Sử dụng phương pháp kết hợp AHP, VIKOR, TOPSIS trong công tác chọn thầu xây dựng

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP KẾT HỢP AHP, VIKOR VÀ TOPSIS TRONG CÔNG TÁC CHỌN THẦU XÂY DỰNG APPLICATION THE METHODS: AHP, VIKOR, TOPSIS IN CONSTRUCTION CONTRACTOR SELECTION PGS.TS Phạm Hồng Luân Lê Thị Thanh Trâm PGS TS Phạm Hồng Luân Chủ nhiệm ngành Quản Lý Xây Dựng – Khoa Kỹ thuật Xây dựng Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh Di động: 0903 931 823 Email: phluan@yahoo.com KS Lê Thị Thanh Trâm Học viên cao học Công Nghệ & Quản lý xây dựng, Đại học Bách Khoa TP.HCM Khóa 2011 Di động: 0909 257 510 Email: thanhtramql@gmail.com TĨM TẮT Trong tình hình nay, ngày có nhiều dự án đầu tư xây dựng Các cơng trình đòi hỏi ngày cao chất lượng, kỹ thuật, tiến độ giá Vấn đề quan tâm chủ đầu tư là: làm để lựa chọn tổ chức cá nhân có khả thực tốt gói thầu công việc dự án? Bài báo nhằm mục đích giới thiệu mơ hình kết hợp AHP, VIKOR, TOPSIS để lựa chọn nhà thầu đủ lực đảm bảo thành công dự án Các từ khóa: lựa chọn nhà thầu, AHP, VIKOR, TOPSIS ABSTRACT Nowadays there are many construction projects growing The buildings always require high quality of technique, schedule and cost So the question for owners is how to select organizations and individuals who have the ability to fulfill the requirements of the construction project bidding package? So, the objective of paper aims to introduce a model combined AHP, VIKOR, TOPSIS to choose a qualified contractor ensuring the success of the project Keywords: contractor selection, AHP, VIKOR, TOPSIS GIỚI THIỆU: Theo N.C.Đặng H.L.Lê (2011), yếu tố dẫn đến thành công dự án xây dựng: yếu tố “ phương thức đấu thầu, lựa chọn nhà thầu hợp lý” yếu tố đem lại thành công dự án Rõ ràng, việc lựa chọn nhà thầu xây dựng thích hợp làm tăng khả thành công dự án xây dựng Nhà thầu phải đảm bảo chi phí, tiến độ chất lượng cơng trình Vì vậy, lựa chọn nhà thầu phù hợp quan trọng q trình quản lí xây dựng Mặt khác, kết nghiên cứu X.Huang (2011) cho thấy nhà thầu với giá rẻ thường có vấn đề với hồn thành dự án Chấp nhận mức giá thấp nguyên nhân việc hồn thành dự án chậm thường xuyên giảm giá có nghĩa làm giảm chất lượng Đó thật số trường hợp Trong năm gần đây, việc lựa chọn nhà thầu dựa giá đánh giá khơng phương án tối ưu Để đem lại hiệu tốt chi phí, tiến độ chất lượng cơng trình chủ đầu tư phải đưa nhiều tiêu chí khác tùy thuộc quy mô dự án kinh nghiệm chuyên gia đấu thầu để lựa chọn nhà thầu xây dựng thích hợp Theo H.D.Nguyen (2011), tiêu chí lựa chọn nhà thầu, tiêu chí giá tiến độ đánh giá cao với số điểm trung bình cao Điều thể mong muốn dự án nhà cao tầng trọng đến giá tiến độ Mơ hình lựa chọn nhà thầu quy trình định cần thiết để lựa chọn nhà thầu đủ lực đảm bảo thành công dự án xây dựng Mục đích báo giới thiệu quy trình lựa chọn nhà thầu nhằm