Origin GFM

Il Gap Filling Module Origine determina l'origine geografica dei prodotti alimentari quando non e esplicitamente specificata. Utilizzando le statistiche commerciali della FAO (Organizzazione delle Nazioni Unite per l'Alimentazione e l'Agricoltura), calcola le quote di importazione e i rapporti di produzione domestica per stimare da dove gli ingredienti piu probabilmente provengono in base alla "posizione cucina" (paese di consumo).

Riferimento Rapido

Proprieta	Descrizione
Eseguito su	FoodProductFlowNode (escluse le suddivisioni)
Dipendenze	LocationGapFillingWorker, AddClientNodesGapFillingWorker, InventoryConnectorGapFillingWorker, MatchProductNameGapFillingWorker, LinkTermToActivityNodeGapFillingWorker, IngredientAmountEstimatorGapFillingWorker
Input Chiave	Posizione cucina (paese), termini FoodEx2 abbinati al prodotto, dati commerciali FAO
Output	Suddivisione origine con percentuali specifiche per paese, proprieta di localizzazione
Fonte Dati	FAO STAT Detailed Trade Matrix, FAO Production Statistics

Quando Viene Eseguito

Il modulo si attiva quando:

1. Il nodo e un FoodProductFlowNode (non una suddivisione)
2. Nessuna origine e gia specificata, OPPURE origini multiple necessitano elaborazione
3. Tutti i GFM dipendenti sono completati
4. I nodi sotto-attivita hanno le quantita di produzione calcolate

Output Chiave

Il modulo modifica il grafo di calcolo tramite:

• Suddivisione Origine: Creando nodi di flusso prodotto multipli, ognuno con un paese di origine specifico
• Allocazione Percentuale: Distribuendo le quantita basate sulle statistiche di importazione e produzione domestica
• Proprieta di Localizzazione: Impostando codici paese, coordinate e termini GADM

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Metodologia Scientifica

Il modello di origine calcola la distribuzione di probabilita di dove un prodotto ha origine basandosi su:

Fornitura Totale = Produzione Domestica + Importazioni - Esportazioni

Per ogni paese di origine, la quota e calcolata come:

Quota Domestica = (Produzione Domestica - Esportazioni) / Fornitura Totale
Quota Estera = 1 - Quota Domestica
Quota Importazione per Paese = Quota Estera * (Importazione Paese / Importazione Totale)

Modello del Bilancio Commerciale

Il modello utilizza i dati FAO STAT per calcolare le distribuzioni di origine:

Quota di Produzione Domestica

domestic_import_export_total = produzione_domestica + valore_importazione - valore_esportazione

quota_origine_domestica = (produzione_domestica - valore_esportazione) / domestic_import_export_total

Se la produzione domestica supera le esportazioni, una parte del consumo e assunta essere domestica. La parte rimanente e allocata ai paesi importatori.

Distribuzione Paesi Importatori

Per le origini estere, il modulo identifica i principali paesi contributori:

# Ottieni paesi che coprono il 90% delle importazioni totali
m49_country_share = import_export_cache.import_countries_top90percent(
    kitchen_country_m49_code, fao_code, year_column
)

for country, value in country_share.items():
    country_total_percentage_share[country] = foreign_origin_share * value

La soglia del 90% riduce la complessita computazionale mantenendo l'accuratezza. Per prodotti senza codici FAO specifici (statistiche predefinite), vengono usati solo i primi 10 paesi.

Gestione delle Inconsistenze

I dati commerciali FAO possono avere inconsistenze. Il modulo gestisce questi casi:

Scenario	Gestione
Esportazione ≥ Domestica + Importazione	Imposta "origine sconosciuta"
Nessun dato produzione domestica	Usa solo statistiche importazione
Nessun dato commerciale per prodotto	Ritorna alle statistiche FAO predefinite
Fornitura totale negativa	Imposta "origine sconosciuta"

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Dettagli di Implementazione

Configurazione Dati FAO

Il modulo utilizza due set di dati FAO primari:

FAO_IMPORT_EXPORT_ZIP_URL = "https://bulks-faostat.fao.org/production/Trade_DetailedTradeMatrix_E_All_Data.zip"
FAO_DOMESTIC_ZIP_URL = "https://bulks-faostat.fao.org/production/Production_Crops_Livestock_E_All_Data.zip"

File dati estratti:

• Trade_DetailedTradeMatrix_E_All_Data_NOFLAG.csv - Quantita import/export per coppia di paesi
• Production_Crops_Livestock_E_All_Data_NOFLAG.csv - Produzione domestica per paese
• Trade_DetailedTradeMatrix_E_ItemCodes.csv - Definizioni codici prodotto FAO

Selezione Anno

Il modulo supporta anni primari e secondari per la disponibilita dei dati:

# Se i dati dell'anno primario mancano, ritorna all'anno secondario
if pd.isnull(domestic_production_value.values[0]):
    stats_data_year_column = self.gfm_factory.secondary_year
    domestic_production_value = domestic_production_row[stats_data_year_column]

