Áp dụng phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) để lựa chọn phương thức thực hiện dự án đầu tư xây dựng

Bài viết này đề xuất giải pháp áp dụng phương pháp phân tích thứ bậc để lựa chọn phương thức thực hiện dự án cho các chủ đầu tư đầu tư xây dựng ở Việt Nam.

Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng NUCE 2019 13 (3V): 125–135 ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỨ BẬC (AHP) ĐỂ LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC THỰC HIỆN DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG Phạm Quang Thanha,∗ a Khoa Xây dựng Cơng trình thủy, Trường Đại học Xây dựng, 55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 18/06/2019, Sửa xong 28/06/2019, Chấp nhận đăng 29/07/2019 Tóm tắt Phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) phương pháp phân tích định lượng sử dụng để phân tích lựa chọn phương án Ưu điểm qua việc vấn chuyên gia ta lợi dụng ý kiến thay u cầu khối lượng liệu lớn không cần q nhiều liệu số Vì lý đó, phù hợp với việc lựa chọn phương thức thực dự án đầu tư xây dựng, vốn coi cơng việc phức tạp khó lượng hóa khía cạnh cần đánh giá, liên quan đến rủi ro Bài báo đề xuất giải pháp áp dụng phương pháp phân tích thứ bậc để lựa chọn phương thức thực dự án cho chủ đầu tư đầu tư xây dựng Việt Nam Từ khố: phân tích thứ bậc (AHP); định; phương thức thực dự án đầu tư xây dựng USING ANALYTIC HIERARCHY PROCESS (AHP) TO SELECT CONSTRUCTION PROJECT DELIVERY METHODS Abstract The Analytic Hierarchy Process (AHP) is a quantitative analysis technique which is used for organizing and analyzing complex decisions AHP methods’ advantage is utilizing experts’ judgments for the process instead of requiring a huge amount of data Therefore, AHP is considered as an appropriate method in choosing the mode of construction project delivery methods, which is a complicated process in collecting data, especially risk-related data This study proposes a solution to utilize AHP method in order to select the construction project delivery methods for investors in Vietnam Keywords: Analytic Hierarchy Process (AHP); decision-making; construction project delivery method https://doi.org/10.31814/stce.nuce2019-13(3V)-14 c 2019 Trường Đại học Xây dựng (NUCE) Giới thiệu Trong trình phát triển khoa học quản lý dự án, có nhiều phương thức thực dự án giới thiệu sử dụng thực tế [1], ví dụ như: Phương thức Tự thực hiện; Phương thức Thiết kế - Đấu thầu - Xây dựng; Phương thức Sử dụng nhiều nhà thầu chính; Phương thức truyền thống cải tiến [2]; Phương thức Thiết kế - Xây dựng [3]; Phương thức Bắc cầu, biến thể Thiết kế - xây dựng (Tài liệu - Xây dựng); Phương thức Chìa khóa trao tay Các phương thức có ưu nhược điểm khác phương thức chứa đựng rủi ro định cho chủ đầu tư dự án đơn vị tham gia thực hiện, thế, chủ đầu tư cần có cân nhắc định để lựa chọn phương thức thực phù hợp cho dự án cụ thể Khi dự án có ưu tiên đặc biệt khía cạnh định đó, ví dụ thời gian ∗ Tác giả Địa e-mail: thanhpq@nuce.edu.vn (Thanh, P Q.) 125 Thanh, P Q / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng chi phí, người ta lấy tiêu chí để làm định Tuy nhiên, thực tế, có nhiều tình tồn nhiều tiêu