Nghiên cứu ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong công tác chọn thầu thi công

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHẠM TRƯỜNG GIANG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO TRONG CÔNG TÁC CHỌN THẦU THI CÔNG Chuyên ngành : Xây Dựng Dân Dụng Và Công Nghiệp Mã số ngành : 23 04 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12, năm 2003 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : Ph D PHẠM HỒNG LUÂN Cán chấm nhận xét 1:…………………………………………………………………………………… Cán chấm nhận xét 2:………………………………………………………………………….………… Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH, ngày 16 tháng năm 2004 Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : PHẠM TRƯỜNG GIANG Phái : Nam MSHV: XDDD12-013 Ngày, tháng, năm sinh : 27 – – 1976 Nơi sinh : Tp Hồ Chí Minh Chuyên ngành : Xây Dựng Dân Dụng Và Công Nghiệp Mã số : 23 04 10 I TÊN ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO TRONG CÔNG TÁC CHỌN THẦU THI CÔNG II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : Nhiệm vụ nội dung nghiên cứu luận văn bao gồm phần sau: Tổng quan tình hình, phương pháp chọn thầu giới Việt Nam Tổng quan tình hình áp dụng công cụ Trí Tuệ Nhân Tạo-Artificial Intelligence-AI cho ngành xây dựng nói chung cho công tác chọn thầu nói riêng giới Việt Nam Quy chế đấu thầu (chọn thầu) hành Việt Nam Trí Tuệ Nhân Tạo-Artificial Intelligence-Mạng Neuron Nhân Tạo-Artificial Neural Network-ANN Áp dụng Mạng Neuron Nhân Tạo-Artificial Neural Networks cho công tác chọn thầu VN Thuật toán Mạng Neuron Nhân Tạo-Artificial Neural Networks cho chọn thầu lập trình Xem xét, đánh giá kết nghiên cứu chương trình Đưa kết luận, kiến nghị hướng mở rộng nghiên cứu III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : ……………………………………………… IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 16 – 01 – 2004 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PH D PHẠM HỒNG LUÂN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM NGÀNH BỘ MÔN QUẢN LÝ NGHÀNH Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Ngày tháng năm PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH KHOA QUẢN LÝ NGÀNH LỜI CẢM ƠN Xin trân trọng cảm ơn: Thầy Ph D Phạm Hồng Luân tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu nghiên cứu, phân tích vấn đề, truyền đạt phương pháp nghiên cứu đường lối nghiên cứu cụ thể giúp hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn Thầy ME Lưu Trường Văn, Cô Ph D Phan Thị Dung (QLCN), Ths Lương Đức Long, KS Hà Minh Tân, KS Nguyễn Ngọc Anh, KS Trần Duy Hưng, KS Lê Văn Nghóa, KS Ngô Hữu Huy, anh chị, bạn Sở Kế hoạch & Đầu tư Tp.HCM, Ban Quản lý Dự án Xây dựng quận, Công ty Tư vấn Xây dựng Tổng hợp Nageccô, Công ty Tư vấn Xây dựng khác nhiệt tình giúp đỡ thu thập tài liệu, số liệu đóng góp ý kiến, kinh nghiệm giúp hoàn thành nghiên cứu Xin gửi lời cảm ơn đến Thầy Cô nhiệt tình truyền đạt kiến thức lòng say mê nghề nghiệp cho trình học tập, nghiên cứu trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM Và xin cảm ơn tất người giúp đỡ suốt năm tháng qua Tp.HCM, ngày 25 tháng 12 năm 2003 TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN Ngành xây dựng thu hút lượng vốn đầu tư lớn tạo sản phẩm-công trình-có giá trị tương đối cao so với ngành công nghiệp khác Để hoàn thành sản phẩm đảm bảo chất lượng, thời giam thực ngắn với chi phí đầu tư thấp, công việc đảm bảo chất lượng công tác chọn thầu thi công công trình phải thực cách chu đáo Công tác chọn thầu muốn thực tốt ta phải có chuyên gia giàu lực kinh nghiệm chuyên môn tương ứng Tuy nhiên, chuyên gia lúng túng định thực tế chủ đầu tư chuyên gia phù hợp Hiện trạng phổ biến nước ta Do mục đích luận văn nhằm đề xuất chương trình máy tính hỗ trợ công tác chọn thầu Luận văn nghiên cứu quy trình đấu thầu Việt Nam tìm hiểu phương pháp trí tuệ nhân tạo, cụ thể sử dụng Mạng Nơron Nhân Tạo-Artificial Neural Networks-để mô cách chọn thầu chuyên gia thực, tạo hệ chuyên gia ảo, có lực kinh nghiệm gần chuyên gia thực Kết việc xây dựng phần mềm chuyên gia chọn thầu, thông số đánh giá phần mềm sở tham khảo hỗ trợ cho công tác