Ứng dụng lý thuyết đồ thị và ma trận lựa chọn nhà thầu phụ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - NGUYỄN ĐÌNH TUẤN ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT ĐỒ THỊ VÀ MA TRẬN LỰA CHỌN NHÀ THẦU PHỤ CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ XÂY DỰNG MÃ NGÀNH: 06 58 90 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, Tháng 01 năm 2011 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA T.P HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : TS PHẠM HỒNG LUÂN Cán chấm nhận xét : PGS.TS NGUYỄN THỐNG Cán chấm nhận xét : TS LƯƠNG ĐỨC LONG Luận văn thạc sỹ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 16 tháng 01 năm 2011 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sỹ gồm có: TS Ngô Quang Tường PGS TS Nguyễn Thống TS Phạm Hồng Luân TS Lương Đức Long TS Lưu Tường Văn TS Đinh Công Tịnh TS Lê Hoài Long TS Nguyễn Duy Long ThS Đỗ Thị Xuân Lang Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày 25 tháng 01 năm 2010 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN ĐÌNH TUẤN .Giới tính : Nam Ngày, tháng, năm sinh: 20/6/1979 Nơi sinh : Bình Định Chun ngành: Cơng nghệ quản lý xây dựng … MSHV: 00807764 I- TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT ĐỒ THỊ VÀ MA TRẬN LỰA CHỌN NHÀ THẦU PHỤ II- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:  Hiểu rõ tiến trình lựa chọn nhà thầu Việt Nam, đặc biệt lựa chọn nhà thầu phụ nhà thầu chính;  Xác định tiêu chí dùng để xem xét, đánh giá suốt trình lựa chọn nhà thầu phụ thi công xây dựng;  Phát triển ứng dụng phương pháp lý thuyết đồ thị ma trận (Graph theory and matrix approach – GTMA) việc lựa chọn nhà thầu phụ thi công xây dựng;  So sánh đánh giá phương pháp GTMA (graph theory and matrix approach) với phương pháp chọn thầu khác SAW (simple additive weighting) AHP (analytic hierarchy process) 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 25/01/2010 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 02/12/2010 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS PHẠM HỒNG LUÂN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH TS: PHẠM HỒNG LUÂN TS: LƯƠNG ĐỨC LONG KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành không nỗ lực thân mà cịn nhận hướng dẫn tận tình, hỗ trợ góp ý chân tình bạn bè đồng, khuyến khích động viên mạnh mẽ từ gia đình Tơi xin chân thành cám ơn q thầy, ngành Công nghệ quản lý xây dựng – Trường Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quí báu suốt thời gian tơi học chương trình cao học Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Phạm Hồng Luân, người Thầy đáng kính tận tâm hướng dẫn đóng góp nhiều ý kiến quý báu trước q trình tơi thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo quý đồng nghiệp Công ty Đại Hà Tech Corp, Công ty Cổ phần Sông Đà 207 hỗ trợ khuyến khích tơi hồn thành luận văn Và cuối cùng, xin đặc biệt biết ơn bố, mẹ thành viên khác gia đình ln đồng hành, động viên hỗ trợ mặt để n tâm hồn thành luận văn Tp Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 12 năm 2010 Người thực luận văn Nguyễn Đình Tuấn TĨM TẮT LUẬN VĂN Một yếu tố quan trọng hoạt động xây dựng lựa chọn nhà thầu, đặc biệt việc thuê nhà thầu thực trực tiếp dự án – nhà thầu phụ Mục tiêu tổng thể trình lựa chọn nhà thầu phụ giảm thiểu rủi ro, tối đa hóa giá trị tổng thể dự án Nhà thầu phụ đóng vai trị quan trọng dự án vậy, lý lựa chọn nhà thầu phụ cấu thành định quan trọng cho dự án Quá trình lựa chọn nên nắm