chí phải xem xét, đánh giá đồng thời lựa chọn phương thức thực dự án đầu tư xây dựng, mà tiêu chí lại khó định lượng chuyển đổi thành chi phí (có thể khơng đủ thơng tin và/hoặc khơng đủ thời gian) Phương pháp phân tích thứ bậc (Analytic Hierarchy Process – viết tắt AHP) phương pháp thay phương pháp lựa chọn phương án truyền thống trường hợp [4] Bài báo trình bày nội dung phương pháp AHP, sau đề xuất giải pháp áp dụng phương pháp để lựa chọn phương thức thực dự án đầu tư xây dựng với ví dụ cụ thể Cở sở khoa học phương pháp nghiên cứu Như phân tích mục trên, nghiên cứu tác giả sử dụng phương pháp phân tích thứ bậc Cụ thể nội dung phương pháp trình bày sau: AHP phương pháp định đa mục tiêu đề xuất Thomas L Saaty – nhà toán học người gốc Irắc vào năm 1980 AHP phương pháp định lượng, dùng để xếp phương án đề xuất chọn phương án thỏa mãn tiêu chí cho trước AHP giúp lựa chọn phương án tốt thỏa mãn tiêu chí người định dựa sở so sánh cặp phương án chế tính tốn cụ thể [4] Các tiền đề phương pháp AHP xây dựng bao gồm: - Tiền đề 1: So sánh thuận nghịch: so sánh, đánh giá người định phải bảo đảm điều kiện thuận nghịch Nếu A quan trọng B x lần B quan trọng A 1/x lần; - Tiền đề 2: Tính đồng nhất: việc đánh giá người định phải dựa thang đo cố định có giới hạn; - Tiền đề 3: Tính độc lập: người định xem xét tiêu đó, coi độc lập so với tiêu khác - Tiền đề 4: cấu trúc phân tích phải trọn vẹn để dễ dàng định Giả sử ta có vấn đề cần định (gọi mục tiêu), phải dựa nhiều tiêu chí (Tiêu chí C1, Tiêu chí C2, , Tiêu chí Cn) Các phương án đưa vào so sánh PA1, PA2, PAm Các vấn đề toán mơ hình hóa Hình Hình Sơ đồ mơ tả tốn phân tích thứ bậc Phương pháp phân tích thứ bậc [4, 5] (AHP) thực theo bước sau: Bước 1: Xác định mức độ ưu tiên cho tiêu chí Với n tiêu chí thể Hình 1, ta thực lập ma trận vng cấp n Sau đó, ta tiến hành thực việc so sánh tiêu chí theo cặp điền giá trị mức độ ưu tiên tiêu chí 126 Thanh, P Q / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng vào bảng (các giá trị j , với i chạy theo hàng, j chạy theo cột) Các mức độ ưu tiên theo cặp tiêu chí tra cứu từ Bảng 1, có giá trị nguyên dương từ đến nghịch đảo số Lưu ý ta phải ghi hai giá trị mức độ ưu tiên cho cặp tiêu chí tùy thuộc vào việc ta xem xét giá trị trước Giả sử tiêu chí C1 có mức độ ưu tiên 1/3 tiêu chí C3, tiêu chí C3 có mức độ ưu tiên lần tiêu chí C1 Ta ghi vào dòng tương ứng với C1 cột C3 giá trị 1/3, dòng tương ứng C3 cột C1 giá trị Bảng Bảng Ma trận số liệu xác định mức độ ưu tiên cho tiêu chí C1 C2 C3 Cn C1 C2 C3 Cn (a11 ) (a21 ) (a31 ) (a12 ) (a22 ) (a32 ) 1/3 (a13 ) 1/5 (a23 ) (a33 ) 1/7 (a1n ) 1/5 (a2n ) (a3n ) (an1 ) (an2 ) (an3 ) (ann ) Giả sử m cứu đánh giá tiêu chí thấy Chủ đầu tư khơng đủ lực để quản lý nhiều hợp đồng nên tiêu chí lựa chọn sơ số lượng hợp đồng đồng thời không nhiều Chủ đầu tư người ưa mạo hiểm (khơng thích rủi ro) nên khơng muốn chọn phương thức mới, lạ Do tiêu chí sàng lọc thứ hai khơng phải phương thức chưa áp dụng Việt Nam Khi xem xét phương thức sử dụng, dự án có quy mơ lớn nên việc tìm đơn vị tổng thầu chìa khóa trao tay có đủ tiềm lực tài để thực dự án khơng khả thi Vì việc áp dụng phương thức Chìa khóa trao tay bị