Dùng giải thuật di truyền tối ưu hóa lợi nhuận các dự án xây lắp có sự ràng buộc về tài chính

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ]]] ^^^ LÊ ĐÌNH NHẬT TÂN DÙNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN TỐI ƯU HÓA LI NHUẬN CÁC DỰ ÁN XÂY LẮP CÓ SỰ RÀNG BUỘC VỀ TÀI CHÍNH CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ XÂY DỰNG Mã ngành : 06.58.90 LUẬN VĂN THẠC SĨ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, THÁNG 11-2007 Công trình khoa học hoàn thành Trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh Cán Bộ Hướng Dẫn Khoa Học : TS ĐINH CÔNG TỊNH Cán Bộ Chấm Phản Biện : ………………………………………………………… Cán Bộ Chấm Phản Biện : ………………………………………………………… Luận Văn Thạc Sóõ bảo vệ hội đồng chấm bảo vệ Luận Văn Thạc Só Trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh TPHCM, ngày … tháng … năm………… 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 tháng năm NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: LÊ ĐÌNH NHẬT TÂN Giới tính : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 02 – 07 - 1980 Nơi sinh : Vĩnh Long Chuyên ngành : Công nghệ quản lý xây dựng Khoá (Năm trúng tuyển) : 2005 1- TÊN ĐỀ TÀI: DÙNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN TỐI ƯU HÓA LỢI NHUẬN CÁC DỰ ÁN XÂY LẮP CÓ SỰ RÀNG BUỘC VỀ TÀI CHÍNH 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Xây dựng cơng thức cho dịng tiền vào dịng tiền dự án xây dựng Dùng giải thuật di truyền (Genetic Algorithms - Gas) để tối ưu hóa tiến độ thực dự án, cực tiểu chi phí gián tiếp thực dự án Mơ hình hố chương trình tin học với trợ giúp Microsoft Excel 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS ĐINH CÔNG TỊNH Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Em xin gời lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến thầy TS Đinh Công Tịnh, tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em suốt trình thực luận văn Em xin chân thành cảm ơn tất thầy cô Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – Bộ Môn Thi Công truyền đạt cho em kiến thức bổ ích hai năm học vừa qua Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Đốc Xí Nghiệp Xây Dựng Số – Công Ty Cổ Phần Đầu Tư Xây Dựng Và Kinh Doanh Nhà Sài Gòn tạo điều kiện giúp đỡ cho em hoàn thành luận văn Mặc dù cố gắng để hoàn thành luận văn, hiểu biết có giới hạn nên tránh sai sót Kính mong quý Thầy Cô bạn tận tình đóng góp ý kiến TP.HCM, ngày … tháng … năm ………… LÊ ĐÌNH NHẬT TÂN TÓM TẮT Trong suốt thời gian thi công dự án, nhà thầu tiến hành công việc tiến độ đề khoản tiền có sẵn không đủû công trường không thiếu nhân công, máy móc thi công biện pháp thi công Do vấn đề quan trọng nhà thầu để cân mặt tài nội Mặt khác trình đấu thầu, chưa có phương pháp xác định lực tài nhà thầu, nên sở để đảm bảo dự án thành công Đề tài đề phương pháp giúp cho nhà thầu vừa cân tài vừa đạt lợi nhuận tối đa dự án ứng với số tiền có sẵn (vay mượn từ ngân hàng), giúp cho quản lý công tác xét thầu có nhìn đắn lực tài nhà thầu