Mô phỏng đường cong s về thời gian chi phí tiến trình dự án xây dựng với thời gian và chi phí công tác mang tính ngẫu nhiên

ƠNG HỒNG TRÚC GIANG MƠ PH - CHI PHÍ - TI V TH ÌNH D À CHI PHÍ CƠNG TÁC MANG TÍNH NG Chun ngành : Cơng ngh Mã s ngành : 605890 ÊN qu LU TP H 12 2013 CƠNG TRÌNH ÀN THÀNH T – Cán b TS L Cán b PGS.TS PH HCM Cán b Lu Tr ng i h c Bách Khoa, HQG Tp HCM Thành ph n H i ng nh giá lu n v n th c s g m: PGS.TS PH Xác nh n c a Ch t ch H i ng chuyên ngành sau lu n v n ã CH PGS.TS h giá LV Khoa qu c s a ch a (n u có) KTXD lý I H C QU C GIA TP HCM I H C BÁCH KHOA C NG HÒA XÃ H I CH NGH T NAM c l p – T – H nh phúc -oOo - NHI H ên h MSHV : 11080263 ên : Ơng Hồng Trúc Giang : TpHCM Mã ngành : 60.58.90 Chuyên ngành : Công ngh qu n lý xây d I ÀI : MÔ PH - CHI PHÍ - TI D YD À CHI PHÍ CƠNG TÁC MANG TÍNH NG II NHI ÌNH ÊN ÀN Mơ t ên c tính ch ên c chi phí cơng tác xây d Gi ây d d ình mơ ph v chi phí cơng tác mang tính ng Vi ình t ình b ti ình c ên ình c MATLAB III NGÀY GIAO NHI 24/06/2013 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHI V 22/11/2013 CÁN B N ã CÁN B cH CH ên ngành thông qua L Lu àk ình h nghiên c t hai Trong trình th g ã ình c ùng v ên c è q ình ã giúp tơi hồn thành lu ành c ngh qu ãt su ãt ên ngành Cơng ình dìu d truy a Tơi xin chân thành c ình h ình th Tơi xin chân thành c DVKT Vi v ình Kh ãt d ày ùng – thí nghi ình h ình kh thu th Cu ùng, xin g h ình, b ình h Do th lu è, quý ã nhi ình ài àt ên h ịn nhi nên b Xin chân thành c TpHCM, ngày 22 tháng 11 Ơng Hồng Trúc Giang TĨM T T LU qu ên, th ln có th ì ln nhi r àm trì hỗn th ình Nh h nên lu chi phí cơng tác mang tính ng cho k th Tính ng ên c ph àm phân -PERT có thơng s ùh ên c àm ph vùng bao ình th th an v su v ình d chi phí d phép tính tốn xác su th ên nh àn thành d chi phí Lu ình d Ngồi ra, mơ hình cho ho ày c tính tốn Cu nghi ình ùng, d – thí ùng làm g mơ hình v g 5000 l ABSTRACT Nowaday, project management methods normally use S curve which is developed with determined activity duration and cost; however, there are many kind of risks that can occur in reality and cause not only delay of duration but also increasing of cost Because determined activity duration and cost can not reflect the realistic status of project so this thesis presents S-Curves developing with stochastic activity duration and cost in order to replace the common technique having determined activity duration and cost Stochastic activity duration is obtained from the Beta-PERT probability distribution function having the appropriate parameters The probabilistic activity cost is determined from a time variable based equation The results of developing is the limits for the S range during the project execution that