loại Như chủ đầu tư cân nhắc lựa chọn phương thức lại là: - Phương thức Tự thực hiện; - Phương thức Thiết kế - Đấu thầu - Xây dựng; - Phương thức Sử dụng nhiều nhà thầu chính; - Phương thức truyền thống cải tiến; - Phương thức Thiết kế - Xây dựng; - Phương thức Bắc cầu, biến thể Thiết kế - xây dựng (Tài liệu - Xây dựng) Sử dụng tiêu chí sàng lọc trên, phương thức Sử dụng nhiều nhà thầu chính, Phương thức truyền thống cải tiến Phương thức Bắc cầu, biến thể Thiết kế - xây dựng (Tài liệu - Xây dựng) khơng đạt Do đó, lại phương thức đưa vào so sánh (ký hiệu từ PT1 đến PT3): PT1: Tự thực 130 Thanh, P Q / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng hiện; PT2: Thiết kế - Đấu thầu - Xây dựng; PT3: Thiết kế - Xây dựng Các tiêu chí chia làm hai cấp sau: Cấp 1: Bao gồm ba nhóm: Nhóm (N1) “ Nhóm tiêu chí liên quan đến đặc điểm dự án”, Nhóm (N2) “Nhóm tiêu chí tiêu chí liên quan đến yêu cầu thiết yếu chủ đầu tư” Nhóm (N3) “ Nhóm tiêu chí chủ đầu tư ưu tiên thêm” Cấp 2: Giả sử chuyên gia giúp chủ đầu tư lựa chọn tiêu chí sau để đánh giá nhóm Cụ thể sau: - Nhóm gồm tiêu chí: Tiêu chí N11: Độ phức tạp kỹ thuật dự án; Tiêu chí N12: Khả rút ngắn tiến độ dự án; Tiêu chí N13: Mức độ rõ ràng phạm vi công việc dự án - Nhóm gồm tiêu chí: Tiêu chí N21: Rủi ro chủ đầu tư phải gánh chịu; Tiêu chí N22: Khả làm tăng chi phí cho DA góc độ CĐT; Tiêu chí N23: Khả kiểm sốt cơng tác thiết kế - Nhóm gồm tiêu chí: Tiêu chí N31: Tính dễ xây dựng giải pháp thiết kế Tiêu chí N32: Số lượng đơn vị chịu trách nhiệm việc thực dự án Hình Mơ hình AHP ví dụ áp dụng Mơ hình AHP thể Hình Đây tốn AHP có hai cấp, thế, việc tính tốn trọng số phải thực theo hai cấp Các bước tiến hành tính tốn để lựa chọn phương án thể bảng tính trình bày Các kết tính tốn CR bước đạt u cầu, cho thấy tính quán ý kiến chuyên gia đánh giá, so sánh phương án Bước 1: Tính tốn ma trận so sánh cặp nhóm tiêu chí Bước 2: Tính tốn ma trận so sánh cặp tiêu chí nhóm Nhóm chủ đầu tư lựa chọn ba tiêu chí để đánh giá, theo bảng tiêu chí N11 có mức độ ưu tiên lớn nhất, sau đến tiêu chí N12 cuối tiêu chí N13 Sự phân bổ mức độ ưu tiên đánh giá qua ý kiến chuyên gia thể bảng Tiêu chí N11 ưu tiên gấp lần tiêu chí N12 gấp lần tiêu chí N13, tiêu chí N12 ưu tiên gấp lần tiêu chí N13 Tính tốn ma trận tương tự ta trọng số N11, N12, N13 ghi bảng Tương tự ta có trọng số N21, N22, N23, N31, N32 ghi Bảng 131 Thanh, P Q / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Bảng Bảng so sánh cặp nhóm tiêu chí Nhóm Nhóm Nhóm Tổng số Nhóm Nhóm Nhóm 1/3 3,333 1/2 1/4 1,750 8,000 Tính tốn wi j cho nhóm 0,300 0,600 0,100 RI 0,58 0,286 0,571 0,143 λmax 3,023 0,375 0,500 0,125 CI 0,012 Trọng số N1 = 0,320 N2 = 0,557 N3 = 0,123 CR 2,0% < 5% Bảng Bảng so sánh cặp tiêu chí nhóm Nhóm N11 N12 N13 N11 N12 N13 Tổng số 1/3 1/6 1,500 1/3 4,333 10,000 Tính tốn wi j cho tiêu chí 0,667 0,222 0,111 RI 0,58 0,692 0,231 0,077 λmax 3,027 0,600 0,300 0,100 CI 0,014 Trọng số N11 = 0,653 N12 = 0,251 N13 = 0,096 CR 2,3% < 5% Bảng Bảng so sánh cặp tiêu chí nhóm Nhóm N21 N22 N23 N21 N22 N23 Tổng số 1/3 1/5 1,533 1/3 4,333 9,000 Tính tốn wi j cho tiêu chí 0,652 0,217 0,130 RI 0,58 0,692 0,231 0,077 λmax 3,055 0,556 