Facebook pixel
Info
Foto sezione
Logo Bocconi

Course 2022-2023 a.y.

30063 - MATEMATICA - MODULO 2 (APPLICATA) / MATHEMATICS - MODULE 2 (APPLIED)

All Programs
Department of Decision Sciences



For the instruction language of the course see class group/s below

Go to class group/s: 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 10 - 15 - 16 - 17 - 18 - 21 - 22

BIEF (7 credits - II sem. - OBBC  |  SECS-S/06) - BIEM (7 credits - II sem. - OBBC  |  SECS-S/06)
Course Director:
SIMONE CERREIA VIOGLIO

Classes: 15 (II sem.) - 16 (II sem.) - 17 (II sem.) - 18 (II sem.) - 21 (II sem.) - 22 (II sem.)
Instructors:
Class 15: FEDERICO MARIO GIOVANNI VEGNI, Class 16: DOVID FEIN, Class 17: GUIDO OSIMO, Class 18: ELISA TACCONI, Class 21: MAURO D'AMICO, Class 22: LAURA MARIANO

Class group/s taught in English

Suggested background knowledge

A basic knowledge is recommended on: a) demonstration techniques; b) one-variable differential calculus; c) linear algebra.


Mission & Content Summary
MISSION

Following the ideas of module 1, the aim of this course is to give students the basic mathematical knowledge and instruments that are necessary to cope with the quantitative study of problems in Economics, Finance and Management. In order to reach this aim, it is necessary that students understand the internal structures and the essential procedures of Mathematics, and that they get to comprehend the nature of Mathematics as an axiomatic-deductive system. To complete the course, some basic knowledge in probability calculus and mathematical finance is given.

CONTENT SUMMARY
  • Linear algebra. Eigenvalues and eigenvectors of a symmetric matrix, spectral theorem. Quadratic forms and their classification with respect to their sign, Sylvester-Jacobi's theorem.
  • N-variable differential calculus. Hessian matrix, second-order conditions for unconstrained local maximizers /minimizers, case of the concave / convex differentiable functions, unconstrained optimization problems. Implicitly defined real functions of one real variable, Dini's theorem. Constrained optimization problems, Lagrangean function, Lagrange's theorem.
  • Integral calculus. Riemann integral for a bounded function, integrability conditions, classes of integrable functions, properties of the Riemann integral, integral mean value. Indefinite integral, first fundamental theorem of calculus. Integral function, Lipschitz property, second fundamental theorem of calculus. Properties of the indefinite integral, integration by parts, integration by substitution. Improper integral, integrability criteria. Stieltjes integral for a bounded function f with respect to an increasing function g.
  • Introduction to differential equations. Cauchy problem, existence and uniqueness theorem, notable examples of differential equations.
  • Probability calculus. Axiomatic approach, probability measures. Random variables: distribution function, probability function, probability density function, notable examples. Expected value and variance of a random variable, moments of a random variable.
  • Mathematical finance. Accumulation, discount. Axiomatic approach, compound accumulation. Financial operations, annuities, investments, loans. DCF, NPV, internal rates of a financial operation. Financial markets. Portfolios, payoffs, contingent claims. Law of one price. Arbitrages, no arbitrage conditions. Fundamental theorem of finance. 

 

For the entire academic year 2022/2023, students not belonging to the first year and who have not yet passed the exam will be responsible of a specific exam syllabus. Those students will receive detailed info.


Intended Learning Outcomes (ILO)
KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
At the end of the course student will be able to...
  • Know the fundamental notions of linear algebra, n-variable differential calculus, integral calculus, differential equations, probability calculus, and mathematical finance.
  • Articulate those notions in a conceptually and formally correct way, adequately using definitions, theorems, and proofs.
APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
At the end of the course student will be able to...
  • Apply the fundamental theoretic results in linear algebra, n-variable differential calculus, integral calculus, differential equations, probability calculus, and mathematical finance to the resolution of problems and exercises.
  • Actively search for the most adequate ideas and deductive chains, in order to prove possible links between the properties of mathematical notions and to solve assigned problems.
  • Interpret the fundamental theoretical results in the framework of the mathematical modeling processes that are necessary for the analysis of problems in Economics, Finance, and Management. 