ABSTRACT When the executive of contruction project, contractors rarely have enough money to carry out the project The first importance is how to balance internal finance On the other hand, in the tender process, managers and his staff can not identify contractor’s ability present finance Thus, the topic utilizes genetic algoithm’s technique to solute aforesaid problem Chương : Giới Thiệu Và Đặt Vấn Đề CHƯƠNG : GIỚI THIỆU VÀ ĐẶT VẤN ĐỀ GIỚI THIỆU VÀ ĐẶT VẤN ĐỀ Ngành xây dựng có vai trò quan trọng công xây dựng đổi đất nước, hàng năm Nhà Nước dành tỷ trọng ngân sách để đầu tư cho xây dựng Để việc xây dựng có hiệu cần phải nghiên cứu phương pháp tổ chức sản xuất nhằm mục tiêu xây dựng kế hoạch đảm bảo chất lượng thi công 1.1 Giới thiệu chung Lập tiến độ thi công cho dự án xây dựng trình kế hoạch đặt cho công tác Một kế họach thực tế đáp ứng mối quan tâm chủ đầu tư, tư vấn giám sát đặc biệt nhà thầu xây dựng, làm giảm đến mức tối thiểu khả kế hoạch bị thất bại Phương pháp lên kế họach tài để đưa kế họach tài khả thi phù hợp với yêu cầu hoạt động tài thực tế suốt trình thi công với số tiền có sẵn thời gian Phương pháp giải khó khăn tài giúp nhà thầu cân nội tài Việc giảm đến mức tối thiểu tổng thời gian thi công công trình khái niệm làm tảng cho nghiên cứu toán tối ưu thời gian thi công sau đó, vấn đề kỹ thuật mà bao gồm việc quản lý tài phân tích cân đối việc sử dụng thời gian - chi phí phát triển để tiến hành kế hoạch thi công theo ý chủ đầu tư để đáp ứng quan tâm họ liên quan đến nguồn lực, chi phí thời gian Tuy nhiên, hoạt động xây dựng tài suốt trình thực dự án lại mối quan tâm hàng đầu mà rõ ràng cần phải giải trước Vì vậy, việc trì công việc theo kế hoạch thi công cân với khoản tiền có sẵn đóng góp có để đưa kế hoạch thực tế Những phân tích cân đối thời gian liên quan đến số tiền mặt có sẵn phù hợp chọn lựa để trang trải chi phí trực tiếp (trả tiền nguyên vật liệu, nhân công thiết Trang Chương : Giới Thiệu Và Đặt Vấn Đề bị thi công công trường), phương pháp kỹ thuật để hoàn thành công tác dự án thời gian quy định với mức chi tiêu tối thiểu Rất nhiều nghiên cứu tiến hành dựa phương pháp toán học phát triển để giải vấn đề cân đối thời gian chi phí Rada Carr (1989) sử dụng phương pháp số nguyên tổng hợp để giải vấn đề cân đối sử dụng thời gian Liu et al (1995) sử dụng phương pháp kết hợp chương trình số nguyên tuyến tính để tiến hành phân tích cân đối thời gian, vấn đề tốn nhiều thời gian bao gồm mối quan hệ tuyến tính rời rạc giải cách sử dụng lập trình kết hợp số nguyên (Meyer vaø Shafer 1963; Patterson vaø Huber 1974); Karaa vaø Nasr phát triển kiểu chương trình kết hợp tuyến tính số nguyên để làm giảm đến mức tối thiểu nguồn tài nguyên xây dựng, Burns et al (1996) phát triển cách giải vấn đề phối hợp sử dụng chương trình tuyến tính để tìm vùng giới hạn thấp cho đường cân chương trình số nguyên để tìm giải pháp ; chương trình hoạt động sử dụng để giải vấn đề cân đối thời gian cho hệ thống phân tích để hoàn tất