0,333 0,111 CI 0,028 Trọng số N21 = 0,633 N22 = 0,260 N23 = 0,106 CR 4,8% < 5% Bảng Bảng so sánh cặp tiêu chí nhóm Nhóm N31 N32 Tính tốn wi j cho tiêu chí N31 N32 Tổng số 4,000 1/3 1,333 0,250 0,750 0,250 0,750 Trọng số N31 = 0,250 N32 = 0,750 Kết tính tốn Bảng khơng cần tính số qn CR số tiêu chí Bước 3: Tính ma trận so sánh cặp phương thức theo tiêu chí để so sánh phương thức theo tiêu chí Bảng Bảng kết tính tốn để so sánh cặp phương thức tiêu chí N11 N11 PT1 PT2 PT3 Tính tốn wi j cho tiêu chí PT1 PT2 PT3 Tổng số 10,000 1/6 1/3 1,500 1/3 4,333 0,100 0,600 0,300 RI 0,58 132 0,111 0,667 0,222 λmax 3,027 0,077 0,692 0,231 CI 0,014 Trọng số PT1-N11 = 0,096 PT2-N11 = 0,653 PT3-N11 = 0,251 CR 2,3% < 5% Thanh, P Q / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Bảng 10 Bảng kết tính tốn để so sánh cặp phương thức tiêu chí N12 N12 PT1 PT2 PT3 Tính tốn wi j cho tiêu chí PT1 PT2 PT3 Tổng số 1/4 3,250 10,000 1/2 1/5 1,700 0,308 0,077 0,615 RI 0,58 0,400 0,100 0,500 λmax 3,033 0,294 0,118 0,588 CI 0,016 Trọng số PT1-N12 = 0,334 PT2-N12 = 0,098 PT3-N12 = 0,568 CR 2,8% < 5% Bảng 11 Bảng kết tính tốn để so sánh cặp phương thức tiêu chí N13 N13 PT1 PT2 PT3 Tính tốn wi j cho tiêu chí PT1 PT2 PT3 Tổng số 10,000 1/6 1/3 1,500 1/3 4,333 0,100 0,600 0,300 RI 0,58 0,111 0,667 0,222 λmax 3,027 0,077 0,692 0,231 CI 0,014 Trọng số PT1-N13 = 0,096 PT2-N13 = 0,653 PT3-N13 = 0,251 CR 2,3% < 5% Bảng 12 Bảng kết tính tốn để so sánh cặp phương thức tiêu chí N21 N21 PT1 PT2 PT3 Tính tốn wi j cho tiêu chí PT1 PT2 PT3 Tổng số 11,000 1/3 5,333 1/7 1/4 1,393 0,091 0,273 0,636 RI 0,58 0,063 0,188 0,750 λmax 3,053 0,103 0,179 0,718 CI 0,026 Trọng số PT1-N21 = 0,085 PT2-N21 = 0,213 PT3-N21 = 0,701 CR 4,6% < 5% Bảng 13 Bảng kết tính tốn để so sánh cặp phương thức tiêu chí N22 N22 PT1 PT2 PT3 Tính tốn wi j cho tiêu chí PT1 PT2 PT3 Tổng số 1/5 1/4 1,450 8,000 1/2 5,500 0,690 0,138 0,172 RI 0,58 0,625 0,125 0,250 λmax 3,038 0,727 0,091 0,182 CI 0,019 Trọng số PT1-N22 = 0,681 PT2-N22 = 0,118 PT3-N22 = 0,201 CR 3,3% < 5% Bảng 14 Bảng kết tính tốn để so sánh cặp phương thức tiêu chí N23 N23 PT1 PT2 PT3 Tính tốn wi j cho tiêu chí PT1 PT2 PT3 Tổng số 1/2 5,500 1/4 1/6 1,417 9,000 0,182 0,727 0,091 RI 0,58 0,176 0,706 0,118 λmax 3,015 133 0,222 0,667 0,111 CI 0,007 Trọng số PT1-N23 = 0,194 PT2-N23 = 0,700 PT3-N23 = 0,107 CR 1,3% < 5% Thanh, P Q / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Bảng 15 Bảng kết tính tốn để so sánh cặp phương thức tiêu chí N31 N31 PT1 PT2 PT3 Tính tốn wi j cho tiêu chí PT1 PT2 PT3 Tổng số 1/3 3,333 8,000 1/2 1/4 1,750 0,300 0,100 0,600 RI 0,58 0,375 0,125 0,500 λmax 3,023 Trọng số 0,286 0,143 0,571 CI 0,012 PT1-N31 = 0,320 PT2-N31 = 0,123 PT3-N31 = 0,557 CR 2,0% < 5% Bảng 16 Bảng kết tính tốn để so sánh cặp phương thức tiêu chí N32 N32 PT1 PT2 PT3 Tính tốn wi j cho tiêu chí PT1 PT2 PT3 Tổng số 9,000 1/3 3,333 1/5 1/2 1,700 0,111 0,333 0,556 RI 0,58 0,100 0,300 0,600 λmax 3,005 Trọng số 0,118 0,294 0,588 CI 0,002 PT1-N32 = 0,110 PT2-N32 = 0,309 PT3-N32 = 0,581 CR 0,4% < 5% Sau tính tốn trọng số ta tập hợp vào Bảng 17 Bảng 17 Bảng tính tốn, so sánh thứ tự ưu tiên phương thức Nhóm tiêu chí Tiêu chí Trọng số