Corso di Teoria dei Giochi

Seminari Integrativi

Incontri con esperti su applicazioni concrete
della Teoria dei Giochi e della Ricerca Operativa

con la collaborazione della Facoltà di Scienze MFN
dell'Università del Piemonte Orientale

Lo scopo dei Seminari Integrativi è duplice:

A.A. 1999/2000, A.A. 2000/2001, A.A. 2001/2002, A.A. 2002/2003, A.A. 2003/2004, A.A. 2004/2005, A.A. 2005/2006, A.A. 2006/2007,
A.A. 2007/2008, A.A. 2008/2009, A.A. 2009/2010, A.A. 2010/2011, A.A. 2011/2012


A.A. 1999/2000

3 Dicembre 1999 - Dott.ssa Elena Borgo (Università del Piemonte Orientale)
Ricerca della massima utilità per operatori del servizio ferroviario: Soluzioni cooperative, soluzioni competitive
Abstract
Si presenta una nuova metodologia in grado di migliorare la procedura di formazione di un orario ferroviario, avvalendosi della teoria dei giochi e analizzando in particolare il problema della formazione di coalizioni.
Si affronta il problema di riottimizzazione di un orario ferroviario in ambito di gioco ad utilità non trasferibile (NTU), definendo un opportuno problema di contrattazione, in cui i giocatori sono gli operatori del servizio. Tale problema può essere risolto in vari modi, ad esempio la soluzione di Nash, la soluzione di Kalai-Smorodinsky e la soluzione Egalitaria.
Vengono presentati tre esempi da cui emergono aspetti interessanti relativi alla convessità della regione di contrattazione.

16 Dicembre 1999 - Prof. Giorgio Malacarne (Università del Piemonte Orientale)
L'utilizzo della Teoria dei Giochi nella ecologia del comportamento animale
Abstract
L'ecologia comportamentale (Behavioural ecology) è una disciplina della biologia evoluzionistica che tenta di interpretare in termini adattivi la grande varietà dei comportamenti mostrati dagli animali. Un principio di riferimento importante per capire se, e fino a che punto, un comportamento è adattivo è quello dell'ottimizzazione. Dagli anni '70 un rilevante numero di eco-etologi utilizza questi strumenti concettuali per scoprire, ad esempio, quali criteri di ottimalità nell'uso delle risorse vengono adottati nelle popolazioni animali.
Quando la scelta "ottimizzante" dipende da ciò che fanno gli altri individui, il naturale strumento matematico per modellizzare e prevedere il comportamento in una popolazione diventa la "Game Theory". Il suo utilizzo in biologia evoluzionistica risale al modello di John Maynard Smith (1972) dei "falchi" e delle "colombe" e presuppone il concetto di ESS (Strategia evolutivamente stabile). Verrà esplicitato questo concetto accanto a quelli sussidiari di strategia pura e mista. Dalla formulazione di questo modello molti eco-etologi hanno provato a interpretare molti aspetti conflittuali del comportamento in termini di ESS: in particolare si descriveranno modelli di studio legati strategie riproduttive in invertebrati e pesci. Verranno valutati gli esempi di applicazione positiva accanto a una serie di problemi che rendono ancora ardua l'applicazione di questi modelli matematici alla realtà. Si sottolineerà infine il largo spazio di collaborazione esistente tra teorici e sperimentali nell'affrontare i "giochi biologici", nonostante le diversissime tradizioni di impostazione logico-scientifica nella biologia e nella matematica.

21 Dicembre 1999 - Sig. Mauro Rapetti (Università del Piemonte Orientale)
Equa divisione
Abstract
Verranno presentate le principali tecniche di equa divisione, nel caso di un insieme finito di oggetti indivisibili.
Verranno analizzate alcune procedure, dalla più classica, il "io divido tu scegli" tra due persone, alle più complesse come la procedura di Knaster e la procedura Adjusted Winner (AW) di Brams e Taylor, passando per le procedure di Dubins e Spanier e Austin.
Verrà anche sottolineato quale peso può avere la conoscenza di un giocatore sull'altro nella valutazione e nella divisione tra due giocatori.
Infine si presenterà un confronto tra le procedure di Knaster e AW, considerando il caso in cui vi siano solo due giocatori.