chuỗi hay hệ thống phụ (Robinson 1975; Elmagraby 1993; De et al 1995) thuật toán gen gần sử dụng để giải vấn đề cân đối sử dụng thời gian (Li Love 1997; Feng et al 1999) Tuy nhiên nghiên cứu vấn đề sử dụng thời gian lý thuyết không xem khía cạnh họat động liên quan đến lên kế họach dựa vào số tiền mặt có sẵn Sự phân phối nguồn lực cân đối chúng số vấn đề giải cách sử dụng Genetic Algorithms (GAs) Một kỹ thuật GAs (Hegazy 1999) – xem xét đồng thời hai khía cạnh – giới thiệu cải tiến việc phân phối nguồn lực cân giải pháp rút từ kinh nghiệm thực tế để tìm giải pháp tối ưu Mô hình GAs (Leu Yang 1999) đề xuất kế hoạch tối ưu theo phương pháp tính toán đa tiêu chuẩn mà kết hợp mô hình cân đối thời gian chi phí, hạn chế cân đối nguồn lực Mô hình cung cấp kết hợp tổng số nguồn lực cách tối ưu, tối thiểu hóa chi phí công trình trực tiếp Trang Chương : Giới Thiệu Và Đặt Vấn Đề tổng thời gian thi công áp lực nguồn lực bị hạn chế Một tiếp cận GA (Chan et al 1996) phát triển bao gồm cân đối nguồn lực vấn đề phân phối nguồn lực hạn chế Phương pháp giới thiệu không phụ thuộc vào quy tắc tìm kiếm giải pháp mà trông cậy vào công việc chọn lựa tái liên kết GA để tìm hiểu lónh vực hệ thống cụ thể Thêm vào đó, kỹ thuật GA sử dụng để giải vấn đề cân đối thời gian với chi phí (Feng et al 1997; Li vaø Love 1997: Li et al 1999) Tuy nhiên, ứng dụng khác GA xây dựng bao gồm tiến hành hiệu việc đào bới chuyên chở tận dụng trang thiết bị vấn đề khai thác mặt đất (Haidar et al 1999), bố trí hiệu công trình (Li Love 1998) lựa chọn robot xây dựng tối ưu (Navon McCrea 1997) Vì mà phương pháp lập kế hoạch bao gồm khái niệm hay thuật toán tạo mối cân thi công công tác số tiền có sẵn Kết phương pháp cuối mang đến kế hoạch thiếu thực tế không khả thi Luận văn đề xuất mô hình tự động hoá kết hợp với giải thuật di truyền (Genetic Algorithms – GAs) để truy tìm giải pháp tối ưu cho toán lên kế hoạch tài cho dự án vừa nhỏ ứng với số tiền có sẵn nhà thầu 1.2 Sự cần thiết đề tài Một nhân tố hàng đầu mà nhà thầu mong muốn việc điều hành kinh doanh đạt lợi nhuận cao nhất, khả kiếm khoản tiền mặt tương ứng cách nhanh chóng để tiến hành việc thi công xây dựng với chi phí mức tối thiểu Trong suốt thời gian thi công dự án, nhà thầu tiến hành công việc tiến độ đề khoản tiền có sẵn không đủ công trường không thiếu nhân công, máy móc thi công biện pháp thi công Nguyên tắc xác định tạo cân mặt tài nội nhà thầu Trang Chương : Giới Thiệu Và Đặt Vấn Đề Hiện công ty xây dựng thực nhiều dự án lâm vào tình trạng thiếu tiền Họ lấy tiền nhận từ chủ đầu tư dự án bù đắp chi phí hoạt động cho dự án khác thực họ thiếu tiền dự án vào “đỉnh điểm tiến độ” Nhìn chung, công ty xây dựng chưa có tiến độ tài phù hợp với lực tài công ty trình thực dự án Bên cạnh ngân hàng công ty tài trung gian phát triển mạnh mẽ, họ sẵn sàng cho công ty xây dựng vay mượn khoản tiền hay gọi hạn mức tín dụng, hạn mức tín dụng tương xứng với tình hình thực công ty xây dựng Vả lại, doanh nghiệp