giúp chủ đầu tư lựa chọn nhà thầu đắn với nhiều tiêu chí đề ra, góp phần đem lại thành công cho dự án TỔNG QUAN: Trong thập niên gần đây, có nhiều nghiên cứu tiêu chí lựa chọn nhà thầu phương pháp đánh giá hồ sơ dự thầu Z.Hatush and M.R.Skitmore (1997) nghiên cứu tiêu chí lựa chọn nhà thầu chủ đầu tư Vương Quốc Anh dựa khảo sát đại diện chủ đầu tư Z.Hatush and M.R.Skitmore (1998) đưa hệ thống kỹ thuật phân tích cho chọn lựa nhà thầu đánh giá hồ sơ dự thầu dựa lý thuyết tiện ích Một trường hợp nghiên cứu Vương Quốc Anh sử dụng để minh họa cho kỹ thuật E.W.L.Cheng and H.Li (2004) nghiên cứu lựa chọn nhà thầu sử dụng ANP (analytic network process) B.McCabe cộng (2005) nghiên cứu sử dụng DEA (data envelopment analysis) sơ tuyển nhà thầu Kết nghiên cứu cho thấy DEA có khả đo lường thực thi mơ hình với nhiều liệu đầu vào liệu đầu ra, giải pháp khả thi vấn đề sơ tuyển nhà thầu H.Li Q.S.Xie (2006) nghiên cứu ứng dụng phương pháp TOPSIS đánh giá dự thầu doanh nghiệp sản xuất Kết nghiên cứu cho thấy phương pháp TOPSIS cải thiện phương pháp đánh giá thầu tại, giảm thiểu ảnh hưởng yếu tố chủ quan chuyên gia Đồng thời phương pháp tránh tính tốn phức tạp dễ dàng áp dụng thực tế K P Anagnostopoulos, A P Vavatsikos (2006) nghiên cứu áp dụng mô hình AHP sơ tuyển nhà thầu.Nghiên cứu đề xuất cách tiếp cận định đa tiêu chí dựa tảng phương pháp AHP Cách tiêp cận giảm thiểu số lượng so sánh cặp, đồng thời giảm thiểu đánh giá chủ quan người định G.V.Manideepak cộng (2009) nghiên cứu lựa chọn nhà thầu ngành công nghiệp xây dựng Ấn Độ phương pháp fuzzy AHP Kết nghiên cứu cho thấy việc đánh giá lựa chọn nhà thầu điều kiện định không chắn khắc phục phương pháp fuzzy A.Idrus cộng (2011) nghiên cứu để xác định xếp hạng tiêu chí sử dụng cho việc lựa chọn nhà thầu từ thực tế Malaysia Nghiên cứu dựa bảng khảo sát ý kiến từ chuyên gia ngành xây dựng Kết nghiên cứu cho thấy hiệu suất, lực tài lực kỹ thuật tiêu chí quan trọng trình lựa chọn nhà thầu Malaysia R.K.Mavi cộng (2012) nghiên cứu cách tiếp cận fuzzy VIKOR lựa chọn nhà thầu Nghiên cứu nhằm giới thiệu phương pháp định lượng hỗ trợ chủ đầu tư lựa chọn nhà thầu thích hợp cách xem xét nhiều tiêu chí tích hợp định thành viên ban đánh giá hồ sơ thầu José Ramón San Cristóbal (2012) nghiên cứu sử dụng phương pháp VIKOR, TOPSIS lựa chọn nhà thầu; nghiên cứu áp dụng cho dự án thi công đường Tây Ban Nha PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: Phương pháp AHP: Phương pháp Analytical Hierarchy Process (AHP): giới thiệu Thomas Saaty vào năm 1977 nhằm giải vấn đề định đa tiêu chí AHP sử dụng cấu trúc đa thứ bậc mục tiêu, tiêu chí chính, tiêu chí phụ, giải pháp Dữ liệu thích ứng ma trận so sánh cặp Nghiên cứu áp dụng mô hình AHP nhằm xây dựng cấu trúc thứ bậc phù hợp tính tốn trọng số (mức độ quan trọng) Phương pháp VIKOR: VIKOR tên tiếng Serbian: Vise Kriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje, có nghĩa tối ưu hóa đa mục tiêu giải pháp thỏa hiệp Phương pháp giới thiệu lần Opricovic (1998), sau ủng hộ Opricovic Tzeng (2002, 2003, 2004, 2007) Các bước thực phương pháp VIKOR: Bước 1: Xác định giá trị tốt fi* giá trị xấu fi- tất tiêu chí ci (i = 1, 2,…,n) Nếu tiêu chí j tiêu chí lợi nhuận: fi*  max fij fi   fij j j Nếu tiêu chí j tiêu chí chi phí rủi ro: fi*  fij fi   max fij j j Với j: giải pháp từ a1, a2,…,aJ i: tiêu chí từ c1, c2, …,cn wi: trọng số tiêu chí, thể tầm quan trọng tiêu chí fij: giá trị tiêu chí ci, giải pháp aj Bảng 1: Ma trận đa tiêu chí Tiêu chí Giải pháp Trọng số maxj minj f1J f1* f1- fiJ fi* fi- fnJ fn* fn- a1 … aj … aJ … f1j … c1 w1 f11 ci wi fi1 cn wn fn1 … fij … fnj … … Bước 2: Chuẩn hóa ma trận tính toán giá trị Sj Rj: Đặt rij  (| fi*  f ij |) / (| f i*  fi  |) Chuẩn hóa ma trận từ ma trận ban đầu sau: Tiêu chí alternatives a1  a j  aJ alternatives a1  aj  c1  f11  f j1  f1J         ci  f i1  f ij  fiJ          cn  f n1  f nj  f nJ  f 1*  f j*  f n* f 1*  f j*  aJ c1  w1r11  w1r1 j  w1r1J         ci  wi ri1  wi rij  wi riJ          cn  wn rn1  wn rnj  wn rnJ  normalized   wi f n* Ma trận chuẩn hóa Ma trận ban đầu Tính tốn giá trị Sj Rj theo công thức (1) (2): n n S j   wi (| fi*  f ij |) / (| f i*  f i  |)   wi rij i 1 (1) i 1 Rj  max  wi (| fi*  fij |) / (| fi*  fi  |)   max  wi rij  i i (2) Bước 3: Tính tốn giá trị Qj, j = 1,2,…,J công thức (3): Q j  v( S j  S * ) / ( S   S * )  (1  v)( R j  R* ) / ( R   R* ) (3)  * Với S  S j S  max Si i j  * R  R j R  max R j j j ≤ ≤ 1,  giới thiệu trọng số “nhóm tiện ích” 1- trọng số “ hối tiếc riêng lẻ” Thông thường = 0.5 Bước 4: Xếp hạng giải pháp theo giá trị S, R, Q theo thứ tự từ nhỏ đến lớn Giải pháp có giá trị Q nhỏ giải pháp tốt nhất, đồng thời phải thỏa mãn điều kiện sau: Điều kiện 1: “Chấp nhận thuận lợi” Q(a(2) )  Q(a(1) )  DQ với DQ=1/(J-1) Với a(1), a(2), giải pháp xếp hạng bảng xếp hạng J: số lượng giải pháp, số lượng giải pháp J 0,5; “đồng thuận” khi= 0,5 “ phủ quyết” < 0,5 Nếu hai điều kiện không thỏa mãn, đề xuất giải pháp thỏa hiệp bao gồm: Giải pháp a(1) a(2) điều kiện thỏa mãn Hoặc giải pháp a(1), a(2),…, a(M) điều kiện không thỏa mãn a(M) xác định sau: Q(a( M ) )  Q(a(1) )  DQ cho maximum M ( vị trí giải pháp gần nhất) Như vậy, xếp hạng theo phương pháp VIKOR chọn giải pháp tốt tất các giải pháp thiết lập với tiêu chí, đồng thời đề xuất nhiều giải pháp thỏa hiệp, giúp người định đạt định cuối Giải pháp thỏa hiệp đạt cung cấp tối đa “nhóm tiện ích” “đa số” tối thiểu “sự hối tiếc riêng lẻ” “đối thủ” Phương pháp TOPSIS: TOPSIS: Technich For Order Preference By Similarity To Ideal Solution (kỹ thuật thứ tự ưu tiên tương tự giải pháp lý tưởng) TOPSIS phương pháp định đa tiêu chí, ban đầu phát triển Hwang Yoon Sau Yoon (1987) Hwang cộng (1993) phát triển thêm Các bước thực phương pháp TOPSIS: Bước 1: Xây dựng ma trận chuẩn hóa Giá trị chuẩn hóa rij tính tốn sau: J rij  fij / f ij với j = 1, …, J; i = 1, …, n j 1 Với j: giải pháp từ a1, a2,…,aJ i: tiêu chí từ c1, c2, …,cn wi: trọng số tiêu chí, thể tầm quan trọng tiêu chí fij : giá trị tiêu chí ci, giải pháp aj Bước 2: Xây dựng trọng số ma trận chuẩn hóa Giá trị trọng số vij tính tốn sau: vij = wirij với j = 1, …, J; i = 1, …, n Với wi trọng số của tiêu chí thứ i, n  i1 wi  Ma trận trọng số chuẩn hóa sau:  11   j1   1J   w1r11  w j j1  w n 1J            V   i1   ij   iJ    w1 i1  w j ij  w n iJ                n1   nj   nJ   w1 n1  w j nj  w n nJ      Bước 3: Xác định giải pháp lý tưởng tích cực giải pháp lý tưởng tiêu cực Giải pháp lý tưởng tích cực nhất: A* = { v1*, …, vn*}, với vj*={( max (vij ) / j I’ ; (vij )/ j  I” )} j j Giải pháp lý tưởng tiêu cực nhất: A- = { v1-, …, vn-}, với vj-={( (vij) / j I’ ; max (vij )/ j  I” )} j j với I’ tiêu chí lợi nhuận I” tiêu chí chi phí Bước 4: Tính tốn khoảng cách Dj cách sử dụng khoảng cách Euclidean n chiều Khoảng cách giải pháp đến giải pháp lý tưởng tích cực tính tốn theo cơng thức (4): n D *j   (  vi* ) với j = 1, …, J (4) ij i 1 Tương tự, khoảng cách giải pháp đến giải pháp lý tưởng tiêu cực tính tốn theo cơng thức (5): n D j   ( ij  vi )2 với i = 1, …, n (5) i 1 Bước 5: Tính tốn gần gũi đến giải pháp lý tưởng Sự gần gũi từ giải pháp aj đến A* định nghĩa là: Cj*= D-j / (Dj* +D-j ), với i = 1, …, n (6) Bước 6: Xếp hạng giải pháp theo thứ tự nhỏ dần Giải pháp có Cj* max giải pháp có số xếp hạng tốt Như vậy, giải pháp có số xếp hạng cao phương pháp TOPSIS giải pháp có số xếp hạng cao Tuy nhiên, điều khơng có nghĩa giải pháp ln ln gần với giải pháp lý tưởng tích cực CASE STUDY: Nghiên cứu áp dụng cho gói thầu thi cơng cọc khoan nhồi tường vây dự án cao tầng trung tâm quận Tp HCM Dự án bao gồm tầng hầm 18 tầng Dựa vào ý kiến chuyên gia tổ đấu thầu dự án, tác giả đưa cấu trúc thứ bậc tiêu chí đánh giá lựa chọn nhà thầu sau: TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ CHUNG VỀ HỒ SƠ ĐẤU THẦU (T1) THIẾT BỊ THI CÔNG THỰC TẾ Ở CÔNG TRƯỜNG (T2) NĂNG LỰC VÀ KINH NGHIỆM THI CÔNG (T3) Nhà thầu cung cấp tất thông tin yêu cầu cách rõ ràng mạch lạc Chuyên nghiệp Khơng có mục khơng thực theo hồ sơ mời thầu BIỆN PHÁP QUY TRÌNH QUẢN LÝ THI CƠNG (T4) Năng lực tài Biện pháp thi cơng Kinh nghiệm nhà thầu Hệ thống quản lý chất lượng TIẾN ĐỘ (THỜI GIAN THI CÔNG) GIÁ THẦU ĐÃ ĐIỀU CHỈNH (T6) Năng lựcvà sẵn sàng nguồn lực BÌNH ĐỊNH TUNGFENG Hình 1: Tiêu chí lựa chọn nhà thầu Các bước tiến hành đánh giá lựa chọn nhà thầu sau: - Bước 1: Thu thập liệu - Bước 2: Xác định trọng số tiêu chí dựa mơ hình AHP - Bước 3:Áp dụng kỹ thuật VIKOR TOPSIS xếp hạng nhà thầu - Bước 4: Lựa chọn nhà thầu JIKON Thu thập thông tin