14 Gennaio 2000 - Prof. Gianfranco Gambarelli (Università di Bergamo)
Indici di Potere
Abstract
Gli indici di potere si applicano a situazioni di maggioranza sia in campo politico che industriale (Consiglio di Amministrazione). Verranno presentate differenti valutazioni di un sistema politico e problemi di acquisizione della maggioranza azionaria (Takeover).

18 Gennaio 2000 - Prof. Fioravante Patrone (Università di Genova)
Dal dire al fare ...
Abstract
La Teoria dei Giochi può essere applicata a problemi di interazione strategica?
Vengono presentati e discussi alcuni esempi "concreti", mettendo particolarmente in evidenza limiti e potenzialità della disciplina.


A.A. 2000/2001

22 Febbraio 2001 - Prof. Roberto Tadei (Politecnico di Torino)
Localizzazione ottima di interporti
Abstract
Il problema che verrà illustrato nel seminario è il seguente: dato un insieme di punti di origine ed un insieme di punti di destinazione, si deve determinare l'ubicazione e la dimensione ottima di un insieme di interporti intermedi che minimizzi il costo totale stocastico, nel rispetto dei vincoli alle origini ed alle destinazioni. Il costo totale associato ad un'unità di merce per il trasporto dall'origine alla destinazione è dato da tre componenti: il costo di trasporto dall'origine del viaggio all'interporto, i costi operativi dell'interporto ed il costo di trasporto dall'interporto alla destinazione finale. Mentre i costi di trasporto vengono assunti noti deterministicamente, i costi operativi dell'interporto vengono assunti stocastici con distribuzione di probabilità nota. Il problema di localizzazione e dimensionamento ottimali di interporti ha come obiettivo la scelta di un insieme di ubicazioni di tali centri che renda minimo il costo totale del sistema di distribuzione.
Nel corso del seminario verrà presentato un algoritmo efficiente per la soluzione del problema sopraddetto e verranno discussi alcuni risultati computazionali.

15 Maggio 2001 - Prof. Gianfranco Gambarelli (Università di Bergamo)
Trasformazioni dalla forma caratteristica alla forma strategica
Abstract
Viene proposta una procedura per rappresentare i giochi in forma caratteristica come giochi in forma strategica, al fine di utilizzare i concetti di soluzione di quest'ultima forma. Successivamente si introduce una nuova soluzione per i giochi in forma caratteristica, per la quale si indicano alcune proprietà. Infine si ottiene una generalizzazione di un risultato di von Neumann e Morgenstern.

22 Maggio 2001 - Prof. Lucia Pusillo (Università di Genova)
Duopolio di Cournot e duopolio di Stackelberg: Modelli a confronto
Abstract
Cournot ha anticipato di oltre un secolo la definizione di equilibrio di Nash ed il suo lavoro è considerato un classico della Teoria dei Giochi e uno dei riferimenti fondamentali nella teoria dell'organizzazione industriale.
Considererò dapprima un modello di duopolio nel caso statico per illustrare la traduzione del problema in termini di gioco e per ricavare l'equilibrio di Nash.
Successivamente illustrerò il caso dinamico in cui le imprese scelgono le quantità di merce in modo sequenziale.
Concluderà il seminario un confronto tra i due modelli e tra i rispettivi equilibri.

7 Giugno 2001 - Prof. Giorgio Malacarne (Università del Piemonte Orientale)
Ecologia comportamentale: l'ecologia degli individui
Abstract
Vengono presentati alcuni approcci al problema, riferendosi all'apprendimento, al foraggiamento e ai comportamenti riproduttivi. Si analizza quindi la selezione di gruppo con particolare attenzione alla cooperazione e all'altruismo.

14 Giugno 2001 - Prof. Paolo Bertoletti (Università di Pavia)
Il problema del disegno dei meccanismi: un'introduzione e qualche applicazione alla teoria delle aste
Abstract
La teoria dei meccanismi (o dei contratti) studia la realizzabilità di certi risultati socialmente desiderabili (formalmente determinati da una cosiddetta "social function") in presenza di informazione asimmetrica.
Il seminario introdurrà il problema nella sua forma generale, che è quella relativa alla possibilità di costruire un gioco dagli opportuni equilibri (in grado di 'implementare' il risultato desiderato), discutendo alcuni esempi ed il risultato noto come Principio di rivelazione. Verranno poi illustrati alcuni risultati applicativi concernenti la cosiddetta teoria delle aste ottimali.


