Syllabus del corso
Obiettivi formativi
Il corso si propone di fornire allo studente la capacità di utilizzare gli strumenti matematici per affrontare e risolvere problemi decisionali, in modo da sviluppare la capacità di proporre soluzioni efficaci ai problemi di natura aziendale.
Conoscenza e capacità di comprensione:
Conoscere approfonditamente i concetti fondamentali della modellistica matematica per i problemi decisionali. Comprendere i principi della Programmazione Lineare e Lineare Intera, dei relativi metodi risolutivi e della loro applicazione concreta in scenari di gestione aziendale (es. ottimizzazione della produzione, allocazione delle risorse). Conoscere i concetti chiave dell'ottimizzazione su reti, inclusa la terminologia relativa a grafi (indiretti, orientati), alberi, percorsi euleriani e hamiltoniani, e misure di centralità.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate:
Formulare e tradurre problemi decisionali tipici del contesto aziendale, in specifici modelli matematici identificando variabili, vincoli e funzioni obiettivo. Applicare autonomamente metodi e algoritmi di Programmazione Lineare e Lineare Intera per risolvere problemi reali di ottimizzazione aziendale, interpretando criticamente i risultati ottenuti.
Utilizzare gli strumenti di ottimizzazione su reti per analizzare e risolvere problemi logistici, di flusso o di interconnessione all'interno di un'azienda (es. ottimizzazione di percorsi, allocazione del personale). Adattare e modificare modelli matematici esistenti per rispondere a nuove esigenze o variazioni nei dati aziendali.
Autonomia di giudizio
Valutare criticamente la pertinenza e l'efficacia di diversi approcci di modellistica matematica e ottimizzazione per specifici problemi aziendali, selezionando il metodo più appropriato. Interpretare i risultati delle analisi quantitative, riconoscendo i limiti e le assunzioni dei modelli utilizzati e il loro impatto sulle decisioni aziendali. Identificare la necessità di ulteriori dati o approfondimenti per migliorare l'accuratezza e l'affidabilità delle decisioni basate sui modelli matematici.
Abilità comunicative
Comunicare in modo chiaro ed efficace la formulazione di problemi decisionali aziendali in termini matematici. Presentare e discutere i risultati delle analisi di ottimizzazione, evidenziando le conclusioni chiave e le raccomandazioni pratiche per l'azienda. Spiegare il ragionamento alla base delle scelte modellistiche e dei metodi risolutivi adottati, utilizzando un linguaggio appropriato al contesto. Collaborare efficacemente in team, scambiando idee e conoscenze relative all'applicazione della matematica per la risoluzione di problemi aziendali.
Capacità di apprendere
Apprendere autonomamente nuove tecniche e algoritmi di ottimizzazione matematica pertinenti al contesto aziendale. Analizzare nuove problematiche decisionali in ambito aziendale, identificando le opportunità per l'applicazione della modellistica e dell'ottimizzazione. Adattarsi a contesti in evoluzione, applicando le competenze acquisite a nuovi tipi di problemi o a cambiamenti nelle esigenze aziendali.
Contenuti sintetici
Nel corso vengono studiati alcuni modelli matematici utili a formalizzare e risolvere problemi decisionali e gestionali in ambito aziendale.
Nella prima parte vengono introdotti i modelli classici di programmazione lineare e di programmazione intera. Tali modelli vengono quindi applicati per risolvere tipici problemi di management quali la massimizzazione del profitto o la minimizzazione del costo. Nella seconda parte vengono studiati alcuni modelli di ottimizzazione su reti.
Programma esteso
Introduzione ai problemi decisionali e alla modellistica matematica.
Programmazione Lineare: risoluzione grafica in due variabili, teoria della dualità, analisi di sensitività, metodo del simplesso.
Programmazione Lineare Intera: tecniche risolutive più semplici. Tecnica del Branch and bound, piani di taglio. Knapsack binario.
Applicazioni della PL e della PLI alla gestione aziendale.
L’utilizzo di Excel per la risoluzione dei problemi di PL e PLI.
Ottimizzazione su reti: grafi e digrafi, alberi, problemi di cammino minimo, reti di flusso, problemi di flusso a costo minimo. Algoritmi greedy. Misure di centralità sulle reti.
Applicazioni alla gestione aziendale.
Prerequisiti
Conoscenze matematiche di base acquisite nei i corsi di una qualsiasi laurea triennale in ambito economico
Metodi didattici
La didattica si articola in lezioni, supportate da incontri di tutoraggio in preparazione all'esame.
In particolare, le lezioni saranno erogate in presenza. Alcune lezioni potranno essere erogate da remoto, per non più del 30% delle ore complessive del corso.
La maggior parte delle lezioni si svogerà in forma erogativa. Il 10% delle ore complessive (3 lezioni da due ore) si svolgerà in forma interattiva con proposta di esercizi interattivi e verifiche in itinere della comprensione degli argomenti trattati.
