Obiettivi formativi
L’emergere di una nuova e rafforzata sensibilità per le tematiche ambientali a livello globale richiede sempre di più competenze economiche e quantitative che sappiano valutare gli effetti delle politiche ambientali sulla disponibilità di risorse ambientali. Lo scopo del corso è di fornire una serie di competenze di carattere teorico e applicativo per affrontare, sviluppare e risolvere i problemi di scelta nell’ambito delle misure di politica ambientale, mediante l'ausilio di modelli basati sull'uso della programmazione matematica e sui metodi di Life Cycle Assessment (LCA). Attraverso questo corso, gli studenti possono acquisire conoscenze sui metodi e gli strumenti operativi per valutare le relazioni economiche e ambientali che intervengono tra attività economiche, di produzione e consumo, e risorse ambientali. Lo studio e l’applicazione delle tecniche di ottimizzazione e dei metodi LCA forniranno allo studente competenze per affrontare i problemi di valutazione dell’impatto dei processi di produzione e delle politiche ambientali in riferimento al comportamento degli agenti economici.
Prerequisiti
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Contenuti dell'insegnamento
Il corso si propone di fornire allo studente una serie di conoscenze teoriche e applicative sui modelli di programmazione matematica per la gestione efficiente delle risorse ambientali e sullo sviluppo dei modelli di valutazione del ciclo di vita dei prodotti. Il corso è articolato in 4 parti. La prima parte tratta della tecnica della programmazione matematica all’interno della teoria economica. Alcuni richiami di microeconomia saranno di ausilio all’interpretazione economica dei problemi di programmazione matematica. La seconda parte del corso si propone di fornire le tecniche per la costruzione dei modelli di programmazione matematica. La tecnica del Tableau e la dualità saranno le guide per lo sviluppo dei modelli analitici. La terza parte del corso fornirà allo studente gli strumenti per poter risolvere i problemi di programmazione matematica. In particolare, la tecnica del simplesso sarà applicata mediante l’uso dei fogli elettronici e del software GAMS (General Algebraic Modeling System). Tutte le applicazioni e le esercitazioni saranno svolte in riferimento alla gestione delle risorse ambientali e all’applicazione delle politiche ambientali. La quarta e ultima parte del corso sarà dedicata alla valutazione degli impatti ambientali ed economici di un prodotto attraverso un approccio di Life Cycle Assessment (LCA). I metodi per realizzare un’analisi LCA saranno discussi e applicati a casi reali attraverso l’uso di software e database ambientali specifici.
Programma esteso
1. La Programmazione Lineare (PL)1.1 Principi economici della programmazione lineare 1.2 La formulazione dei problemi di PL 1.3 La dualità 1.4 L’organizzazione delle informazioni attraverso il TABLEAU 1.5 La risoluzione dei problemi di PL: il metodo del simplesso 1.6 La programmazione lineare e la funzione di Lagrange 2. Strumenti quantitativi per lo sviluppo dei modelli di PL 2.1 Il linguaggio GAMS (Geneal Algebraic Modeling System) per formulazione dei modelli di programmazione matematica 2.3 Esercitazioni su PC 3. L’analisi delle problematiche ambientali usando la programmazione matematica 3.1 L’analisi delle performance ambientali attraverso i modelli di valutazione e gestione delle problematiche ambientali3.2 Approcci basati sul problema del trasporto3.3 La programmazione multiobiettivo applicata ai problemi di sostenibilità3.3 Esercitazioni su PC4. Life Cycle Assessment (LCA)4.1 Life Cycle Thinking: origini e campo di applicazione (marchi ambientali)4.2 LCA e le norme della serie ISO140404.3 Fasi della LCA (con cenni al Life Cycle Costing – LCC)4.4 Esercitazioni su PC
Bibliografia
Letture raccomandate Letture Italiane
- Quirino Paris (1992), La Programmazione Lineare: un’interpretazione economica, Il Mulino, Bologna;
-Baldo, G. L., Marino, M., Rossi, S. (2008), Analisi del ciclo di vita, Edizioni Ambiente, Milano.
- Materiale distribuito dal docente.Letture in lingua inglese- Paris, Q. (2016), An economic interpretation of linear programming, Springer.- Kaiser, H. M., Messer, K. D. (2011), Mathematical programming for agricultural, environmental and resource economics. Wiley.- Richard Rosenthal (2008), GAMS: a user’s guide, Gams Development Corporation, Washington; - Hauschild, Michael, Rosenbaum, Ralph K., Olsen, Stig (Eds.) (2018), Life Cycle Assessment - Theory and Practice, Springer.
Metodi didattici
Acquisizione delle conoscenze: lezioni frontali, seminari e training sull’uso di software di programmazione matematica (GAMS) e di LCA (OpenLCA)
Acquisizione della capacità di applicare le conoscenze: esercitazioni mediante l’ausilio di PC
Acquisizione dell’autonomia di giudizio: durante il corso gli studenti verranno stimolati a sviluppare una capacità di analisi e di valutazione critica dei temi e strumenti proposti.
Acquisizione delle capacità di apprendimento: durante tutto il percorso di apprendimento lo studente si cimenterà con l’applicazione delle conoscenze acquisite attraverso esercitazioni programmate
Acquisizione del linguaggio tecnico: durante l’insegnamento verrà illustrato il significato dei termini comunemente usati nella ricerca operativa applicata alle risorse ambientali.
Modalità verifica apprendimento
L’esame è in forma scritta e diviso in due parti. La prima parte della durata complessiva di 1,5 ore propone allo studente due quesiti con risposta aperta, di cui uno finalizzato a verificare le conoscenze acquisite sulla teoria della programmazione matematica e della LCA, mentre il secondo avente ad oggetto l’applicazione dei modelli di programmazione matematica e LCA al contesto delle problematiche ambientali. La forma aperta dei due quesiti permette di valutare la capacità dello studente di tracciare collegamenti tra la teoria economica e le tecniche analitiche di ottimizzazione dei comportamenti e di valutazione degli impatti ambientali. Le risposte ai due quesiti sono valutate in trentesimi. La seconda parte dell’esame, della durata di 3 ore consiste in un esercizio di programmazione matematica da impostare e risolvere con le tecniche apprese durante il corso e con l’ausilio dei software specifici di programmazione matematica. L’obiettivo della seconda parte è valutare la capacità di applicare le tecniche di ottimizzazione vincolata per una efficiente allocazione delle risorse ambientali scarse. Il punteggio massimo assegnato all’esercizio è pari a 30 punti. La valutazione finale dell’esame, espressa in trentesimi, viene calcolata come media semplice dei due punteggi finali.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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