AHP Đánh giá xếp hạng Đánh giá xếp hạng Bước Bước Bước Bước Xác định tiêu chí lựa chọn nhà thầu Thu thập thông tin nhà thầu Xác định trọng số tiêu chí TOPSIS VIKOR Xếp hạng thứ tự nhà thầu để xác định nhà thầu xếp hạng cao Xếp hạng thứ tự nhà thầu để xác định nhà thầu xếp hạng cao Chấp nhận giải pháp tối ưu Chọn lựa nhà Hình 2: Các bước tiến hành lựa chọn nhà thầu Từ ý kiến đánh giá tổ tư vấn đấu thầu ta quy ma trận so sánh cặp tiêu chí, sau sử dụng phần mềm Expert Choice ta có bảng tổng hợp ma trận so sánh cặp trọng số sau : T1 T2 T3 T4 T5 T6 T1 T2 1/5 T3 1/6 T4 1/6 1/3 1/2 T5 1/7 1/3 1/3 1/2 CI= 0.05 max =6.29 T6 1/8 1/3 1/3 1/3 1/2 Trọng số TB 0.027 0.109 0.095 0.173 0.249 0.347 CR= 0.04 Bảng 1:Ma trận so sánh cặp tiêu chí lựa chọn nhà thầu Tiêu chí T1 T2 T3 T4 T5 T6 w TUNGFENG BINHDINH JIKON 0.027 0.576 0.212 0.212 0.109 0.413 0.348 0.239 0.095 0.377 0.355 0.268 0.173 0.416 0.328 0.257 0.249 119 110 107 0.347 18.900 16.110 14.978 Bảng 2:Ma trận so sánh cặp tiêu chí lựa chọn nhà thầu Trong đó, tiêu chí T2 (ngày), T3 (tỷ đồng) Sau áp dụng phương pháp VIKOR TOPSIS bước 3, ta có kết sau: - Kết phương pháp VIKOR: - ĐP 0.596 Sj 0.347 Rj Qj Xếp hạng Kết phương pháp TOPSIS: TUNGFENG BINHDINH JIKON Dj 0.0613 0.0478 0.0494 BĐ 0.345 0.100 Dj * 0.0494 0.0354 0.0613 JK 0.404 0.173 0.265 Cj* Xếp hạng 0.5538 0.5748 0.4462 Như nhà thầu chọn BÌNH ĐỊNH, xếp hạng phương pháp VIKOR TOPSIS Đây ví dụ điển hình cho nhà thầu, khơng phải nhà thầu bỏ giá thấp (JIKON), thời gian thi công ngắn nhất; nhà thầu có kỹ thuật tốt, bỏ giá cao (TUNGFENG); mà nhà thầu bỏ giá tiến độ hợp lý với lực trúng thầu KẾT LUẬN: Mục đích báo đề xuất mơ hình chọn nhà thầu theo nghiên cứu chọn thầu giới Quy trình chọn thầu thật cần thiết tình hình kinh tế Việt Nam Quy trình lựa chọn nhà thầu kết hợp tất tiêu chí giúp chủ đầu tư lựa chọn nhà thầu xác khách quan vừa đảm bảo chất lượng, an toàn… đảm bảo lợi nhuận cao Áp dụng mơ hình kết hợp AHP, VIKOR, TOPSIS việc lựa chọn nhà thầu thi công nhà cao tầng dựa mối quan hệ tất tiêu chí : giá, lực kinh nghiệm, tài chính, tiến độ, kỹ thuật, … cần thiết Nhà thầu trúng thầu với lực kỹ thuật cao với giá trúng thầu thời gian thi cơng "hợp lý" mức độ rủi ro dự án xây dựng giảm Việc chọn nhà thầu dựa yếu tố giá rủi ro, dễ dẫn đến nhiều sai phạm giảm chất lượng, tiến độ trì trệ, tai nạn lao động Qua nghiên cứu, phân tích q trình lựa chọn nhà thầu đề xuất mơ hình lựa chọn nhà thầu dựa phương pháp AHP, kỹ thuật VIKOR, TOPSIS tác giả nhận thấy thật điều cần thiết để phân tích, đánh giá lựa chọn nhà thầu điều kiện Việt Nam Việc sử dụng phương pháp kết hợp AHP, kỹ thuật VIKOR, TOPSIS để đánh giá thầu không gây mâu thuẫn với cách đánh giá theo văn quy phạm pháp luật hành đấu thầu TÀI LIỆU THAM KHẢO:  N.C.