hoạt động “thích” vay mượn nợ vay nợ vay chắn thuế hữu hiệu cho công ty họ Như vậy, với số tiền định vay mượn từ ngân hàng (hạn mức tín dụng), nhà thầu có sở cho việc lập tiến độ tài cho doanh nghiệp trình thực dự án để vừa đảm bảo thực dự án thành công vừa đạt lợi nhuận cao cho doanh nghiệp cách cực tiểu thời gian thực dự án Mặt khác, trình xét duyệt lựa chọn nhà thầu thực dự án (chỉ xét phương diện tài chính) nhà quản lý dựa vào hệ thống báo cáo tài ba năm trước hợp đồng kinh tế gần công ty xây dựng Từ hệ thống báo cáo tài này, họ tính toán số tài công ty, họ nhận định tình hình tài công ty xây dựng vào năm trước họ sở để khẳng định lực tài công ty xây dựng, công ty thực lúc nhiều dự án Nếu lý họ đảm bảo công ty xây dựng đủ khả tài thực dự án đảm bảo dự án thành công Trang Chương : Giới Thiệu Và Đặt Vấn Đề Và thay trình thực dự án, chủ đầu tư yêu cầu nhà thầu phải ngân hàng bảo lãnh khoản tiền để đảm bảo hợp đồng thực dự án (thường 10% tuỳ vào hợp đồng ký kết chủ đầu tư nhà thầu tùy theo giá trị dự án), nhà thầu phải ngân hàng bảo lãnh số tiền mà nhà thầu huy động vốn để thực dự án Chính xúc mà đề tài hình thành để giải vấn đề với ràng buộc hạn chế tài chính, dự án kéo dài đến thời điểm để công ty xây dựng tối ưu hóa lợi nhuận dành cho dự án đó, hiển nhiên kéo dài đồng nghóa với việc nhà thầu phải chấp nhận chịu phạt hợp đồng chậm trễ tiến độ thi công nêu trình mà nhà thầu đấu thầu để có công trình Đề tài đưa phương pháp phát triển kế hoạch tài khả thi cách liên kết đồng thời công việc định sẵn cho giai đọan cụ thể với khoản tiền có sẵn cho giai đọan tương ứng Phương pháp rõ ràng làm giảm áp lực cho kế hoạch thi công 1.3 Mục tiêu nghiên cứu Đây đề tài nghiên cứu ứng dụng đối tượng áp dụng tất công ty chuyên ngành xây lắp nhà quản lý công tác xét thầu Vì nhà thầu đủ lực tài để thực dự án mà có kế hoạch rõ ràng họ chủ động tài hay nói cách khác việc cân đối tài nội nhà thầu ổn định đểø đáp ứng đầy đủ nhu cầu công trường Các nhà quản lý có thêm phương pháp để đánh giá lực tài nhà thầu trình thực dự án Như dự án đảm bảo thành công Xây dựng công thức cho dòng tiền vào dòng tiền dự án xây dựng Dùng giải thuật di truyền (Genetic Algorithms - Gas) để tối ưu hóa tiến độ thực dự án, cực tiểu chi phí gián tiếp thực dự án Trang Phụ lục ColorIndex = End With End Sub Public Sub CashFlow_01() Dim i As Integer, j As Integer, Nt(1 To 100) As Double LoadParameter_01 TimRaEndTime For t = To TotalPeriod If dot(t) = Then period(t) = Else period(t) = FinishTime(dot(t)) End If Next Calculation_01 DirectCost_01 CashOut_01 CashIn_01 Sheets("cashflow").Select Range("c20").Select For i = To EndTime + ActiveCell.Value = -1 * DongTienVao1(i): ActiveCell.Offset(1, 0).Select Next Range("d20").Select For i = To EndTime + ActiveCell.Value = DongTienRa1(i): ActiveCell.Offset(1, 0).Select Next Range("e20").Select For i = To EndTime + ActiveCell.Value = DongTienRa1(i) DongTienVao1(i): ActiveCell.Offset(1, 0).Select Next Range("f20").Select For