include time based S curve and progress based S curves, and the simulation results also include the scheduled duration distribution and budgeted cost distribution at any project progress Beside, we can estimate the implementation probability with difference scenarios of time and cost condition This thesis also provides a program having the appropriate algorithm with the help of MATLAB to automatically calculate stochastic S Curves Finally, the second block of International University, National University Ho Chi Minh City, is used to apply to this simulation of 5000 running times L r “Mô ph - chi phí - ti gian chi phí cơng tác mang tính ng nghiên c c v àn toàn trung th khác (ngo ên c ài báo c ình ình th ình d ên” , d li th àk ên àn toàn Lu cs c Long M CL C TV 1.1 tv 1.2 M c tiêu nghiên c u 1.3 Ph m vi nghiên c u 1.4 góp d ki n c tài LÝ THUY T 2.1 Các nghiên c 2.1.1 Mơ t tính ng u nhiên c a th i gian công tác xây d ng 2.1.2 Các cách phân b chi phí 2.1.3 Áp d ng th i gian chi phí mang tính ng u nhiên c a cơng tác xây d ng q trình ki m sốt d án 2.2 Lý thuy t dùng nghiên c u 2.2.1 Mô ph ng Monte Carlo (Monte Carlo Simulation – MCS) 2.2.2 Mơ t tính ng u nhiên c a th i gian công tác xây d ng 2.2.3 Hàm phân b chi phí 11 2.3 Lý thuy t th ng kê 14 2.3.1 Bi n ng u nhiên 14 2.3.2 Bi n ng u nhiên r i r c 15 2.3.3 Bi n ng u nhiên liên t c 15 2.3.4 Các tham s a bi n ng u nhiên 16 XÂY D NG MƠ HÌNH 19 3.1 ng cong S ng u nhiên theo th i gian d án (Time Based S Curve) 19 HVTH: Ông Hoàng Trúc Giang Lu cs c Long 3.2 ên theo ti Curves) ình d 20 3.3 Tính chênh l thi cơng th 3.4 chi phí mơ ph 21 Công c h tr xây d ng mơ hình, ngơn ng l p trình MatLab 23 3.4.1 Gi i thi u v MatLab 23 3.4.2 n v MatLab 23 PHÁP MÔ PH NG CONG S 29 4.1 pháp nghiên c u 29 4.2 Công c nghiên c u 31 4.3 Thu t toán t 4.4 D li u dùng nghiên c u 50 ng hóa mơ ph ng cong S 33 ÁP D NG MƠ HÌNH 51 5.1 Gi i thi u cơng trình 51 5.2 Tính tốn h s c a hàm chi phí 53 5.3 D li u d án dùng mô ph ng 61 5.4 c mô ph ng k t qu 5.4.1 c mô ph ng mô hình b 5.4.2 K t qu 5.4.3 Ki m tra k t qu tính tốn ti Project c 69 ình MatLab 69 c t mô ph ng 73 b ình Microsoft 87 K T LU N VÀ KI N NGH 88 6.1 K t lu n 88 6.2 Ki n ngh 88 DANH M C BÀI BÁO KHOA H C 89 HVTH: Ơng Hồng Trúc Giang Lu cs c Long TÀI LI U THAM KH O 90 Ph l c B NG PHÂN TÍCH V I L P H C – THÍ NGHI M 2, C T 92 Ph l c ÌNH MATLAB 129 Ph l c KI M TRA L P TRÌNH TÍNH TỐN TI HVTH: Ông Hoàng Trúc Giang 141 Lu cs c Long P_acc(1)=P_t(1); for i=1:length(P_t) if i+1>length(P_t) else P_acc(i+1)=P_acc(i)+ P_t(i+1); end end P_acc; Prog=P_acc/max(P_acc)*100; Prog=[0 Prog]; %Check: the value X be distinct for h=1:length(Prog)-1 for p=(h+1):length(Prog) Hieu=Prog(p)-Prog(h); if Hieu==0 