A.A. 2001/2002

8 Novembre 2001 - Dott. Andrea Grosso (Politecnico di Torino)
Modelli ed algoritmi per problemi di machine scheduling
Abstract
Il seminario presenta una panoramica di problemi di schedulazione, passando in rassegna un certo numero di modelli studiati in Ottimizzazione Combinatoria. Il punto di partenza è costituito da un esempio complesso  di job-shop.
Viene quindi introdotta una classificazione standard dei problemi di schedulazione e, successivamente, vengono discussi modelli di vario tipo (macchina singola, macchine parallele, presenza di vincoli di precedenza,...) presentando anche algoritmi esatti ed euristici per la risoluzione di questi ultimi.
La parte finale del seminario sarà dedicata a cenni su aspetti applicativi e spunti per lavori di ricerca futura.

16 Novembre 2001 - Prof. Ignacio Garcia-Jurado (Universidade de Santiago de Compostela)
Game Theory: Introduction and Some Applications in Economics
Abstract
In this lecture, an introduction to Game Theory is presented. This introduction is illustrated with some applications of non-cooperative for firm managers. In particular the instigation paradox, several duopoly models and a case study taken from a marketing problem are discussed.

6 Dicembre 2001 - Prof.ssa Maria Marina (Università di Genova)
Il problema della divisione di beni: Un approccio assiomatico e un approccio procedurale
Abstract
Nell’ambito della Teoria dei Giochi un ruolo importante è occupato dal problema della divisione di uno o più beni tra due o più soggetti.
Utilizzando il procedimento seguito nei giochi cooperativi di contrattazione si determinano le utilità dei giocatori al variare delle possibili divisioni dei beni e si cercano quegli esiti che soddisfano dei requisiti (assiomi) che si ritiene plausibile che la soluzione del gioco debba soddisfare.
Se seguiamo un approccio procedurale diamo delle regole di implementazione di una soluzione. Cerchiamo procedure di ripartizione che siano accettabili, cioè tali che le soluzioni da esse determinate soddisfino un certo numero di proprietà di “equità” e permettano ad ogni giocatore di ottenere “buoni” risultati.


A.A. 2002/2003

8 Novembre 2002 - Prof. Gianfranco Gambarelli (Università di Bergamo e Accademia della Guardia di Finanza)
A Beautiful Mind dal Nobel all'Oscar
Abstract
Dopo un'introduzione "indolore" alla Teoria dei Giochi e ai risultati di Nash, verranno evidenziate alcune differenze fra realtà e fiction, in riferimento al film con Russel Crowe.
La conferenza presenterà infine qualche testimonianza personale su John Nash.

21 Gennaio 2003 - Sig.Denis Mazzuccato (Università del Piemonte Orientale)
Il Dilemma del Prigioniero: un'analisi critica
Abstract
Dopo la presentazione del "Dilemma del prigioniero" si analizzano alcune applicazioni delle problematiche proprie della situazione dei prigionieri, sia in situazioni teoriche (Tosca) che reali (free rider).


A.A. 2003/2004

17 Febbraio 2004 - Dott. Riccardo Riva (Università del Piemonte Orientale)
Teoria  dei  giochi  e  Informatica
Abstract
Esistono aree di sovrapposizione tra la Teoria dei Giochi e l'Informatica. Ognuna di queste discipline, quindi, può attingere informazioni utili dall’altra. Sono analizzate le forme di rappresentazione di un gioco, l’ insieme di informazione e presentati alcuni esempi in cui il binomio costituito da conoscenza e incertezza gioca un ruolo importante ai fini decisionali e di ottimizzazione del problema.

27 Aprile 2004 - Prof. Gianfranco Gambarelli (Università di Bergamo e Accademia della Guardia di Finanza)
"A Beautiful Mind" dalla fiction alla realtà testimonianze su John Nash e applicazioni politiche della Teoria dei Giochi
Abstract
Il lavoro di Nash ha fornito un importante esempio delle sinergie che si possono stabilire tra matematica e scienze sociali. La Teoria dei giochi, cui egli diede un importante contributo, oggi ampiamente utilizzata per descrivere le interazioni tra soggetti con diverse finalità dalle imprese operanti in un mercato, ai partiti politici che si confrontano nella contesa elettorale. Con questo approccio è possibile individuare gli equilibri potenziali tra le parti e le conseguenze per ciascuna di esse che ne deriverebbero.