lấy tiềm điều tra nhà thầu để cung cấp dịch vụ tiêu chuẩn chấp nhận chi phí, chất lượng, tiến độ, an toàn lao động v.v… Trong nghiên cứu này, phân tích để nhìn thấy mặt tích cực hạn chế công tác lựa chọn nhà thầu Việt Nam, cụ thể công tác đấu thầu Trên thực tế, công tác lựa chọn nhà thầu phổ biến sử dụng phương pháp liệt kê cho điểm, dễ thực phương pháp không đề cập đến tác động ảnh hưởng lẫn tiêu chí lựa chọn nhà thầu dẫn đến xem xét lựa chọn không thật đầy đủ xác Vì vậy, cần thiết phải tạo công cụ lựa chọn nhà thầu đầy đủ đặc biệt có xem xét tác động lẫn tiêu chí lựa chọn nhà thầu hoạt động xây dựng; nhà thầu mà tiêu chí có mức độ đồng hợp lý ưu tiên lựa chọn Phạm vi giới hạn nghiên cứu lựa chọn nhà thầu phụ thi công xây lắp Nghiên cứu nhằm xác định phân tích tiêu chí liên quan đến việc lựa chọn nhà thầu phụ thi công xây dựng từ nghiên cứu trước từ điều kiện thực tế Việt Nam Sử dụng phương pháp đánh giá chuyên gia thông qua bảng câu hỏi khảo sát để xây dựng tiêu chí lựa chọn nhà thầu phụ thi công xây lắp Việt Nam Từ đề xuất mơ hình lựa chọn nhà thầu phụ hợp lý dựa sở lý thuyết đồ thị ma trận (Graph theory and matrix approach) Đồng thời có so sánh với phương pháp lựa chọn nhà thầu phụ áp dụng vào thực tế Việt Nam – phương pháp liệt kê cho điểm (Simple additive weighting) nghiên cứu trước – AHP (Analytic hierarchy process) thông qua hai dự án cụ thể; để thấy mặt ưu điểm hạn chế phương pháp ABSTRACT One of the most important elements in the build activity is contractor selection, special selection is the direct execute contractor of project – subcontractor Total purpose of subcontractor selection process is minimum of value risk and maximum of value total of project Therefore, subcontractor has a important position in the construction project, That is the reason, subcontractor selection is an important determine in the construction project selection process should gets potential test of the contractor to provide a standard service that is accepted about cost, quality, schedule, safety, etc This study, we analyze to see many advantages and disadvantages in contractor selection of Viet Nam, the example is competitive bidding Actually, the selection of currently popular contractor method uses simple additive weighting method, it is easy to implement, but this method does not refer to the mutual impact between the contractor selection criterions led to consider real options are not full and accurate Therefore, we need to create a new full contractor selection tool that has considering the interactions between the criterions in contractor selection in construction activities; the contractor has some criterions that is equalization and rationalization, it will be preferred Limited scope of this study is the contractor selection in construction work This study purpose is definition and analyses some relevant criterions to the subcontractor selection in construction work through the previous studies and the actual conditions in Vietnam Using the expert evaluation method through survey questionnaires develops many criterions for selecting subcontractors in the construction work in Vietnam Moreover, we’ll propose a reasonable model of subcontractor selection that bases on graph theory and matrix Simultaneously, we’ll compare with another that has been applied into practice in Vietnam – Simple additive weighting method as well as previous study – Analytic hierarchy process through two