Prog(p)=Prog(p)+0.0001; else Prog(p)=Prog(p); end end end Prog; % Noi suy thoi gian theo tien Progress=0:10:100; T_interp=0:1:max(max(T)); Tplot=interp1(Prog,T_interp,Progress); % Luu ma tran T_PB for g=1:length(Tplot) T_PB(test_numb,g)=Tplot(g); end % Noi suy chi phi theo tien C_interp=[0 C_acc]; Cplot=interp1(Prog,C_interp,Progress); % Luu ma tran C_PB for g=1:length(Cplot) C_PB(test_numb,g)=Cplot(g); end clear M; clear T; clear C; clear C_t; clear C_acc; clear X; clear P; clear P_acc; clear T_interp; clear Tplot; clear C_interp; clear Cplot; end T_Store; C_t_Store; C_acc_Store; T_PB; C_PB; % ================== VE DUONG CONG NGAU NHIEN BCWS ======================== % VE DO THI BCWP [row_C_acc_Store,column_C_acc_Store]=size(C_acc_Store); HVTH: Ơng Hồng Trúc Giang Trang 132 Lu cs c Long C_acc_StoreNa=[]; for i=1:row_C_acc_Store for j=1:column_C_acc_Store if C_acc_Store(i,j)==0 C_acc_StoreNa(i,j)=0/0; else C_acc_StoreNa(i,j)=C_acc_Store(i,j); end end end C_Store=[zeros(row_C_acc_Store,1) C_acc_StoreNa]; subplot(3,4,[1 8]); t=0:1:column_C_acc_Store; for i=1:row_C_acc_Store c=C_Store(i,:); plot (t,c,'b*'); hold on; end hold on; % Ve duong bao BCWS C_aSMin=min(C_acc_StoreNa); C_aSMax=max(C_acc_StoreNa); t=0:1:length(C_aSMin); c_min=[0 C_aSMin]; c_max=[0 C_aSMax]; plot (t,c_min,'r-'); plot (t,c_max,'r-'); % Ve vung bao chi phi va tien hoan [row_T_Store,column_T_Store]=size(T_Store); for i=1:row_T_Store T_Row=T_Store(i,:); T_Completion(i)=max(T_Row); end T_Completion; for i=1:row_C_acc_Store C_Row=C_acc_Store(i,:); C_Completion(i)=max(C_Row); end C_Completion; title({'DUONG CONG S NGAU NHIEN THEO THOI GIAN';'(TB-S, STOCHASTIC S CURVE)'},'Color', 'b','FontSize',12); xlabel('Time'); ylabel('Cost'); hold off; % VE VA FIT CAC PHAN PHOI XAC SUAT TAI THOI DIEM HOAN THANH DU AN - SUA T_ComM=max(T_Completion); C_ComM=max(C_Completion); for i=1:length(T_Completion) T_ComU(i)= T_Completion(i)/(T_ComM+0.0001); C_ComU(i)= C_Completion(i)/(C_ComM+0.0001); end T_ComU; C_ComU; subplot(3,4,9); data1 = T_ComU; hist (T_Completion,20); title({['TAN SUAT THOI GIAN HOAN THANH DU AN TAI THOI DIEM'];['(HISTOGRAM OF FINAL SCHEDULED DURATION)']},'Color', 'b','FontSize',8); xlabel('Cost'); ylabel('Frequency'); HVTH: Ơng Hồng Trúc Giang Trang 133 Lu cs c Long subplot(3,4,10); histfit(data1,20,'beta'); [pw1,ciw1] = betafit(data1,0.01); title({['PPXS THOI GIAN HOAN THANH DU AN TAI THOI DIEM'];['(FINAL SCHEDULED DURATION DISTRIBUTION)']},'Color', 'b','FontSize',8); subplot(3,4,11); data2 = C_ComU; hist(C_Completion,20); title({['TAN SUAT CHI PHI HOAN THANH DU AN'];['(HISTOGRAM OF TOTAL BUGGETED COST)']},'Color', 'b','FontSize',8); xlabel('Cost'); ylabel('Frequency'); subplot(3,4,12); histfit(data2,20,'beta'); [pw2,ciw2] = betafit(data2,0.01); title({['PPXS