Teaching methods
  • Face-to-face lectures
  • Online lectures
  • Exercises (exercises, database, software etc.)
DETAILS

Online lectures will be included or not according to the external constraints and will be analogous to the usual face-to-face lectures.
Exercise sessions are dedicated to the application of the main theoretical results obtained to problems and exercises of various nature.


Assessment methods
  Continuous assessment Partial exams General exam
  • Written individual exam (traditional/online)
  •   x x
    ATTENDING AND NOT ATTENDING STUDENTS

    Students are evaluated on the basis of a written exam. This exam may be taken in one of the two following ways.

    • It can be split in two on-campus partial exams. Each of the two partial exams contains both open-answer questions and closed-answer questions; each one covers one half of the course syllabus; each one weighs for approximately one half of the final grade. Each type of questions contributes in a specific way to the assessment of the students' acquired knowledge. In particular, closed-answer questions mainly aim at evaluating the knowledge of the fundamental mathematical notions and the ability to apply these notions to the solution of simple problems and exercises. While open-answer questions mainly aim at evaluating:
    1. The ability to articulate the knowledge of mathematical notions in a conceptually and formally correct way, adequately using definitions, theorems and proofs.
    2. The ability to actively search for deductive ideas and chains that are fit to prove possible links between the properties of mathematical objects.
    3. The ability to apply mathematical notions to the solution of more complex problems and exercises.
    • It can be taken as a single on-campus general exam. This exam contains both open-answer questions and closed-answer questions, covers the entire course syllabus, and can be taken in one of the four general sessions which are scheduled in the academic year. This way is mainly meant for students who have withdrawn from the partials procedure or could not follow it. Each type of questions contributes in a specific way to the assessment of the students' acquired knowledge. In particular, closed-answer questions mainly aim at evaluating the knowledge of the fundamental mathematical notions and the ability to apply these notions to the solution of simple problems and exercises. While open-answer questions mainly aim at evaluating:
    1. The ability to articulate the knowledge of mathematical notions in a conceptually and formally correct way, adequately using definitions, theorems and proofs.
    2. The ability to actively search for deductive ideas and chains that are fit to prove possible links between the properties of mathematical objects.
    3. The ability to apply mathematical notions to the solution of more complex problems and exercises.

     

    We take a special care to adjust the raw grades assigned in each exam, to obtain final grades whose distribution follows as closely as possible the normal distribution of grades that is recommended by Università Bocconi.

     

    For the entire academic year 2022/2023, although they are responsible of a specific exam syllabus based on using specific teaching materials, all students not belonging to the first year and who have not yet passed the exam will have the same exam rules as above. Those students will receive detailed info.


    Teaching materials
    ATTENDING AND NOT ATTENDING STUDENTS

    Texts:

    • S. CERREIA VIOGLIO, M. MARINACCI, E. VIGNA, Principles of Mathematics and Economics, Milano (draft version, available as a pdf file).
    • Integrative teaching materials.

     

    For the entire academic year 2022/2023, all students not belonging to the first year and who have not yet passed the exam will use specific teaching materials. Those students will receive detailed info.

    Last change 17/12/2022 16:09

    CLEAM (7 credits - II sem. - OBBC  |  SECS-S/06) - CLEF (7 credits - II sem. - OBBC  |  SECS-S/06)
    Course Director:
    SIMONE CERREIA VIOGLIO

    Classi: 1 (II sem.) - 2 (II sem.) - 3 (II sem.) - 4 (II sem.) - 5 (II sem.) - 6 (II sem.) - 7 (II sem.) - 8 (II sem.) - 9 (II sem.) - 10 (II sem.)
    Docenti responsabili delle classi:
    Classe 1: ELISA CAPRARI, Classe 2: ELENA MOLHO, Classe 3: JACOPO GIUSEPPE DE TULLIO, Classe 4: SIMONE CERREIA VIOGLIO, Classe 5: FABIO TONOLI, Classe 6: ENRICO MORETTO, Classe 7: GIOVANNI CRESPI, Classe 8: MATTEO ROCCA, Classe 9: GABRIELE GURIOLI, Classe 10: MARGHERITA CIGOLA

    Classe/i impartita/e in lingua italiana

    Conoscenze pregresse consigliate

    E' consigliata una conoscenza di base su: a) tecniche dimostrative; b) calcolo differenziale con una variabile; c) algebra lineare.


