METODI MATEMATICI PER LA FINANZA

Alessio Fiorentino

Obiettivi formativi

Il corso ha come obiettivo principale quello di presentare una dettagliata panoramica di argomenti matematici di base quali l'algebra lineare, il calcolo differenziale in più variabili, l'ottimizzazione e lo studio dei sistemi dinamici, in modo tale da fornire agli studenti gli strumenti chiave per la comprensione e lo sviluppo di modelli matematici nell'ambito dell'economia e della finanza.

Prerequisiti

Contenuti appresi nei corsi di Matematica erogati nella Laurea Triennale. In particolare, basi di algebra lineare (operazioni tra vettori e matrici, applicazioni lineari e loro rappresentazione matriciale).

Risultati di apprendimento attesi

[Conoscenza e capacità di comprensione] Il corso si propone di fornire allo studente la conoscenza delle tecniche di base della matematica applicata all’economia e alla finanza, con particolare riferimento all’algebra lineare, al calcolo differenziale per le funzioni di più variabili reali, all’ottimizzazione e ai sistemi dinamici. Ulteriore obiettivo è la familiarizzazione dello studente con l'applicazione delle tecniche analitiche alle discipline economiche e finanziarie. [Conoscenza e capacità di comprensione applicate] Lo studente dovrà essere in grado di comprendere problemi tipici della matematica applicata all’economia e alla finanza e di sviluppare strategie per la loro risoluzione. Dovrà, altresì, sviluppare la capacità di impiegare nel contesto dell’economia e della finanza le nozioni matematiche e le abilità operative acquisite, imparando a tradurre in modelli matematici predittivi i fenomeni economici e finanziari. [Autonomia di giudizio] Lo studente dovrà sviluppare la competenza e la capacità critica di individuare la soluzione idonea ai problemi proposti. A tal scopo verranno presi in esame sia durante le lezioni che durante le esercitazioni esempi e casi di studio pertinenti, che siano in grado di stimolare gli studenti alla discussione e all'applicazione delle conoscenze acquisite. L'autonomia di giudizio verrà verificata tramite prove pratiche e teoriche mirate a valutare non solo la capacità dello studente di elaborare e risolvere modelli matematici, ma anche la sua competenza critica nel discutere e valutare nel contesto delle applicazioni economiche e finanziarie le soluzioni ottenute. [Abilità comunicative] Lo studente verrà stimolato allo sviluppo delle proprie abilità comunicative mediante una prova teorica e pratica a risposta aperta, in cui sarà chiamato a organizzare e presentare i propri risultati in una forma universalmente chiara ed esaustiva. [Capacità di apprendimento] Oltre ad acquisire la conoscenza degli argomenti del corso, lo studente sarà indotto ad esaminare criticamente le strategie di risoluzione dei problemi, così da sviluppare una autonoma abilità di ragionamento e adattamento a nuovi scenari, che possa rendere più agevole il futuro ampliamento delle proprie competenze matematiche e la capacità di applicarle a problemi concreti tipici degli studi economici e finanziari.

Contenuti Del Corso

Parte 1: Ottimizzazione statica ed applicazioni. Parte 2: Algebra lineare e sistemi dinamici.

Testi Di Riferimento

Titolo: Matematica per l'Economia e le Scienze Sociali, (Volumi 1 e 2). Autori: Carl Simon e Lawrence Blume (trad. it a cura di Alberto Zaffaroni) Editore: Univ. Bocconi. Materiali didattici a cura del docente verranno regolarmente resi disponibili sulla pagina Learn del corso.

Metodologie Didattiche

Lezioni ed esercitazioni in aula. Applicazioni in ambiente Excel o MATLAB.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Prove intermedie ed esame scritto finale.

Criteri per l’assegnazione dell’elaborato finale

Colloqui col docente.

Settimana 1

Calcolo differenziale per funzioni di più variabili - parte I.

Settimana 2

Calcolo differenziale per funzioni di più variabili - parte II.

Settimana 3

Forme quadratiche e matrici simmetriche. Ottimizzazione libera: condizioni necessarie e sufficienti.

Settimana 4

Ottimizzazione vincolata: condizioni necessarie del primo ordine. Funzioni convesse.

Settimana 5

Applicazione dell'ottimizzazione vincolata al problema di selezione del portafoglio. Cenni di programmazione lineare.

Settimana 6

Spazi vettoriali reali, matrici e operatori lineari. Matrici invertibili e cambiamento di base.

Settimana 7

Autovalori e autovettori. Matrici diagonalizzabili.

Settimana 8

Decomposizione spettrale e PCA. Applicazioni in finanza (cenni).

Settimana 9

Equazioni alle differenze (DE) lineari a coefficienti costanti. Modelli ed esempi.

Settimana 10

Equazioni differenziali ordinarie (ODE) lineari a coefficienti costanti. Equazione di Eulero. Problema di Cauchy.

Settimana 11

Introduzione ai sistemi dinamici. Sistemi dinamici lineari. Piano delle orbite e punti di equilibrio.

Settimana 12

Sistemi dinamici discreti lineari. Esempi e applicazioni.