il modello utilizzato (2)
Nel caso particolare:
Fij indica genericamente il flusso dall’origine i alla destinazione j
Mi e Mj sono indicatori di “massa economica” rispettivamente dei luoghi di
origine i e destinazione j
Dij è la distanza che separa i luoghi
Da qui la nostra idea di utilizzare un del modello logistico in accordo con le
teoria gravitazionale, al fine di individuare un modello di mobilità verso
Gela
I dati utilizzati
Dati utilizzati per la stima del modello sono ottenuti dalle informazioni
censuarie sugli spostamenti sistematici giornalieri della popolazione
(ISTAT, 2001) relative alla regione Sicilia.
Dall’insieme degli spostamenti sistematici è stato estrapolato il vettore
relativo alle provenienze su Gela, individuando per ciascun comune
d’origine l’intensità dei flussi degli spostamenti sistematici per “motivi di
lavoro” per i quali si era registrata presenza su Gela anche nel giorno del
mercoledì precedente alla rilevazione censuaria (Con questo riducendo il rischio
che nei dati considerati possano rientrare spostamenti per motivi lavorativi che non
possiedono caratteristiche di pendolarismo esclusivo o regolare, come ad esempio le attività
di autotrasporto, i rappresentanti di commercio, le attività occasionali).
C om une
N ISC EM I
LIC AT A
BU T ER A
M AZZAR IN O
R IESI
VIT T O R IA
C ALT AN ISSET T A
PIAZ ZA AR M ER IN A
C ALT AG IR O N E
SO M M AT IN O
R AG U SA
F AVAR A
AG R IG EN T O
SAN C AT ALD O
AC AT E
C AM PO BELLO D I LIC AT A
C O M ISO
C AN IC AT T I'
R AVAN U SA
SER R AD IF ALC O
C AT AN IA
SAN M IC H ELE D I G AN ZAR IA
PALM A D I M O N T EC H IAR O
M IR ABELLA IM BAC C AR I
BAR R AFR AN C A
M U SSO M ELI
SAN T A C R O C E C AM ER IN A
D ELIA
PO R T O EM PED O C LE
EN N A
PIET R APER Z IA
R AFF AD ALI
M O D IC A
N AR O
VALG U AR N ER A C AR O PEPE
BR O N T E
G R AM M IC H ELE
PAT ER N O '
SIR AC U SA
GROTTE
R AC ALM U T O
AID O N E
SAN C O N O
PALER M O
M IST ER BIAN C O
R AM AC C A
M AZZAR R O N E
C H IAR AM O N T E G U LFI
PO Z ZALLO
Pendolari (m .l.)
D istanza T em po_perc
791
24
24
248
33
41
227
19
24
160
38
41
152
37
41
149
34
35
121
66
68
73
44
42
73
38
41
52
50
55
50
63
64
46
75
75
37
77
78
36
73
74
34
29
29
28
57
62
28
41
40
24
69
74
24
54
58
24
85
85
21
101
100
19
35
35
17
51
54
15
40
42
11
51
55
10
121
116
10
45
54
9
58
65
8
79
77
8
84
81
8
66
64
7
91
90
7
73
71
6
63
69
6
63
59
6
142
141
6
53
56
6
111
106
6
145
132
5
91
89
5
92
89
5
55
51
5
33
33
4
184
141
4
98
93
4
64
64
4
44
48
4
50
54
4
90
93
Distribuzione spaziale dei pendolari (per m.l.) verso Gela
Gela
Le variabili del modello
La variabile “distanza”, che coglie il ruolo di “frizione” sugli
spostamenti, è costruita calcolando la distanza chilometrica che
intercorre tra i comuni siciliani e Gela
Le variabili di “massa economica” traducono ed interpretano il
ruolo che la massa svolge nel modello di gravitazione universale,
secondo il quale il grado di attrazione tra due corpi è funzione
positiva della loro massa
Considerando solo gli spostamenti per motivi di lavoro abbiamo
pensato fosse logico e coerente con la teoria economica
impiegare la “forza lavoro” di ogni comune come “proxy” della
massa economica (dummy ottenuta dai quartili)
Distribuzione spaziale della forza lavoro
Gela
La probabilità di pendolarismo
(modello logistico)
 pi 
 = β 0 + β1 ( dist ) + β 2 (lf )
Ln
 1 − pi 
lf1 <853
lf2 tra 853 e 1960
lf3 tra 1650 e 3830
lf4 >3830
Risultati del modello
Distribuzione spaziale della probabilità di
pendolarismo
Gela
La nuova classificazione
Sulla base del cut-off convenzionale
p < 0.5
nessun flusso di mobilità verso Gela
p >=0.5
flusso di mobilità verso Gela
Conseguenza