    Mission e Programma sintetico
    MISSION

    In continuità con il modulo 1, il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze e gli strumenti matematici necessari per affrontare in modo corretto lo studio quantitativo di problemi economici, finanziari e aziendali. Per raggiungere questo scopo è necessario che gli studenti comprendano le strutture interne e i procedimenti essenziali delle discipline matematiche, e che riescano a cogliere la natura della matematica come sistema assiomatico-deduttivo. A completamento del corso, vengono fornite alcune conoscenze di base di calcolo delle probabilità e finanza matematica.

    PROGRAMMA SINTETICO
    • Algebra lineare. Autovalori e autovettori di una matrice simmetrica, teorema spettrale. Forme quadratiche e loro classificazione rispetto al segno, teorema di Sylvester-Jacobi.
    • Calcolo differenziale con n variabili. Matrice Hessiana, condizioni del second'ordine per i punti di massimo / minimo locale libero, caso delle funzioni concave / convesse differenziabili, problemi di ottimizzazione libera. Funzioni reali di una variabile reale definite implicitamente, teorema di Dini. Problemi di ottimizzazione vincolata, funzione Lagrangiana, teorema di Lagrange.
    • Calcolo integrale. Integrale di Riemann per una funzione limitata, condizioni di integrabilità, classi di funzioni integrabili, proprietà dell'integrale di Riemann, valor medio integrale. Integrale indefinito, primo teorema fondamentale del calcolo integrale. Funzione integrale, proprietà di Lipschitz, secondo teorema fondamentale del calcolo integrale. Proprietà dell'integrale indefinito, integrazione per parti, integrazione per sostituzione. Integrale improprio, criteri di integrabilità. Integrale di Stieltjes per una funzione limitata f rispetto a una funzione crescente g.
    • Introduzione alle equazioni differenziali. Problema di Cauchy, teorema di esistenza e unicità, esempi notevoli di equazioni differenziali.
    • Calcolo delle probabilità. Approccio assiomatico, misure di probabilità. Variabili aleatorie: funzione di ripartizione, funzione di probabilità, funzione densità di probabilità, esempi notevoli. Valore atteso e varianza di una variabile aleatoria, momenti di una variabile aleatoria.
    • Finanza matematica. Capitalizzazione, attualizzazione. Approccio assiomatico, capitalizzazione composta. Operazioni finanziarie, rendite, investimenti, finanziamenti. DCF, NPV, tassi interni di un'operazione finanziaria. Mercati finanziari. Portafogli, payoff, contingent claims. Legge del prezzo unico. Arbitraggi, condizioni di assenza di arbitraggi. Teorema fondamentale della finanza. 

     

    Per tutto l'anno accademico 2022/2023, gli studenti non appartenenti al primo anno e ancora in debito d'esame porteranno un programma d'esame specifico. Agli studenti interessati saranno fornite informazioni dettagliate.


    Risultati di Apprendimento Attesi (RAA)
    CONOSCENZA E COMPRENSIONE
    Al termine dell'insegnamento, lo studente sarà in grado di...
    • Conoscere le nozioni fondamentali di algebra lineare, calcolo differenziale con n variabili, calcolo integrale, equazioni differenziali, calcolo delle probabilità e finanza matematica.
    • Articolare tali nozioni in modo concettualmente e formalmente corretto, utilizzando in modo adeguato definizioni, teoremi e dimostrazioni.
    CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
    Al termine dell'insegnamento, lo studente sarà in grado di...
    • Applicare i risultati teorici fondamentali di algebra lineare, calcolo differenziale con n variabili, calcolo integrale, equazioni differenziali, calcolo delle probabilità e finanza matematica alla risoluzione di problemi ed esercizi.
    • Cercare in modo attivo le idee e le catene deduttive più adatte per dimostrare eventuali collegamenti tra le proprietà degli enti matematici e per risolvere problemi assegnati.
    • Interpretare i risultati teorici fondamentali all'interno dei processi di modellizzazione matematica necessari per l'analisi dei problemi economici, finanziari e aziendali. 