Codici FAO Speciali

Codici FAO personalizzati gestiscono casi limite:

Codice FAO	Nome	Descrizione
100000	Produzione Locale	Prodotti come acqua che sono di provenienza locale
200000	Produzione Predefinita	Prodotti senza mappature FAO specifiche
300000	Produzione Pesce Sconosciuto	Prodotti ittici senza dati commerciali
400000	Produzione Fallita	Fallback quando la stima dell'origine fallisce

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Esempio di Calcolo

Scenario: Determinare l'origine per 1 kg di pomodori consumati in Svizzera (CH)

Passo 1: Identificare il Prodotto

• Termine FoodEx2 abbinato: A0DMX (Pomodori)
• Codice FAO via glossary link: 388 (Pomodori)
• Paese cucina: Svizzera (M49: 756)

Passo 2: Interrogare le Statistiche Commerciali

Dati FAO per Svizzera e pomodori (codice FAO 388):

Punto Dati	Valore (tonnellate)
Produzione Domestica	45.000
Importazioni Totali	75.000
Esportazioni Totali	5.000

Passo 3: Calcolare le Quote

fornitura_totale = 45.000 + 75.000 - 5.000 = 115.000

quota_domestica = (45.000 - 5.000) / 115.000 = 0,348 (34,8%)
quota_estera = 1 - 0,348 = 0,652 (65,2%)

Passo 4: Distribuire la Quota di Importazione

Principali paesi importatori per le importazioni svizzere di pomodori:

Paese	Importazione (tonnellate)	% Importazione	Quota Finale
Spagna	35.000	46,7%	30,4%
Italia	20.000	26,7%	17,4%
Paesi Bassi	10.000	13,3%	8,7%
Marocco	5.000	6,7%	4,4%
Altri	5.000	6,7%	4,4%
Svizzera (domestico)	-	-	34,8%

Passo 5: Modifica del Grafo

Il modulo crea nodi di suddivisione origine:

Originale:
Pomodori (1 kg) -> Attivita -> ...

Dopo Origin GFM:
Pomodori (1 kg) -> Origin-Split-Activity
    |-> Pomodori (0,348 kg, CH) -> Attivita (copia) -> ...
    |-> Pomodori (0,304 kg, ES) -> Attivita (copia) -> ...
    |-> Pomodori (0,174 kg, IT) -> Attivita (copia) -> ...
    |-> Pomodori (0,087 kg, NL) -> Attivita (copia) -> ...
    |-> Pomodori (0,044 kg, MA) -> Attivita (copia) -> ...
    |-> Pomodori (0,044 kg, ALTRO) -> Attivita (originale) -> ...

Ogni flusso specifico per origine riceve quindi calcoli di trasporto appropriati a valle.

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Limitazioni Note

Qualita dei Dati

• Effetto Rotterdam: Merci riesportate attraverso hub commerciali (Paesi Bassi, Belgio) possono apparire come provenienti da quei paesi anziche dalle origini reali
• Lacune Dati FAO: Alcuni prodotti mancano di statistiche commerciali, ricadendo sulla stima dell'origine predefinita
• Bilanci Inconsistenti: Alcune combinazioni paese/prodotto hanno esportazioni che superano produzione + importazioni
• Ritardo Temporale: La pubblicazione dei dati FAO tipicamente ritarda di 1-2 anni rispetto alla data corrente

Lacune di Copertura

• Prodotti Ittici: Dati commerciali FAO limitati per il pesce; usa "origine sconosciuta" con trasporto predefinito
• Prodotti Trasformati: Alimenti trasformati complessi potrebbero non avere mappature FAO dirette
• Prodotti Regionali: Prodotti come acqua locale o specialita usano il codice "produzione locale"

Ipotesi del Modello

• Distribuzione Uguale: Quando origini multiple sono specificate dall'utente senza percentuali, ricevono quote uguali
• Posizione Cucina Richiesta: La stima dell'origine richiede un paese di consumo noto
• Limite 10 Paesi: Le statistiche FAO predefinite usano solo i primi 10 paesi importatori per limitare la complessita del grafo
• Soglia Copertura 90%: Fonti di importazione minori sotto il 10% di quota cumulativa sono escluse

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Riferimenti

1. FAO Statistics Division. Database FAOSTAT. Organizzazione delle Nazioni Unite per l'Alimentazione e l'Agricoltura.

2. FAO Detailed Trade Matrix. Dati Commerciali. Flussi commerciali bilaterali per commodita agricole.

3. BACI Database (Alternativo). CEPII BACI. Database commerciale internazionale con tracciamento origine migliorato.

4. GADM Database. Global Administrative Areas. Confini geografici e regioni amministrative.

5. FoodEx2 Classification. EFSA FoodEx2. Sistema di classificazione alimentare dell'Autorita Europea per la Sicurezza Alimentare.