i = To EndTime + ActiveCell.Value = F(i): ActiveCell.Offset(1, 0).Select Next Range("g20").Select For i = To EndTime + ActiveCell.Value = N(i): ActiveCell.Offset(1, 0).Select Next Range("h20").Select For i = To EndTime + ActiveCell.Value = Rate(i): ActiveCell.Offset(1, 0).Select Next Range("i20").Select For i = To EndTime + ActiveCell.Value = TI(i): ActiveCell.Offset(1, 0).Select Next Range("j20").Select For i = To EndTime + ActiveCell.Value = TF(i): ActiveCell.Offset(1, 0).Select Next Range("k20").Select For i = To EndTime + ActiveCell.Value = DongTienVao(i): ActiveCell.Offset(1, 0).Select Next Range("n20").Select: ActiveCell.Value = AdvancePayment1 Range("n21").Select: ActiveCell.Value = RetainPayment1 Sheets("CashFlow").Select Range("b6").Select For i = To EndTime + ActiveCell.Value = i ActiveCell.Offset(1, 0).Select Next Range("C6").Select For i = To EndTime ActiveCell.Value = "=-1*cashout!r" & Noworkitem + 10 & "c" & i + ActiveCell.Offset(1, 0).Select Next Range("D6").Select For i = To EndTime + ActiveCell.Value = "=cashin!r" & Noworkitem + 10 & "c" & i + ActiveCell.Offset(1, 0).Select Next Range("E6").Select For i = To EndTime + ActiveCell.Value = "=rc[-1]+rc[-2]" ActiveCell.Offset(1, 0).Select Next Range("F6").Select For i = To EndTime + ActiveCell.Value = "=rc[-3]+r[-1]c[1]" ActiveCell.Offset(1, 0).Select Next Trang 40 Phuï luïc Range("G6").Select For i = To EndTime + ActiveCell.Value = "=rc[-3]+rc[-1]" Nt(i + 1) = ActiveCell.Value ActiveCell.Offset(1, 0).Select Next Range("J6").Select 'ActiveCell.FormulaR1C1 = "=general!r11c3*0.5*r[-1]c[1]+general!r11c3*rc[-5]general!r12c3*(general!r10c3+r[-1]c2)" For i = To EndTime + ActiveCell.Value = "=rc[-4]+rc[-1]" ActiveCell.Offset(1, 0).Select Next Range("K6").Select For i = To EndTime + ActiveCell.Value = "=rc[-7]+rc[-1]" ActiveCell.Offset(1, 0).Select Next Range("H7").Select For i = To EndTime + If Nt(i) ProjectFinish(j) Then ProjectFinish(i) = ProjectFinish(j) ProjectFinish(j) = tam tam = ProjectFinish(i) End If Next Next k=1 For i = To vitri For j = To vitri If ProjectFinish(i) = Collect(j) Then eval(k) = j k=k+1 Collect(j) = Exit For End If Next Next k=k-1 For i = To vitri ProjectFinish(i) = Collecting(eval(i)) Next For i = To vitri For j = To Noworkitem gene1(i, j) = gene(eval(i), j) Trang 47 Phuï luïc Next Collect(i) = Negative(eval(i)) Collecting(i) = loinhuan(eval(i)) Next For i = To vitri For j = To Noworkitem gene(i, j) = gene1(i, j) Next Negative(i) = Collect(i) loinhuan(i) = Collecting(i) Next Sheets("sheet1").Select Range("Ak2").Select For i = To vitri ActiveCell.Value = eval(i) For j = To Noworkitem ActiveCell.Offset(0, 1).Select ActiveCell.Value = gene(i, j) Next ActiveCell.Offset(0, 1).Select ActiveCell.Value = Negative(i) ActiveCell.Offset(0, 1).Select ActiveCell.Value = loinhuan(i) ActiveCell.Offset(0, 1).Select ActiveCell.Value = ProjectFinish(i) ActiveCell.Offset(1, -Noworkitem - 3).Select Next tam = For i = To vitri If Abs(Negative(i))