Đặng H.L.Lê, "Yếu tố thành công dự án tổng thầu thiết kế - thi công," in Hội nghị khoa học khoa kỹ thuật xây dựng, Hồ Chí Minh, 2011  X.Huang, "An Analysis of the Selection of Project Contractor in the Construction Management Process," International Journal of Business and Management, vol 6, no 3, pp 184-189, Mar 2011  H.D.Nguyễn, "Lựa chọn nhà thầu dự án nhà cao tầng Việt Nam mơ hình Best Value," Luận văn thạc sỹ ngành Công nghệ quản lý xây dựng – Đại học Bách Khoa TP.HCM., Hồ Chí Minh, Luận văn thạc sĩ 2011  Z.Hatush and M.R.Skitmore, "Criteria for contractor selection," Construction Management and Economics, vol 15, no 1, pp 19-38., 1997  Z.Hatush and M.R Skitmore, "Contractor selection using multicriteria utility theory: an additive model.," Building and Environment, vol 33, no 2-3, pp 105-115, 1998  E W L CHENG and H LI, "Contractor selection using the analytic network process," Construction Management and Economics, vol 22, pp 1021–1032, 2004  B.McCabe el al, "Construction prequalification using data envelopment analysis," Canadian Journal of Civil Engineering, vol 32, no 1, pp 183-193, 2005  H.LI Hao Q.S.XIE, "Application of Topsis in the Bidding evaluation of Manufacturing enterprises," in 5th International Conference on e-Engineering & Digital Enterprise Technology, China, 2006, pp 184-188  K.P.Anagnostopoulos, A.P.Vavatsikos, "An AHP Model for Construction Contractor Prequalification," Operational Research An International Journal, vol 6, no 3, pp 333346, 2006  G.V.Manideepak et al, "Methodologies for Contractor Selection in Construction Industry," in ACSGE-2009, Oct 25-27, BITS Pilani, India, 2009, pp 1-10  A.Idrus et al, "Decision Criteria for Selecting Main Contractors in Malaysia," Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology, vol 3, no 12, pp 1358-1365, 2011  José Ramón San Cristóbal, "Contractor Selection Using Multicriteria Decision-Making Methods," Journal of Construction Engineering and Management”, vol 138, no.6,2012  C.L.Hwang, K.Yoon, Multiple Attribute Decision Making: Methods and Application 10 New York, USA: Springer-Verlag, 1981  L.Y.Chen & T.C.Wang, "Optimizing Partners’ Choice in IS/IT Outsourcing Process: The Strategic Decision of Fuzzy VIKOR," International Journal of Production Economics, vol 120, no 1, pp 233-242, 2009 11 ... lựa chọn nhà thầu Trong đó, tiêu chí T2 (ngày), T3 (tỷ đồng) Sau áp dụng phương pháp VIKOR TOPSIS bước 3, ta có kết sau: - Kết phương pháp VIKOR: - ĐP 0.596 Sj 0.347 Rj Qj Xếp hạng Kết phương pháp. .. tuyển nhà thầu H.Li Q.S.Xie (2006) nghiên cứu ứng dụng phương pháp TOPSIS đánh giá dự thầu doanh nghiệp sản xuất Kết nghiên cứu cho thấy phương pháp TOPSIS cải thiện phương pháp đánh giá thầu tại,... nhà thầu kết hợp tất tiêu chí giúp chủ đầu tư lựa chọn nhà thầu xác khách quan vừa đảm bảo chất lượng, an toàn… đảm bảo lợi nhuận cao Áp dụng mơ hình kết hợp AHP, VIKOR, TOPSIS việc lựa chọn