(sfruttando solamente l’informazione del comune di nascita dei
lavoratori)
Lavoratori residenti a Gela = lavoratori nati a Gela + lavoratori
nati in comuni siciliani con p<0.5
Lavoratori pendolari = lavoratori nati in comuni siciliani con
p>=0.5
Stime RR con la nuova classificazione
Coorte analizzata 5621 lavoratori (anni 1960-1993)
RR tumori ai polmoni Residenti/Pendolari=1.71 (modello di
mobilità)
RR tumori ai polmoni Residenti/Pendolari=1.49 (criterio del
comune di nascita)
I risultati ottenuti con la nuova classificazione confermano una
maggiore probabilità di mortalità per tumore ai polmoni
dovuta alla residenza a Gela (incremento del RR)
Limitazioni dello studio
Lo studio di coorte riguarda uno specifico gruppo di lavoratori (i lavoratori
del petrolchimico), mentre l’analisi di mobilità è condotta sull’intera forza
di lavoro. Ciò implica l’assunzione che i lavoratori del petrolchimico
abbiano lo stesso comportamento (preferenze) in termini di
pendolarismo/residenzialità del complesso delle forze di lavoro occupate a
Gela.
Lo studio di coorte è riferito ai lavoratori assunti ed occupati nell’impianto
petrolchimico di Gela nel periodo 1960-1993, mentre l’analisi di mobilità è
basata sulle osservazioni censuarie del 2001. Ciò implica l’assunzione che
le abitudini (preferenze) di pendolarismo/residenzialità dei lavoratori del
petrolchimico siano rimaste stabili nel trentennio considerato. (Stime
prudenziali)
Conclusioni
L’applicazione dell’analisi di mobilità allo studio di coorte ha sicuramente migliorato la
categorizzazione dei lavoratori in relazione alla loro residenzialità/mobilità, confermando e
rafforzando le conclusioni di un precedente studio (Pasetto et al., 2008) che aveva già
evidenziato l’esistenza di un possibile effetto di residenzialità sul rischio di morte per tumore
ai polmoni nella città di Gela.
Sotto il profilo metodologico l’analisi di mobilità presentata, in assenza dei dati individuali
necessari per una corretta individuazione delle caratteristiche di residenzialità dei lavoratori,
rappresenta sicuramente un utile strumento per ridurre la miclassificazione dello status
residenziale
Miglioramenti e sviluppi
L’analisi di mobilità presentata non tiene conto di eventuali differenti condizioni di
accessibilità relative alla percorrenza di differenti direttrici stradali, considerando il costo
generalizzato di trasporto come una funzione lineare della distanza. Si potrebbero prendere in
considerazione la distinzione tra strade a scorrimento veloce, strade provinciali, e autostrade
La metodologia può essere sicuramente applicata ad altre aree a rischio (Milazzo e Priolo)
Principali riferimenti
Pasetto, R., A. Biggeri, P. Comba and R. Pirastu, 2007, “[Mortality in the cohort of workers
of the petrochemical plant in Gela (Sicily) 1960-2002]”, Epidemiologia e Prevenzione, 31, pp.
39-45. [In Italian]
Pasetto, R., P. Comba and R. Pirastu, 2008, “Lung cancer mortality in a cohort of workers in a
petrochemical plant: occupational or residential risk?”, International Journal of Occupational
and Environmental Health, 14, pp. 124-128.
SIGNORINO G., PASETTO R., MUCCIARDI M., GATTO E., LA ROCCA M MUDU P
(2011). Gravity models to classify commuting vs. resident workers. An application to the
analysis of residential risk in a contaminated area.. INTERNATIONAL JOURNAL OF
HEALTH GEOGRAPHICS.1 - 10 ISSN: 1476-072X
SIGNORINO G., PASETTO R., MUCCIARDI M., GATTO E., LA ROCCA M. (2008).
Commuting and health: the definition of 'risk areas', mobility patterns of population and
epidemiological cohort studies - The case of Gela. Culture, cohesion and competitiveness.
Regional perspectives Liverpool 30 agosto - 2 settembre
Fine