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame si svolge in forma scritta e valuta la correttezza formale dei passaggi, l'adeguatezza del linguaggio matematico adottato, le
competenze e le conoscenze acquisite durante il corso.
La prova prevede:
Una parte costituita da domande a risposta chiusa per la verifica estensiva del programma d'esame (5 domande)
Una parte costituita da domande aperte su tutti gli argomenti trattati nel corso. Le domande saranno sia teoriche, per la verifica estensiva del programma d'esame, che esercizi (2 o 3 domande aperte)
Una parte dell'esame prevede la formulazione di un problema di decisione che andrà risolto utilizzando excel, ai fini di appurare le competenze di problem solving disciplinare.
Non sono previste prove in itinere.
Testi di riferimento
L. Bellenzier, R. Grassi, S. Stefani, A. Torriero, Metodi quantitativi per il management, Esculapio Editore, Bologna, 2012
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Il corso è erogato nel primo semestre.
Lingua di insegnamento
Italiano
Sustainable Development Goals
Learning objectives
Aim of this course is to provide the student with the ability to use mathematical tools to address and solve decision-making problems in order to develop the ability to propose effective solutions to business problems.
Knowledge and understanding:
Knowledge of the fundamental concepts of mathematical modelling for decision-making problems. Understand the principles of Linear and Integer Linear Programming, their solution methods and their application in business management scenarios (e.g. production optimisation, resource allocation). Knowledge of the key concepts of network optimisation, including graph theory terminology (indirected, directed), trees, Eulerian and Hamiltonian paths, and centrality measures.
Applying knowledge and understanding:
Formulate decision-making problems typical of the business context, into specific mathematical models by identifying variables, constraints and objective functions. Apply Linear and Integer Linear Programming methods and algorithms to solve real business optimisation problems, critically interpreting the outcomes. Use optimisation tools on networks to analyse and solve logistical, flow or interconnection problems within a company (e.g. route optimisation, personnel allocation).
Making judgements
Critically evaluate the relevance and effectiveness of different mathematical modelling and optimisation approaches for specific business problems, selecting the most appropriate method. Interpret the results of quantitative analyses, recognising the limitations and assumptions of the models used and their impact on business decisions. Identify the need for additional data or insights to improve the accuracy and reliability of decisions based on mathematical models.
Communication skills
Communicate clearly and effectively the formulation of business decision-making problems in mathematical terms. Present and discuss the results of optimisation analyses, highlighting key conclusions and practical recommendations for the company. Explain the reasoning behind modelling choices and solution methods adopted, using language appropriate to the context. Collaborate effectively in teams, exchanging ideas and knowledge relating to the application of mathematics to solve business problems.
Learning skills
Autonomously learn new mathematical optimisation techniques and algorithms relevant to the business context. Analysing new decision-making problems in the business environment, identifying opportunities for the application of modelling and optimisation. Adapt to evolving contexts, applying acquired skills to new types of problems or changes in business needs.
Contents
The course aims at studying some mathematical models, useful for formalizing and solving decisional and managerial problems in the business environment.
The first part the classical models of linear programming and integer programming are studied. Then these models are applied to solve typical management problems such as profit maximization or cost minimization. In the second part some optimization models on networks are studied.
Detailed program
Decisional problems and mathematical models: an overview.
Basic of Linear Programming: graphical solution, duality, sensitivity analysis, simplex method.
Basic of Integer Programming; general solution, Branch and bound method.
Application of linear and integer programming to business problems.
Network Optimization, Graphs, digraphs, trees. Minimum path problems, flow on networks. Greedy algorithms. Centrality measures.
Applications to business problems.
Prerequisites
Basics maths from courses in any bachelor's degree in economics
Teaching methods
Lectures in presence, with tutoring sessions in preparation for the final exam.
Lectures will take place in the traditional form. Some lessons will be held remotely (no more than 30% of the course's total hours).
A small part (approximately 10% - 3 lectures of 2 hours) of the teaching will be interactive lessons (comprehension of the topics, interactive exercises).
Assessment methods
The written exam evaluates the knowledge of the mathematical formal language, the proficency and competencies
gained during the course.
It consists of:
Five closed questions for extensive testing of the exam program.
Two (or three) open questions on all topics covered in the course. The questions will be theoretical, for extensive testing of the exam program and exercises.
A part of the exam consists of formulate a decision problem then solve it using excel, for the purpose of establishing the disciplinary problem solving skills.
There are no intermediate tests.
Textbooks and Reading Materials
L. Bellenzier, R. Grassi, S. Stefani, A. Torriero, Metodi quantitativi per il management, Esculapio Editore, Bologna, 2012
Semester
First Term
Teaching language
Italian