    Modalità didattiche
    • Lezioni frontali
    • Lezioni online
    • Esercitazioni (esercizi, banche dati, software etc.)
    DETTAGLI

    Le lezioni online saranno attivate o no a seconda dei vincoli esterni e saranno analoghe alle consuete lezioni frontali.
    Le esercitazioni consistono in sessioni dedicate all’applicazione dei principali risultati teorici ottenuti a problemi ed esercizi di varia natura.


    Metodi di valutazione dell'apprendimento
      Accertamento in itinere Prove parziali Prova generale
  • Prova individuale scritta (tradizionale/online)
  •   x x
    STUDENTI FREQUENTANTI E NON FREQUENTANTI

    Gli studenti sono valutati con un esame in forma scritta. Tale esame si può sostenere in uno dei due modi seguenti.

    • Mediante due prove parziali, che si svolgono on-campus. Ciascuna delle due prove parziali contiene sia domande a risposta aperta sia domande a risposta chiusa; ciascuna verte su una metà del programma d'esame; ciascuna conta per la metà del voto finale. Ciascun tipo di domande contribuisce in modo specifico alla valutazione delle conoscenze acquisite dagli studenti. In particolare, le domande a risposta chiusa mirano soprattutto a valutare la conoscenza delle nozioni matematiche fondamentali e la capacità di applicare tali nozioni alla risoluzione di semplici problemi ed esercizi. Mentre le domande a risposta aperta mirano soprattutto a valutare:
    1. La capacità di articolare la conoscenza delle nozioni matematiche in modo concettualmente e formalmente corretto, utilizzando in modo adeguato definizioni, teoremi e dimostrazioni.
    2. La capacità di cercare in modo attivo le idee e le catene deduttive più adatte per dimostrare eventuali collegamenti tra le proprietà degli enti matematici.
    3. La capacità di applicare le nozioni matematiche alla risoluzione di problemi ed esercizi più complessi.
    • Mediante un unico esame generale, che si svolge on-campus. Tale esame contiene sia domande a risposta aperta sia domande a risposta chiusa, verte su tutto il programma del corso e può essere sostenuto in una delle quattro sessioni generali dell'anno accademico. Questa modalità è pensata soprattutto per gli studenti che si sono ritirati dalle prove parziali o che non hanno potuto parteciparvi. Ciascun tipo di domande contribuisce in modo specifico alla valutazione delle conoscenze acquisite dagli studenti. In particolare, le domande a risposta chiusa mirano soprattutto a valutare la conoscenza delle nozioni matematiche fondamentali e la capacità di applicare tali nozioni alla risoluzione di semplici problemi ed esercizi. Mentre le domande a risposta aperta mirano soprattutto a valutare:
    1. La capacità di articolare la conoscenza delle nozioni matematiche in modo concettualmente e formalmente corretto, utilizzando in modo adeguato definizioni, teoremi e dimostrazioni.
    2. La capacità di cercare in modo attivo le idee e le catene deduttive più adatte per dimostrare eventuali collegamenti tra le proprietà degli enti matematici.
    3. La capacità di applicare le nozioni matematiche alla risoluzione di problemi ed esercizi più complessi.

     

    Poniamo una cura particolare a calibrare i punteggi grezzi assegnati in ciascuna prova, per ottenere punteggi finali la cui distribuzione sia il più possibile conforme alla distribuzione normale dei voti raccomandata dall'Università Bocconi.

     

    Per tutto l'anno accademico 2022/2023, pur portando un programma d'esame specifico basato sull'utilizzo di materiali didattici specifici, gli studenti non appartenenti al primo anno e ancora in debito d'esame saranno soggetti alle stesse modalità d'esame di cui sopra. Agli studenti interessati saranno fornite informazioni dettagliate.


    Materiali didattici
    STUDENTI FREQUENTANTI E NON FREQUENTANTI

    Testi:

    • S. CERREIA VIOGLIO, M. MARINACCI, E. VIGNA, Principles of Mathematics and Economics, Milano (versione draft, disponibile come file pdf).
    • Materiali didattici integrativi.

     

    Per tutto l'anno accademico 2022/2023, gli studenti non appartenenti al primo anno e ancora in debito d'esame utilizzeranno materiali didattici specifici. Agli studenti interessati saranno fornite informazioni dettagliate.

    Modificato il 17/12/2022 14:22