A.A. 2004/2005

29 Novembre 2004 - Prof.ssa Simona Sanguineti (Università di Genova)
L'utilità vista dall'economista: teoria e pratica
Presentazione

07 Dicembre 2004 - Prof. Roberto Tadei (Politecnico di Torino)
Ottimizzazione multidisciplinare
Abstract
Preso in considerazione un complesso problema di ottimizzazione con obiettivi conflittuali, in questo seminario si vuole mostrare come l’integrazione di metodi esistenti di ottimizzazione possa facilitare la soluzione del problema in oggetto.
In particolare, verrà presentato un problema di pianificazione di una missione spaziale su Marte, che costituisce l’oggetto di un recente studio commissionato da ESA ed ALENIA Spazio al Politecnico di Torino ed all’Università del Piemonte Orientale.
Per questo problema verrà mostrato come l’integrazione di metodi di ricerca locale, analisi multicriteri e teoria dei giochi possa facilitare l’individuazione delle soluzioni paretiane del problema e la loro valutazione.
Durante il seminario verranno presentati alcuni dei principali risultati computazionali dello studio sopraddetto.
Presentazione

09 Marzo 2005 - Prof.ssa Michelle Lavagna (Politecnico di Milano)
Sistemi distribuiti per lo spazio
Abstract
L’attuale contesto spaziale, in continua e forte evoluzione, vede come strumento chiave per la realizzazione di molte missioni l’impiego crescente di autonomia di bordo, nonché di sistemi distribuiti.
L’incremento dell’autonomia di bordo costituisce una sfida notevole poiché implica l’impiego di tecniche innovative e non ancora qualificate per lo spazio al fine di rendere il sistema non piu in grado solo di percepire l’ambiente ma anche di agire su di esso. L’autonomia di bordo coinvolge principalmente l’ambito del planning/scheduling di bordo, a partire dalla definizione degli obiettivi di alto livello fino alla gestione dell’esecuzione dei comandi. Strettamente correlata ad esso è la sfera della gestione autonoma dei guasti di bordo, che possono rivelarsi devastanti per un sistema spaziale non in continuo contatto con i controllori di Terra. Il problema è di per sé complesso, poiché un sistema spaziale è, in realtà, una composizione di sottosistemi complessi, fortemente interagenti ed interdipendenti e con risorse del tutto limitate e di tipologie del tutto differenti per espletare i suoi compiti.
E’ chiaro, quindi, come la presenza di una squadra di elementi spaziali possa rendere il problema dell’automazione ulteriormente complessa. L’utilizzo di un sistema distribuito assicura flessibilità e ridondanza e si rivela, in alcuni casi, unica soluzione per raggiungere gli obiettivi di una missione. In tale categoria ricadono sistemi per l’esplorazione planetaria, quali squadre di robots e sistemi orbitanti multipli quali le formazioni di satelliti.
Verranno presentate le problematiche connesse ai principali scenari applicativi, attraverso l’analisi di alcune missioni in studio, nonché i requisiti minimi richiesti imposti ad un sistema autonomo e distribuito per applicazioni spaziali.
Presentazione


A.A. 2005/2006

09 Novembre 2005 - Ing. Roberto Berchi (Levesim)
Modelli e Simulazione: sfide in corso
Abstract
La disponibilità di nuovi standards adottati dalla comunità della TLC nell’analisi, progettazione e sviluppo di sistemi riguarda da vicino chi -come noi - costruisce modelli quantitativi.
Sono cambiati drasticamente i processi di comunicazione con i decisori, che sono i nostri abituali clienti e con i realizzatori di sistemi informatici.
Il rapporto con la popolazione che utilizzerà (subirà?) i risultati delle decisioni deve essere preso in sempre maggiore considerazione. Ciò implica un radicale ripensamento del nostro ruolo, degli strumenti concettuali e informatici che utilizziamo. La conoscenza sui sistemi che studiamo deve essere resa disponibile e utilizzabile (e a nostra volta dobbiamo essere capaci di utilizzare conoscenza prodotta da altri).
Il mondo della simulazione, approccio che praticamente non pone vincoli sulle caratteristiche dei sistemi da analizzare, è stato - a mio avviso - il primo a porsi questi problemi e ad iniziare a sviluppare strumenti adeguati.
Gli stimoli al cambiamento traggono origine dalla novità dei problemi che quotidianamente ci troviamo ad affrontare: Sistemi biologici, Sistemi sociali, Innovazione etc.
In questa ottica proporrò una serie di esempi (e di riferimenti sulla rete) da cui gli studenti potranno valutare questa analisi e trarne adeguate conclusioni.
1 – I modelli della Systems Dynamics:
      - La struttura determina il comportamento.
      - Il loro ruolo nella cattura della conoscenza e nel rapporto (iniziale) con il cliente
2 – I tradizionali modelli di simulazione DE resi “facili da usare” (EXTEND). La simulazione embedded (PROCESS)
3 – Il ruolo di UML e XML (XMI) nella costruzione e manutenzione dei modelli
4 – Gli ambienti aperti Agent Based e Cellular Automata (SWARM, RePast, StarLogo)
5 – Ruolo degli Opens source development per costruire i nuovi ambienti di modellazione quantitativa
Presentazione