specific projects and we will see the advantage and disadvantage faces of this method DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT CÁC KÝ HIỆU:  Cs : ma trận lựa chọn nhà thầu phụ  Det : biểu thức det ma trận  Per : biểu thức per ma trận CÁC CHỮ VIẾT TẮT  GTMA : graph theory and matrix approach  AHP : analytic hierarchy process  SAW : simple additive weighting  GDP : gross domestic product  FDI : foreign direct investment  ODA : Official development assistant  WB : World bank  ADB : Asian development bank  QH : Quốc hội  CP : Chính Phủ  EPC : engineering procurenment construction  FIDIC : federation internation des ingenieurs conseils  MFEP : multi factor evaluation process  ANN : artificial neural network  MCDA : multi-criteria decision analysis  MCDM : multi – criteria decision making  MAA : multi-attribute analysis  BA : bespoke approaches  MR : multiple regression  MAUT : multi-attribute utility theory Luận văn cao học Ngành Công nghệ Quản lý xây dựng MỤC LỤC CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Tầm quan trọng nghiên cứu 1.4 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Cấu trúc luận văn 1.7 Tóm tắt chương I CHƯƠNG II: TỔNG QUAN/LƯỢC KHẢO CÁC VẤN ĐỀ ĐÃ NGHIÊN CỨU 2.1 Tìm hiểu việc lựa chọn nhà thầu hoạt động xây dựng Việt Nam 2.1.1 Giới thiệu 2.1.2 Các hình thức lựa chọn nhà thầu 2.1.2.1 Đấu thầu rộng rãi 2.1.2.2 Đấu thầu hạn chế 2.1.2.3 Chỉ định thầu 2.1.2.4 Chào hàng cạnh tranh 2.1.2.5 Mua sắm trực tiếp 2.1.2.6 Tự thực 2.1.2.7 Mua sắm đặc biệt 2.1.2.8 Đấu thầu Quốc tế 2.1.3 Tìm hiểu phương thức đấu thầu Việt Nam 2.1.3.1 Phương thức đấu thầu túi hồ sơ 2.1.3.2 Phương thức đấu thầu túi hồ sơ 2.1.3.3 Phương thức đấu thầu hai giai đoạn 2.1.3.4 Một số phương thức đấu thầu đặc biệt 11 2.1.4 Giới thiệu quy trình tổ chức đấu thầu để lựa chọn nhà thầu thi công 15 2.2 Các nghiên cứu trước phương pháp lựa chọn nhà thầu .15 2.2.1 Mơ hình phân cực 15 2.2.2 Phương pháp đánh giá đa tiêu chí - Multi Factor Evaluation Process (MFEP) .16 2.2.3 Phương pháp liệt kê cho điểm 18 2.2.4 Phương pháp lợi ích chung 20 2.2.5 Phương pháp ma trận Warkentin 22 2.2.6 Phương pháp mạng nơron nhân tạo (Artificial Neural Network - ANN).24 2.2.7 Phương pháp phân tích định đa tiêu chí – Multi-criteria decision analysis (MCDA) 25 2.2.7.1 Phương pháp phân tích đa thuộc tính (Multi-Attribute Analysis MAA) 26 2.2.7.2 Phương pháp Bespoke (Bespoke Approaches - BA) 26 2.2.7.3 Phương pháp hồi quy đa bội ( Multiple Regression – MR) .27 Nguyễn Đình Tuấn Trang: i/iii Luận văn cao học Ngành Công nghệ Quản lý xây dựng 2.2.7.4 Phương pháp lý thuyết lợi ích đa thuộc tính (Multi-Attribute Utility Theory - MAUT) .28 2.2.7.5 Phương pháp qui hoạch mục tiêu (Goal Programming) 29 2.3 Giới thiệu chung phương pháp q trình phân tích thứ bậc – Analytic Hierarchy Process (AHP) .30 2.3.1 Giới thiệu phương pháp q trình phân tích thứ bậc (AHP) 30 2.3.2 Ưu điểm phương pháp AHP 30 2.3.3 Ví dụ phương pháp AHP chọn thầu phụ xây dựng 32 2.3.3.1 Sơ đồ thứ bậc 32 2.3.3.2 Minh họa tính tốn 32 2.4 Các tiêu chí phân loại, lựa chọn nhà thầu phụ 36 2.5 Tóm tắt chương II 41 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42 3.1 Nội dung phương pháp định lượng lý thuyết đồ thị ma trận – Graph theory and matrix approach (GTMA) 42 3.1.1 Cơ sở lý thuyết đồ thị ma trận 42 3.1.1.1 Lý thuyết đồ thị 42 3.1.1.2 Lý thuyết ma trận .45 3.1.2 Phương pháp định lượng lý thuyết đồ thị ma trận 49 3.1.2.1 Giới thiệu lý thuyết