CHI PHI HOAN THANH DU AN'];['(TOTAL BUGGETED COST DISTRIBUTION)']},'Color', 'b','FontSize',8); % ====================== VE PROGRESS BASED S CURVES ======================= figure % VE PROGRESS BASED S CURVES - TIME subplot(3,4,[1 6]); [row_T_PB,column_T_PB]=size(T_PB); Progress=0:10:100; for i=1:row_T_PB Tplot=T_PB(i,:); plot (Progress,Tplot,'g*'); hold on; end hold on; % Ve duong bao Prog-T T_PB_min=min(T_PB); T_PB_max=max(T_PB); plot (Progress,T_PB_min,'r-'); plot (Progress,T_PB_max,'r-'); %Ve duong Mean Prog-T T_PB_mean=mean(T_PB); plot (Progress,T_PB_mean,'r-'); title({'DUONG CONG S NGAU NHIEN CUA THOI GIAN THEO TIEN TRINH DU AN';'(PBS, SCHEDULED DURATION AGAINST PROGRESS)'},'Color', 'b','FontSize',11); xlabel('Progress (%)'); ylabel('Time'); hold off; % VE PROGRESS BASED S CURVES - COST subplot(3,4,[3 8]); [row_C_PB,column_C_PB]=size(C_PB); Progress=0:10:100; for i=1:row_C_PB Cplot=C_PB(i,:); plot (Progress,Cplot,'g*'); hold on; end hold on; % Ve duong bao Prog-C C_PB_min=min(C_PB); HVTH: Ơng Hồng Trúc Giang Trang 134 Lu cs c Long C_PB_max=max(C_PB); plot (Progress,C_PB_min,'r-'); plot (Progress,C_PB_max,'r-'); %Ve duong Mean Prog-C C_PB_mean=mean(C_PB); plot (Progress,C_PB_mean,'r-'); title({'DUONG CONG S NGAU NHIEN CUA CHI PHI THEO TIEN TRINH DU AN';'(PB-S, BUGETED COST AGAINST PROGRESS)'},'Color', 'b','FontSize',11); xlabel('Progress (%)'); ylabel('Cost'); hold off; % VE VA FIT CAC PHAN PHOI XAC SUAT % Phan phoi xac suat thoi gian hoan du an [row_T_PB,column_T_PB]=size(T_PB); T_PB_M=max(T_PB); for i=1:column_T_PB for j=1:row_T_PB T_PB_U(j,i)= T_PB(j,i)/(T_PB_M(i)+0.0001); end end T_PB_U; subplot(3,4,9); hist(T_PB(:,end),20); title({'TAN SUAT THOI GIAN HOAN THANH DU AN';'(HISTOGRAM OF FINAL SCHEDULED DURATION)'},'Color', 'b','FontSize',9); xlabel('Final Duration'); ylabel('Frequency'); subplot(3,4,10); dataT = T_PB_U(:,end); histfit(dataT,20,'beta'); [pfd,cifd] = betafit(dataT,0.01); title({'PPXS THOI GIAN HOAN THANH DU AN';'(FINAL DURATION SCHEDULED DISTRIBUTION)'},'Color', 'b','FontSize',9); % Phan phoi xac suat chi phi hoan du an [row_C_PB,column_C_PB]=size(C_PB); C_PB_M=max(C_PB); for i=1:column_C_PB for j=1:row_C_PB C_PB_U(j,i)= C_PB(j,i)/(C_PB_M(i)+0.0001); end end C_PB_U; subplot(3,4,11); hist(C_PB(:,end),20); title({'TAN SUAT CHI PHI HOAN THANH DU AN';'(HISTOGRAM OF TOTAL BUDGETED COST)'},'Color', 'b','FontSize',9); xlabel('Total Budgeted Cost'); ylabel('Frequency'); subplot(3,4,12); dataC = C_PB_U(:,end); histfit(dataC,20,'beta'); [pbc,cibc] = betafit(dataC,0.01); title({'PPXS CHI PHI HOAN THANH DU AN';'(TOTAL BUDGETED COST DISTRIBUTION)'},'Color', 'b','FontSize',9); % Fit