22 Marzo 2006 - Prof. Guido Ortona (Università del Piemonte Orientale)
La riforma elettorale italiana e il problema della scelta del sistema elettorale migliore
Presentazione


A.A. 2006/2007

19 Febbraio 2007 - Prof. Flavio Tonelli (Università di Genova)
Modellazione e simulazione di processi di business operativi in ambito logistico e produttivo utilizzando l'approccio di System Thinking
Presentazione

05 Marzo 2007 - Prof. Roberto Tadei (Politecnico di Torino)
2E-CVRP: il problema del Capacitated Vehicle Routing Problem a due livelli
Abstract
I sistemi di distribuzione a due livelli sono presenti in molti problemi di supply-chain e di logistica. Nonostante la loro importanza, la letteratura su questo argomento in Ottimizzazione Combinatoria risulta essere piuttosto limitata [1,2].
Il Two-Echelon Capacitated Vehicle Routing Problem (2E-CVRP) [3] è l’estensione del classico problema CVRP al caso in cui il sistema di trasporto non permetta la consegna diretta dal deposito ai clienti finali, ma richieda il passaggio attraverso depositi intermedi chiamati satelliti. Come nel caso mono-livello, le domande da parte dei clienti sono deterministiche e note a priori e vengono considerati i vincoli di capacità dei veicoli.
In questo seminario si introdurrà il 2E-CVRP, fornendo una sua formulazione modellistica e opportuni tagli volti a velocizzarne la risoluzione. Verranno inoltre forniti i risultati di istanze benchmark fino a 50 clienti e 4 satelliti.
Questo seminario è basato su un lavoro di ricerca congiunto con J. Gonzales Feliu, G. Perboli (Polit. Torino) e D. Vigo (Un. Bologna).
Presentazione

12 Marzo 2007 - Prof. Marcello Falasco e Dott. Ing. Marco Cardinali (Università Politecnica delle Marche)
Supply Chain Management Strategy and Logistic Network
Abstract
Lo sviluppo delle tecnologie informatiche in diversi campi operativi ha fatto emergere in ambito aziendale nuove soluzioni che hanno rivoluzionato il modo di gestire l’impresa secondo il modello supply chain management (scm).
In base a questo modello l’impresa si configura come parte di una rete di relazioni tra vari “partner” in rapporto di business i cui benefici di prezzo e di costo sono più o meno equamente ripartiti (win, win).
L’obiettivo è l’ottimizzazione del grado di soddisfazione dei clienti e fornitori della filiera produttiva.
Presentazione

12 Marzo 2007 - Prof. Marcello Falasco e Dott. Enrico Guzzini (Università Politecnica delle Marche)
Ottimizzazione dei flussi finanziari nella pianificazione della produzione e degli approvvigionamenti
Abstract
Il lavoro presenta un’implementazione di un modello pilota effettuato presso un’azienda manifatturiera marchigiana, relativo alla pianificazione delle attività di produzione e di approvvigionamento, ad una migliore gestione del magazzino, al bilanciamento dei flussi finanziari.
Presentazione

19 Febbraio 2007 - Prof. Alessandro Agnetis (Università di Siena)
Problemi di scheduling tra agenti in competizione
Abstract
In questo seminario saranno analizzati i problemi che nascono allorché due o più agenti devono accedere ad una risorsa comune per eseguire delle attività. Ciascun agente ha un proprio indice di costo, legato alla tempistica con cui le proprie attività sono eseguite. Dopo una breve presentazione dei principali approcci modellistici a questo tipo di problemi, sarà presentato in dettaglio l'approccio di ottimizzazione combinatoria e il problema della determinazione di soluzioni con caratteristiche di equità ed efficienza.
Presentazione