đồ ma trận .49 3.1.2.2 Nội dung Phương pháp định lượng lý thuyết đồ thị ma trận 50 3.2.3 Ứng dụng lý thuyết đồ thị ma trận vào tốn chọn nhà thầu phụ thi cơng xây dựng 62 3.2 Phương pháp nghiên cứu .67 3.2.1 Quá trình thực nghiên cứu 67 3.2.2 Qui trình thiết kế bảng câu hỏi .67 3.3 Lý thuyết thống kê .70 3.3.1 Định nghĩa xác suất 70 3.3.1.1 Định nghĩa cổ điển xác suất 70 3.3.1.2 Các qui tắc đếm 70 3.3.1.3 Định nghĩa thống kê xác suất .71 3.3.2 Lý thuyết thống kê 71 3.3.2.1 Lý thuyết mẫu 71 3.3.2.2 Lý thuyết ước lượng 76 3.4 Tóm tắt chương III 77 CHƯƠNG IV: XỬ LÝ SỐ LIỆU VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 78 4.1 Kỹ thuật vấn sâu 78 4.1.1 Câu hỏi vấn 78 4.1.2 Tổng hợp kết phân tích 78 4.2 Khảo sát bảng câu hỏi 79 4.2.1 Thiết kế bảng câu hỏi .79 4.2.2 Tổng hợp kết phân tích liệu 80 Nguyễn Đình Tuấn Trang: ii/iii Luận văn cao học Ngành Công nghệ Quản lý xây dựng 4.2.2.1 Kết thống kê phân tích thơng tin chung 80 4.2.2.2 Kết thống kê phân tích thơng tin q trình đánh giá lựa chọn nhà thầu thi công xây dựng điều kiện Việt Nam .86 4.3 Áp dụng phương pháp Graph theory and matrix approach – GTMA vào toán thực tế 111 4.3.1 Xác định tiêu chí lựa chọn nhà thầu phụ (Bước 1) 111 4.3.2 Khảo sát, xác định xõ tiêu chí lựa chọn nhà thầu phụ (Bước 2) 111 4.3.3 Thành lập đồ thị biểu diễn quan hệ tương quan lẫn tiêu chí so sánh (Bước 3) 111 4.3.4 Phát triển ma trận đồ thị biểu diễn mối quan hệ tương quan lẫn tiêu chí so sánh (Bước 4) .113 4.3.4.1 Xác định aij .114 4.3.4.2 Xác định Ai 115 4.3.5 Biểu diễn hàm per(ma trận) nhà thầu phụ (Bước 5) 125 4.3.6 Kết biểu thức per nhà thầu phụ (Bước 6) .134 4.3.7 Sử dụng phương pháp SAW (Simple Additive Weighting) – liệt kê cho điểm có trọng số lựa chọn nhà thầu phụ 135 4.3.8 Sử dụng phương pháp AHP (Analytic Hierarchy Process) – q trình phân tích thứ bậc lựa chọn nhà thầu phụ .137 4.3.9 So sánh phương pháp lựa chọn nhà thầu phụ .141 4.3.10 Áp dụng phương pháp Graph theory and matrix approach – GTMA vào toán thực tế thứ 142 4.3.10.1 Phát triển ma trận đồ thị biểu diễn mối quan hệ tương quan lẫn tiêu chí so sánh (Bước 4) .142 4.3.10.2 Ma trận Cs nhà thầu phụ .152 4.3.10.3 Kết biểu thức per nhà thầu phụ (Bước 6) 152 4.3.10.4 Sử dụng phương pháp SAW (Simple Additive Weighting) – liệt kê cho điểm có trọng số lựa chọn nhà thầu phụ 154 4.3.10.5 Sử dụng phương pháp AHP (Analytic Hierarchy Process) – q trình phân tích thứ bậc lựa chọn nhà thầu phụ 155 4.3.10.6 So sánh phương pháp lựa chọn nhà thầu phụ 158 4.4 Tóm tắt chương IV 159 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 161 5.1 Kết nghiên cứu 161 5.1.1 Kết nghiên cứu 161 5.1.1.1 Ma trận lựa chọn nhà thầu phụ (ma trận Cs) 161 5.1.1.2 Mức độ quan trọng (trọng số) tiêu chí lựa chọn nhà thầu phụ thi công xây dựng 161 5.1.2 Mục đích nghiên cứu 164 5.2 Kết luận .165 5.3 Kiến nghị hướng nghiên cứu 165 Nguyễn Đình Tuấn Trang: iii/iii ... lượng lý thuyết đồ thị ma trận 49 3.1.2.1 Giới thiệu lý thuyết đồ ma trận .49 3.1.2.2 Nội dung Phương pháp định lượng lý thuyết đồ thị ma trận 50 3.2.3 Ứng dụng lý thuyết đồ thị ma trận vào... lượng lý thuyết đồ thị ma trận – Graph theory and matrix approach (GTMA) 42 3.1.1 Cơ sở lý thuyết đồ thị ma trận 42 3.1.1.1 Lý thuyết đồ thị 42 3.1.1.2 Lý thuyết ma trận. .. lựa chọn dựa sở ứng dụng lý thuyết đồ thị ma trận toán học (Graphic Theory and Matrix Approach) Phương pháp lý thuyết đồ thị ma trận có ưu điểm lớn kể đến tác động lẫn tiêu chí lựa chọn nhà thầu