va luu ma tran cac thong so phan phoi Beta cho thoi gian AlphaT=[]; BetaT=[]; HVTH: Ơng Hồng Trúc Giang Trang 135 Lu cs c Long for i=2:column_T_PB dataT_fit=T_PB_U(:,i); [pfd_fitT,cifd_fitT] = betafit(dataT_fit,0.01); AlphaT = [AlphaT pfd_fitT(1)]; BetaT = [BetaT pfd_fitT(2)]; end AlphaTp = [0 AlphaT]'; BetaTp = [0 BetaT]'; % Fit va luu ma tran cac phan phoi Beta cho chi phi AlphaC=[]; BetaC=[]; for i=2:column_C_PB dataC_fit=C_PB_U(:,i); [pfd_fitC,cifd_fitC] = betafit(dataC_fit,0.01); AlphaC = [AlphaC pfd_fitC(1)]; BetaC = [BetaC pfd_fitC(2)]; end AlphaCp = [0 AlphaC]'; BetaCp = [0 BetaC]'; % ================== CHENH LECH MO HINH VA THUC TE ======================== figure % VE DUONG BAO VA DUONG MEAN PROGRESS BASED S CURVES - TIME subplot(1,2,1); % Noi suy gia tri Progress_ass=0:1:100; Progress_interp=0:10:100; T_ass=[]; for i=1:row_T_PB T_PB_interp=T_PB(i,:); T_ass1=interp1(Progress_interp,T_PB_interp,Progress_ass); T_ass=[T_ass;T_ass1]; end T_ass; % Ve duong bao Prog-T T_ass_min=min(T_ass); T_ass_max=max(T_ass); hold on; plot (Progress_ass,T_ass_min,'r-'); hold on; plot (Progress_ass,T_ass_max,'r-'); % Ve duong Mean Prog-T T_ass_mean=mean(T_ass); plot (Progress_ass,T_ass_mean,'r-'); % Ve thoi gian thuc plot (Progress_ass,ActualT,'b*'); title({'CAP NHAT THOI GIAN THI CONG THUC TE TREN TIEN TRINH DU AN';'(REALISTIC DURATION UPDATING)'},'Color', 'b','FontSize',11); xlabel('Progress (%)'); ylabel('Time'); hold off; % VE PROGRESS BASED S CURVES - COST subplot(1,2,2); %Noi suy gia tri C_ass=[]; for i=1:row_T_PB C_PB_interp=C_PB(i,:); C_ass1=interp1(Progress_interp,C_PB_interp,Progress_ass); C_ass=[C_ass;C_ass1]; end HVTH: Ơng Hồng Trúc Giang Trang 136 Lu cs c Long C_ass; % Ve duong bao Prog-C C_ass_min=min(C_ass); C_ass_max=max(C_ass); plot (Progress_ass,C_ass_min,'r-'); hold on; plot (Progress_ass,C_ass_max,'r-'); % Ve duong Mean Prog-C C_ass_mean=Mean(C_ass); plot (Progress_ass,C_ass_mean,'r-'); % Ve chi phi thuc plot (Progress_ass,ActualC,'b*'); % % Ve chi phi ACWP % plot (Progress_ass,ACWP,'m+'); title({'CAP NHAT CHI PHI THI CONG THUC TE THEO TIEN TRINH DU AN';'(REALISTIC COST UPDATING)'},'Color', 'b','FontSize',11); xlabel('Progress (%)'); ylabel('Cost'); % ======================= TINH CHENH LECH CV, TV ========================== CV=C_ass_mean'-ActualC; TV=T_ass_mean'-ActualT; % =======================TINH XAC SUAT CO DIEU KIEN====================== T_ss=T_PB(:,end); C_ss=C_PB(:,end); length(T_ss); count_T=zeros(length(T_con),1); count_C=zeros(length(T_con),1); count_TC1=zeros(length(T_con),1); count_TC2=zeros(length(T_con),1); count_TC3=zeros(length(T_con),1); count_TC4=zeros(length(T_con),1); for i=1:length(T_con) for j=1:length(T_ss) if T_ss(j)