A.A. 2007/2008

6 Dicembre 2007 - Prof. Ignacio Garcia-Jurado (Universidade de Santiago de Compostela)
Transfers, Contracts and Strategic Games
Abstract
This talk analyses the role of transfer payments and strategic contracting within two-person strategic form games with monetary payoffs. First, it introduces the notion of transfer equilibrium as a strategy combination for which individual stability can be supported by allowing the possibility of transfers of the induced payoffs. Clearly, Nash equilibria are transfer equilibria, but under common regularity conditions the reverse is also true. This result typically does not hold for finite games without the possibility of randomisation, and transfer equilibria for this particular class are studied in some detail.
The second part of the talk introduces, also within the setting of finite games, contracting on monetary transfers as an explicit strategic option, resulting in an associated two-stage contract game. In the first stage of the contract game each player has the option of proposing transfer schemes for an arbitrary collection of outcomes. Only if the players fully agree on the entire set of transfer proposals, the payoffs of the game to be played in the second stage are modified accordingly.
The main results provide explicit characterisations of the sets of payoff vectors that are supported by Nash equilibrium and virtual subgame perfect equilibrium, respectively.
The seminar is based on a joint work with J. Kleppe, R. Hendrickx, P. Borm and G. Fiestras-Janeiro
Presentazione

6 Dicembre 2007 - Prof. Fioravante Patrone (Università di Genova)
Nobel a Hurwicz, Maskin e Myerson: cos'è il "mechanism design"?
Abstract
Verrà messo in evidenza quale sia il problema che affronta il "mechanism design", sia mediante considerazioni generali che attraverso qualche esempio specifico.
Un classico campo di applicazione è dato dalle aste. Avendo a disposizione diversi tipi di aste (che sarebbero, in questo contesto, i meccanismi), si tratta di scegliere quella più opportuna per ottenere un qualche determinato risultato. Ad esempio, per ottenere il massimo profitto atteso, se si tratta della vendita di un oggetto.
Sarà sottolineata la connessione con la teoria dei giochi ed, in particolare, con i giochi ad informazione incompleta.

3 Marzo 2008 - Dott. Silvia Villa (Università di Genova)
Scambi di donatori dal punto di vista della teoria dei giochi
Abstract
In questo seminario descriverò un metodo per aumentare le possibilità di ricevere un trapianto basato sull'organizzazione di scambi di donatori tra coppie incompatibili.
Questo sistema presenta diverse caratteristiche, che verranno analizzate dal punto di vista della teoria dei giochi.
Particolare attenzione verrà riservata alla proprietà di “incentive compatibility”, che è direttamente collegata all'uso di strategie che prevedano che i giocatori coinvolti rivelino sinceramente l'informazione privata in loro possesso.
Presentazione

11 Marzo 2008 - Dott. Simona Sanguineti (Università di Genova)
Introduzione alla logistica economica
Abstract
Nel seminario sarà innanzitutto illustrato il concetto di logistica in generale e le sue principali funzioni, per poi focalizzarsi sulla parte più economica dell'argomento ed in particolare il ruolo che i trasporti vi ricoprono.
Presentazione

14 Aprile 2008 - Prof. Anna Khmelnitskaya (St. Petersburg Institute for Economics and Mathematics, Russian Academy of Sciences)
Values for graph-restricted games with coalition structure
Abstract
We consider a new model of TU games endowed with both coalition and cooperation structures. It is assumed that cooperation (via bilateral agreements between participants) is only possible either among the entire coalitions of the coalition structure, in other terms a priori unions, or among single players within a priori unions, no communication and therefore no cooperation is allowed between single players from distinct elements of the coalition structure. This approach allows to model different network situations, in particular, telecommunication problems, distribution of goods among different cities (countries) along highway networks connecting the cities and local road networks within the cities, or sharing an international river with multiple users but without international firms, i.e., when no cooperation is possible among single users from different levels along the river, and so on. A cooperation structure is introduced by means of graphs of two types, first, presenting links among the a priori unions of the coalition structure and second, presenting links among players within each a priori union. We consider cooperation structures presented by combinations of graphs of different types - general undirected graphs, cycle-free graphs, line-graphs with linearly ordered players.
Our main approach to the value is close to that of both Myerson (1977) and Aumann and Drèze (1974): it is based on ideas of component efficiency and one or another deletion link property, and it treats an a priori union as a self-contained unit. Moreover, to link both communication levels between and within a priori unions we incorporate the idea of the quotient game property of the Owen value (1977) as well.
We introduce the new values axiomatically and show that they possess the explicit formula representation that in many cases leads to quite simple computational algorithms. We investigate the stability and the distribution of the Harsanyi dividends. We show that the problem of sharing a river among multiple users without international firms can be embedded into the framework of the introduced model.
Presentazione