Nhóm Trọng số N1 Tiêu chí N11 Tiêu chí N12 Tiêu chí N13 Kết tính tốn phục vụ xếp hạng cục nhóm 0,320 0,653 0,251 0,096 Trọng số N2 Tiêu chí N21 Tiêu chí N22 Tiêu chí N23 Kết tính tốn phục vụ xếp hạng cục nhóm 0,557 0,633 0,260 0,106 Trọng số N3 Tiêu chí N31 Tiêu chí N32 Kết tính tốn phục vụ xếp hạng cục nhóm 0,123 0,250 0,750 Nhóm Nhóm Kết tính tốn phục vụ xếp hạng cuối PT1 PT2 PT3 0,096 0,653 0,251 0,334 0,098 0,568 0,096 0,653 0,251 KQ11 = 0,156 KQ12 = 0,514 KQ13 = 0,331 0,085 0,213 0,701 0,681 0,118 0,201 0,194 0,700 0,107 KQ21 = 0,252 KQ22 = 0,240 KQ23 = 0,508 0,320 0,123 0,557 0,110 0,309 0,581 KQ31 = 0,162 KQ32 = 0,263 KQ33 = 0,575 KQ1 = 0,210 KQ2 = 0,330 KQ3 = 0,459 (Trong đó: KQ11 = N11*PT1 − N11 + N12*PT1 − N12 + N13*PT1 − N13 KQ1 = KQ11*N1 + KQ21*N2 + KQ31*N3) Vậy phương thức PT3 chọn có kết tính toán xếp hạng cuối lớn cho dự án Nhà máy thủy điện 134 Thanh, P Q / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Kết luận Từ phân tích qua ví dụ tính tốn kiểm chứng cho thấy khơng có đầy đủ liệu để tính tốn phục vụ việc lựa chọn phương thức thực dự án đầu tư xây dựng, xem xét đến rủi ro, phương pháp AHP tỏ phù hợp Bằng việc so sánh cặp tiêu chí dựa mức độ quan trọng chúng phương thức thực dự án, sau so sánh đánh giá cặp phương án dựa mức độ ưu tiên lựa chọn xem xét riêng tiêu chí, kết hợp góc độ đánh giá lại, rõ ràng kết so sánh tổng hợp khoa học có sức thuyết phục Bài báo giới thiệu lại phương pháp AHP, phương pháp tính trọng số đưa ví dụ đơn giản, có tiêu chí so sánh để minh họa việc áp dụng phương pháp nói Khi có nhiều tiêu chí so sánh hơn, người ta sử dụng phần mềm chuyên dụng, nhóm tiêu chí thành nhiều nhóm giải toán kết hợp với toán phân tích mạng (Analytic Network Process) để phản ánh thực tế tiết kiệm thời gian tính toán Tài liệu tham khảo [1] Thanh, P Q (2015) Nghiên cứu phương thức thực dự án đầu tư xây dựng khu đô thị Việt Nam quan điểm quản lý rủi ro Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Xây dựng [2] Thanh, P Q., Quân, N T (2015) Cải tiến phương thức thực dự án “Thiết kế - Đấu thầu - Xây dựng” dự án đầu tư xây dựng khu thị Việt Nam Tạp chí Kinh tế Xây dựng, (1):19–23 [3] Thanh, P Q., Quân, N T (2014) Phân tích phương thức thực dự án “Thiết kế - Xây dựng” điều kiện Việt Nam Tạp chí Kinh tế Xây dựng, (4):18–23 [4] Ordoobadi, S M (2010) Application of AHP and Taguchi loss functions in supply chain Industrial Management & Data Systems, 110(8):1251–1269 [5] Saaty, T L (2008) Decision making with the analytic hierarchy process International Journal of Services Sciences, 1(1):83–98 135 ... giải pháp áp dụng phương pháp để lựa chọn phương thức thực dự án đầu tư xây dựng với ví dụ cụ thể Cở sở khoa học phương pháp nghiên cứu Như phân tích mục trên, nghiên cứu tác giả sử dụng phương pháp. .. tiềm lực tài để thực dự án khơng khả thi Vì việc áp dụng phương thức Chìa khóa trao tay bị loại Như chủ đầu tư cân nhắc lựa chọn phương thức lại là: - Phương thức Tự thực hiện; - Phương thức Thiết... Xây dựng; - Phương thức Sử dụng nhiều nhà thầu chính; - Phương thức truyền thống cải tiến; - Phương thức Thiết kế - Xây dựng; - Phương thức Bắc cầu, biến thể Thiết kế - xây dựng (Tài liệu - Xây