Ricerca Operativa 2. Obiettivi del corso. Massimo Paolucci DIST Università di Genova

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1 Ricerca Operativa 2 Massimo Paolucci (paolucci@dist.unige.it) DIST Università di Genova Obiettivi del corso 2!Fornire capacità analitiche per affrontare problemi decisionali di natura gestionale Si studieranno: " Modelli decisionali, principalmente relativi a Grafi e PL " Applicazioni di tali metodi " Esempi e strumenti software I modelli considerati saranno: " di tipo quantitativo " deterministici e stocastici " a singolo e multi criterio

2 Argomenti 3!Programma del corso Modelli decisionali su grafi con applicazioni alla logistica: " Percorso minimo tra tutte le coppie di vertici (alg. Floyd- Murchland) " Allocazione di centri logistici (centro e mediana, covering) " Node and Arc Routing Problem (Vehicle Routing Problem) Project Management (PERT-CPM) Network Flow Problem Modelli stocastici (Teoria delle Decisioni) Modelli Multicriterio: Multiattribute e Multiobjective Decision Making Introduzione alla programmazione non lineare (PNL) Applicazioni e strumenti software 4! Problemi applicativi Capacity Planning Location problem Vehicle Routing (TSP, CPP) Production Scheduling! Software utilizzabili Spreadsheet: Excel Programmazione Lineare e Intera: Lingo Project Management: MS Project 2000

3 Altre informazioni 5! Prerequisiti Concetti base del corso di Ricerca Operativa 1! Modalità d esame Prova scritta e orale! Materiale didattico Lucidi del corso (Power Point, PDF) disponibili sul sito ed in forma cartacea Altre informazioni 6! Riferimenti bibliografici C. Vercellis: Modelli e decisioni, Progetto Leonardo, G. Ghiani, R. Musmanno, Modelli e metodi per l'organizzazione dei sistemi logistici, Pitagora Edistrice Bologna,2000. R.C. Walker, Introduction to Mathematical programming, Prentice Hall., G.M. Marakas, Decision Support Systems in the 21st century, Prentice Hall., E. Triantaphyllou, Multi-Criteria Decision Making Methods: A Comparative Study, Kluwer Academic Publisher, 2000.

4 7! Decisione = Scelta tra soluzioni alternative ad un problema Processo Decisionale (Decision Making) Situazione Decisionale Decisione Implementazione Esito Processo di modellazione della decisione (Modeling)! Il principale attore di questo processo è il Decisore (Decision Maker, DM) rappresentato da un singolo o da un gruppo (nel caso di problemi gestionali corrisponde al manager (executive) ) 8 Processo di Modeling Mondo simbolico Modello Analisi Risultati Astrazione Interpretazione Situazione Decisionale Intuizione Decisione Mondo reale

5 9! Modello un astrazione del problema reale sufficiente a fornire indicazioni circa le reali soluzioni (decisioni) adottabili e le loro conseguenze! Analista! DM responsabile della definizione del modello e del suo utilizzo (applicazione di metodi) provvede a preparare i risultati in una forma facilmente interpretabile da parte del DM responsabile della decisione supervisiona fornendo requisiti e giudizi il processo di modeling e di analisi dei risultati interpreta i risultati! Analista e DM sono generalmente ruoli distinti 10 Il ruolo dell analista e del DM Mondo simbolico Modello Analista Analisi Risultati Astrazione Decision Maker Interpretazione Mondo reale Situazione Decisionale Intuizione Decisione

6 11! Vantaggi dell utilizzo di modelli nel decision making Stimolano i DM a rendere espliciti i loro obiettivi Forzano a identificare i tipi di decisioni che influenzano gli obiettivi Obbligano a valutare le variabili in gioco ed a quantificarle Forzano a identificare le informazioni necessarie alla quantificazione delle variabili ed alle loro interazioni Richiedono la valutazione dei vincoli che limitano i valori assumibili dalle variabili Permettono l analisi di scenari alternativi (What-If) Permettono una comunicazione e comprensione più semplice delle idee e facilitano il lavoro di gruppo 12! Un modello è utile se permette di prendere decisioni migliori quando viene usato!!! Un modello non deve ricopiare la realtà ma adottare una sua astrazione che: Deve fornire una rappresentazione approssimata della realtà tenendo conto degli aspetti significativi per il tipo di problema decisionale considerato Compatibilmente con ciò deve risultare il più semplice possibile, ovvero deve essere comprensibile ai DM che dovrebbero adottarlo! I modelli non prendono le decisioni ma forniscono indicazioni e valutazioni che i DM possono usare per prendere decisioni migliori (supporto decisionale)! Il ruolo dell intuito e creatività dei DM è fondamentale ed insostituibile

7 13! Alcuni modelli forniscono soluzioni ottime la cui validità è nella maggior parte dei casi limitata al mondo simbolico! Chi viene dal mondo della R.O. tende a considerare l uso di un adeguato modello come la soluzione, mentre spesso il management tende a non utilizzare modelli anche avendo in essi investito cospicue risorse finanziarie! Il successo nell uso di modelli dipende da quali informazioni sono disponibili e da qual è la loro affidabilità DM Informazioni Decisione Modello Analista 14! Tipi di decisioni in funzione del loro scope temporale (e.g. nel settore della logistica) Decisioni strategiche " Lungo periodo (pluriennale), relative alla definizione del sistema (azienda) e all acquisizione di risorse che richiedono grandi investimenti (es. localizzazione di centri logistici, acquisizione di nuovi veicoli, definizione della rete di distribuzione) Decisioni tattiche " Medio periodo (annuali, stagionali, mensili), uso delle risorse disponibili (es. allocazione della domanda e/o veicoli a nodi logistici, gestione delle scorte) Decisioni operative " Breve periodo, definizioni dei piani di lavoro settimanali o quotidiani (es. approvvigionamento, scheduling attività, scheduling delle consegne)

8 15!Tipi di modelli Deterministici vs Stocastici Lineari vs Non lineari Singolo criterio o Multicriterio Variabili Esogene Decisioni Parametri Modello Prestazioni Conseguenze Variabili Endogene! I metodi rappresentano algoritmi e strategie per scegliere quali valori imporre alle var. decisionali in modo da ottenere prestazioni accettabili (ottime)!i Sistemi di Supporto Decisionale (Decision Support Systems, DSS) Studio dei DSS studio di come gli esseri umani prendono le decisioni allo scopo di assisterli nel processo decisionale Settore degli Information System (IS) utilizzo dell informazione a scopo manageriale piuttosto che operativa (EIS vs MIS) Alcune caratteristiche dei DSS: " contesti decisionali semistrutturati o non strutturati " non si sostituiscono ai decisori umani (operano sotto il controllo umano) " focalizzati più sull efficacia che sull efficienza delle decisioni " usano dati e modelli " interattivi e user-friendly 16

9 !I Sistemi di Supporto Decisionale (DSS) Una possibile definizione 17 Un DSS è un sistema che opera sotto il controllo di uno o più decisori assistendoli nella loro attività decisionale, fornendo un insieme organizzato di strumenti con cui è possibile definire un modello (struttura) ad una parte del problema decisionale, permettendo di migliorare l efficacia complessiva della decisione. Applicazioni nei settori più diversi " Industria, servizi, finanza, ambiente, trasporti,... Strumenti specifici (riferiti ad un particolare contesto, di difficile generalizzazione)