A.A. 2008/2009

5-6-7 Novembre 2008 - Dott.ssa Simona Sanguineti (Università di Genova)
Logistica, Trasporti, Globalizzazione
Programma
Introduzione alla logistica economica
Nascita ed evoluzione; gestione dei flussi; attori coinvolti; outsourcing e nuovi ambiti della logistica (reverse logistics, city-logistics, ecc.).
Il ruolo dei trasporti nella logistica
Modalità di trasporto; globalizzazione, innovazioni e costo generalizzato; trasporto intermodale, aspetti economici, condizioni per l'intermodalità e implicazioni connesse, routing e scheduling nella distribuzione delle merci.
Scelte localizzative
Logistica e territorio, teorie della localizzazione, localizzazione di terminali e interporti.
Parte I
Parte II e III


A.A. 2009/2010

15 Aprile 2010 - Dott.ssa Michela Chessa (Università di Milano)
Cooperation in deterministic and stochastic inventory models with continuous review
Abstract
Leading a company can be very difficult because of many different reasons. One of the main problems that has to be considered is to try to minimize the costs to make the profit higher. This work is in particular focused on inventory costs: companies need to place orders of the goods they sell in time, to be able to keep their service to their customers at a high level, and then to stock these goods in a private warehouse. The subject that takes care of this kind of problems is called management of inventory or inventory management. It tries to minimize the average cost per time unit incurred by the inventory system not making the quality of the service lower.
The main point of the last studies is that in the cost optimization of a multiple company continuous or periodic review inventory model, centralization can lower the costs. Procedures are developed for determining the optimal order quantity and cycle time for the cost structures of every single company reordering by itself and for more companies deciding to make a common order. But the main problem, if it's always better to cooperate, is still be open. Many example suggest us that's true.
Game Theory turns out to be very useful in describing our problem and deciding the better way to cooperate. Moreover it helps us to solve another important topic: the cost allocation between the companies of the same coalition.
Presentazione


A.A. 2010/2011

30 Novembre 2010 - Prof.ssa Anna Khmelnitskaya (St. Petersburg Institute for Economics and Mathematics, Russian Academy of Sciences)
On 1-convexity and nucleolus of co-insurance games
Abstract
In some practical insurance situations the insurable risks are too heavy to be insured by only one company, for example environmental pollution risk. In such cases several insurance companies cooperate to share the liability and the premium. Then two important practical questions arise: which premium the insurance companies have to charge and how should the companies split the risk and the premium? In Fragnelli and Marina (2004) the problem is approached from the game theoretic point of view and a cooperative game reflecting this situation, the so-called co-insurance game, is introduced. In the paper we study the nonemptiness and the structure of the core and the nucleolus of a co-insurance game with respect to the variable premium value. If the premium is large enough, the core is empty. If the premium meets a critical upper bound, the nonemptiness of the core, being a single allocation composed of player's marginal contributions, turns out to be equivalent to the so-called 1-convexity property of the co-insurance game. Moreover, if nonemptiness applies, the co-insurance game inherits the 1-convexity property while lowering the premium till a critical lower bound induced by the individual evaluations of the given risk. It is important that the 1-convexity of a co-insurance game yields the linearity of the nucleolus which in this case appears to be a linear function of the premium. If 1-convexity does not apply, then for the premium below another critical number we show that a co-insurance game belongs to the class of veto-removed games and construct an efficient final algorithm for computing the nucleolus of a veto-removed game.
Presentazione

