M_MODEL_QA — Validazione delle applicazioni modellistiche

Riferimenti normativi

  • Direttiva (UE) 2024/2881, Allegato V
  • Art. 8 Direttiva (UE) 2024/2881
  • Atti di esecuzione (metodologia di validazione dei modelli)

Descrizione

Il modulo definisce i requisiti normativi di validazione delle applicazioni di modellizzazione della qualità dell’aria.

Un modello validato è condizione necessaria per l’utilizzo dei risultati nei moduli:

  • M_MOD — uso della modellistica
  • M_REPR — rappresentatività spaziale
  • M_LIMITS — verifica di conformità
  • M_NETWORK — decisioni sulla rete di monitoraggio

Il modulo non disciplina aspetti di governance istituzionale (accreditamento, JRC, interconfronti UE).

Definizioni


OBS\_VALID(p, m) =
osservazioni che soddisfano i requisiti
di qualità dei dati definiti in M\_DATA\_QUALITY



validation\_data =
insieme di osservazioni indipendenti
non utilizzate come input del modello



U\_meas(sp) =
incertezza delle misurazioni nel punto sp,
definita in T\_DATA\_QUALITY



U\_model(sp) =
incertezza dell’applicazione di modellizzazione
nel punto sp, determinata secondo Allegato V



N\_val =
numero di punti di campionamento
utilizzati per la validazione

Indicatore di qualità della modellizzazione (MQI)


MQI(sp) =
RMSE(sp)
\--------------------------------
sqrt( U\_model(sp)^2 + U\_meas(sp)^2 )

dove:

  • RMSE(sp) è l’errore quadratico medio tra valori modellati e osservati nel punto sp, calcolato sull’intero periodo di valutazione;
  • U_model(sp) è l’incertezza della modellizzazione;
  • U_meas(sp) è l’incertezza delle misurazioni.

Il MQI è calcolato:

  • usando solo osservazioni valide
  • su dati indipendenti dall’input del modello
  • per la metrica normativa applicabile (lungo o breve termine)

Requisiti normativi

REQ-MODELQA-MQI_DEFINITION

Campo Valore
Fonte Allegato V Dir. (UE) 2024/2881
Stato STABLE
Tipo obbligatorio
Dipendenze T_DATA_QUALITY

Regola
La qualità di un’applicazione di modellizzazione è valutata mediante l’indicatore MQI, definito come rapporto tra errore di modellizzazione e incertezza complessiva.

Criterio di accettazione
Il MQI è calcolato secondo la definizione normativa.

REQ-MODELQA-MQI_THRESHOLD

Campo Valore
Fonte Allegato V Dir. (UE) 2024/2881
Stato STABLE
Tipo obbligatorio
Dipendenze REQ-MODELQA-MQI_DEFINITION

Regola
Un modello soddisfa l’obiettivo di qualità se l’indicatore MQI non supera il valore unitario.

Criterio di accettazione


MQI(sp) ≤ 1

REQ-MODELQA-COVERAGE_90_PERCENT

Campo Valore
Fonte Allegato V Dir. (UE) 2024/2881
Stato STABLE
Tipo obbligatorio
Dipendenze REQ-MODELQA-MQI_THRESHOLD

Regola
Il criterio MQI ≤ 1 deve essere soddisfatto in almeno il 90 % dei punti di campionamento disponibili nell’area di valutazione e nel periodo considerato.

Criterio di accettazione


COUNT{ sp | MQI(sp) ≤ 1 } / N\_val ≥ 0.9

REQ-MODELQA-LOW_STATION_COUNT

Campo Valore
Fonte Allegato V Dir. (UE) 2024/2881
Stato STABLE
Tipo obbligatorio
Dipendenze REQ-MODELQA-MQI_THRESHOLD

Regola
Se il numero di punti di validazione è inferiore a 10, il modello è considerato valido solo se il criterio MQI ≤ 1 è soddisfatto in tutti i punti disponibili.

Criterio di accettazione


if N\_val < 10:
∀ sp : MQI(sp) ≤ 1

REQ-MODELQA-DATA_INDEPENDENCE

Campo Valore
Fonte Allegato V Dir. (UE) 2024/2881
Stato STABLE
Tipo obbligatorio
Dipendenze —

Regola
I dati utilizzati per la validazione devono essere indipendenti dai dati utilizzati come input del modello.

Criterio di accettazione


validation\_data ∩ model\_input\_data = ∅

REQ-MODELQA-DATA_VALIDITY

Campo Valore
Fonte Allegato V Dir. (UE) 2024/2881
Stato STABLE
Tipo obbligatorio
Dipendenze M_DATA_QUALITY

Regola
Solo osservazioni che soddisfano i requisiti di qualità dei dati possono essere utilizzate per la validazione.

Criterio di accettazione


∀ obs ∈ validation\_data :
OBS\_VALID = true

REQ-MODELQA-VALIDATION_METHOD

Campo Valore
Fonte Allegato V Dir. (UE) 2024/2881
Stato STABLE
Tipo raccomandato
Dipendenze —

Regola
La validazione del modello utilizza metodi che consentono il confronto tra risultati modellistici e osservazioni indipendenti.

Il metodo raccomandato è la Leave‑One‑Out Cross‑Validation (LOOCV).

Criterio di accettazione
Il metodo di validazione è documentato.

REQ-MODELQA-USAGE_CONSTRAINT

Campo Valore
Fonte Art. 8 Dir. (UE) 2024/2881
Stato STABLE
Tipo obbligatorio
Dipendenze REQ-MODELQA-COVERAGE_90_PERCENT

Regola
I risultati di un modello non validato non possono essere utilizzati per scopi regolatori.

Criterio di accettazione


if VALID\_MODEL = false:
model\_output NOT usable

Interazioni con altri moduli

  • M_DATA_QUALITY — definisce la validità dei dati
  • M_MOD — produce i risultati modellistici
  • M_REPR — utilizza il modello solo se validato
  • M_LIMITS — accetta superamenti modellistici solo se validato
  • M_NETWORK — consente riduzioni della rete solo se validato

Output


model\_validation:
valid (boolean)
MQI\_summary
N\_val
validation\_method

Note

  • Il criterio MQI ≤ 1 e la soglia del 90 % derivano direttamente dall’Allegato V.
  • Il modulo definisce requisiti minimi normativi e non sostituisce il giudizio esperto.