17 Gennaio 2011 - Prof.ssa Anna Khmelnitskaya (St. Petersburg Institute for Economics and Mathematics, Russian Academy of Sciences)
Tree-type values for cycle-free directed graph games
Abstract
In standard cooperative game theory it is assumed that any coalition of players may form. However, in many practical situations the collection of feasible coalitions is restricted by some social, economical, hierarchical, communicational, or technical structure. The study of TU games with limited cooperation introduced by means of communication graphs was initiated by Myerson (1977). In this paper we restrict our consideration to the class of cycle-free directed graph games in which all players are partially ordered and a possible communication via bilateral agreements between participants is presented by a directed graph (digraph) without directed cycles. A cycle-free digraph cooperation structure allows modeling of various flow situations when some links may merge while others split into several separate ones. Following Myerson, we assume that for a given game with cooperation structure, cooperation is possible only among productive coalitions of players, while in a directed graph not every connected coalition might be productive.
We introduce tree-type values for cycle-free digraph games axiomatically and provide their explicit formula representation; we also study their efficiency and stability. Furthermore, we show that the problem of sharing a river with multiple sources, a delta and possibly islands among different agents located at different levels along the river bed can be embedded into the framework of a cycle-free digraph game.
Presentazione

31 Gennaio 2011 - Prof.ssa Anna Khmelnitskaya (St. Petersburg Institute for Economics and Mathematics, Russian Academy of Sciences)
Owen-type value for games with two-level communication structures
Abstract
We introduce an Owen-type value for games with two-level communication structures and provide its axiomatic characterization. We show that the Owen value and the Aumann-Dréze value for games with coalition structures, the Myerson value for games with communication structures and the equal surplus division solution appear as special cases of this new value for particular two-level communication structures.
Presentazione


A.A. 2011/2012

16 Gennaio 2012 - Dott. Stefano Gagliardo (Università di Genova)
A coordination model for enhancing research on rare diseases
Abstract
Rare diseases affect a great number of patients that suffer of the non existence of effective cures. Government incentives have played a relevant role in encouraging pharmaceutical industries to develop new drugs for rare conditions. We propose two game theoretic models, the first based on the Multiple Knapsack Problem and the second on the College Admission Problem, to coordinate the researches of pharmaceutical industries in order to avoid that two or more of them study a new molecule for the same disease, with the aim of further enhancing the research on rare diseases.
Presentazione

16 Gennaio 2012 - Dott.ssa Michela Chessa (Università di Milano)
A quantitative evaluation of veto power
Abstract
In this work we introduce the decisiveness index and the loose protectionism index for a single player, starting form the decisiveness and the loose protectionism indices for a collective decision-making mechanism defined by Carreras. The attention is mainly focused on the second one, which is proposed as a quantitative measure of the power of veto of each agent. According to this index, a veto player has veto power equal to one, while each other player has a fraction according to her/his possibility to block a given proposal. Such an index coincides with the expected payoff at the Bayesian equilibrium of a suitable Bayesian game, which catch the non-cooperative point of view of a decision-making mechanism.
Presentazione

16 Gennaio 2012 - Prof. Fabio Gastaldi (Università del Piemonte Orientale)
Integer solutions for bankruptcy problems
Abstract
We have a bankruptcy problem when: (a) an estate has to be divided among some agents (claimants) that claim for it; (b) the sum of the claims is larger than the estate. To solve the bankruptcy problem means to divide the estate among the agents, respecting some constraints. Sometimes the estate consists of indivisible units: each solution of this bankruptcy problem is characterized by the matter that each agent receives an integer number of these units, so the classical division rules may no longer be suitable. The existence of integer solutions for the bankruptcy problem that are rational (each agent receives a non-negative amount not larger than his claim) and efficient (the whole estate is assigned to the agents) depends on some necessary conditions; moreover, it is possible to determine sufficient conditions for the uniqueness and, when it does not hold, an optimality criterion that allows selecting exactly one solution. We also discuss a procedural method to generate the unique (or the optimal) solution.

16 Gennaio 2012 - Prof. Roberto Lucchetti (Politecnico di Milano)
A New Family of Regular Semivalues and Applications
Abstract
We define a new family of values for cooperative games, including as a particular case the Shapley value, and we prove that the family represents is an open curve on the simplex of the regular semivalues. We also offer an algorithm to calculate them in weighted majority games, slightly extending previous results. The paper ends with two applications. The first one is classical, and serves to see how our indices behave with respect to the Shapley and Banzhaf values. The second application deals with molecular biology. The idea is to rank genes taken from DNA of patients affected by a specific disease, with the aim of singling out a group of genes potentially responsible of the disease. We consider some real microarray and we see that several genes mentioned in the medical literature as potentially responsible for the onset of the disease are present in the first positions according to our rankings.
Presentazione