chọn thầu Việt Nam MỤC LỤC Nhiệm vụ luận văn thạc siõ Trang Lời cảm ơn Trang Tóm tắt nội dung luận văn thạc siõ Trang Chương : Mở đầu Trang 1.1 Đặt vấn đề Trang 1.2 Nội dung mục tiêu nghiên cứu Trang 1.3 Phương pháp luận nghiên cứu Trang 10 Chương : Tổng quan Trang 11 2.1 Đấu thầu Trang 11 2.2 Trí tuệ nhân tạo-Mạng Nơron Nhân Tạo Trang 13 Trang 18 Trang 19 Trang 34 Trang 36 Chương : Phân tích công tác chọn thầu Việt Nam khả áp dụng Mạng Nơron Nhân Tạo 3.1 Các quy định chung Quy Chế Đấu Thầu liên quan đến công tác chọn thầu xây lắp dân dụng 3.2 Phương pháp đánh giá hồ sơ dự thầu 3.3 Phân tích quy trình đánh giá Hồ Sơ Dự Thầu khả áp dụng Mạng Nơron Nhân Tạo -Artificial Neural Network ï Chương : Mạng Nơron Nhân Tạo, Xây dựng chương trình hỗ trợ chọn thầu Bidder Select Trang 39 Trang 39 Trang 76 4.3 Chương trình hỗ trợ chọn thầu Bidder Select Trang 86 Chương : Đánh giá, nhận xét kết nghiên cứu Trang 115 Chương : Kết luận kiến nghị Trang 120 Tài liệu tham khảo Trang 123 Phụ lục Trang 125 Trang 125 4.1 Mạng Nơron Nhân Tạo-Artificial Neural Network 4.2 Mạng Nơron Nhân Tạo-Artificial Neural Network cho mục đích hỗ trợ chọn thầu Hướng dẫn sử dụng chương trình hỗ trợ chọn thầu Bidder select Trang Chương MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ: Trong bối cảnh đất nước ta đà phát triển mặt, sở hạ tầng thưa thớt thiếu thốn, công tác xây dựng thực thách thức chiến lược phát triển chung xã hội Thật vậy, ngày có nhiều dự án, công trình xây dựng cần thực Yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật, chất lượng ngày tăng cao Đối với công trình lại có yêu cầu, qui định cụ thể chi tiết tương ứng với qui mô đặc điểm riêng Để dự án đến thành công, công trình hoàn thành đảm bảo thỏa mãn tiêu chuẩn đặt ra, chủ đầu tư phải chọn đơn vị tư vấn thi công phù hợp Trong đó, đơn vị thi công người trực tiếp tiến hành xây dựng công trình, đó, tầm quan trọng lực lượng không nhỏ Đơn vị tư vấn giỏi giúp chủ đầu tư lập dự án, thiết kế công trình giám sát cách hiệu hợp lý suốt trình thực công trình nhằm đảm bảo yêu cầu chất lượng, số lượng, tiến độ vv… để công trình hoàn thành với chi phí hạn định Việc tuyển chọn đơn vị vừa nêu vấn đề phức tạp nhạy cảm, đòi hỏi phải có chuyên gia giỏi nhiều kinh nghiệm Tuy nhiên, với công trình chủ đầu tư có khả huy động tập thể chuyên gia Bên cạnh đó, chuyên gia giàu kinh nghiệm, mắc phải thiếu sót, sơ suất chuyên môn, bị ảnh hưởng CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU Trang hoàn cảnh khách quan, trạng thái tâm lý thân hay suy luận chủ quan tức thời Do đó, lúc định chuyên gia tuyệt đối xác hoàn toàn phù hợp Vậy có biện pháp để hỗ trợ chuyên gia vấn đề này? Làm chủ đầu tư có sở đánh giá tin cậy vào định tổ chuyên gia giúp họ làm công tác tuyển chọn vừa nêu? Luận văn hướng đến vấn đề hỗ trợ việc lựa chọn đơn vị thi công xây lắp hay gọi nhà thầu thi công xây lắp Mục tiêu luận văn tìm hiểu phương pháp hệ chuyên gia xây dựng phần mềm tin học hỗ trợ công tác chọn thầu thi công xây lắp Kết đánh giá công nghệ tin học đề xuất có chất lượng giúp cho tổ chuyên gia chọn thầu chủ đầu tư có định sau công tác chọn thầu Như nói trên, tính đặc thù phương pháp tư định tổ chuyên gia, phương pháp thuật toán chọn thầu áp dụng công cụ Trí Tuệ Nhân Tạo–Artificial Intelligence để lập trình phần mềm chọn thầu 1.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.2.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN Nội dung nghiên cứu luận văn bao gồm phần sau: 1.2.1.1 Tổng quan tình hình, phương pháp chọn thầu giới Việt Nam, Tổng quan tình hình áp dụng công cụ Trí Tuệ Nhân TạoArtificial Intelligence cho ngành xây dựng nói chung cho công tác chọn thầu nói riêng giới Việt Nam 1.2.1.2 Quy chế đấu thầu (chọn thầu) Việt Nam 1.2.1.3 Trí Tuệ Nhân Tạo-Artificial Intelligence-Mạng Neuron Nhân TạoArtificial Neural Network CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU Trang 1.2.1.4 Áp dụng Mạng Neuron Nhân Tạo-Artificial Neural Networks cho công tác chọn thầu VN 1.2.1.5 Thuật toán Mạng Neuron Nhân Tạo-Artificial Neural Networks cho chọn thầu lập trình 1.2.1.6 Xem xét, đánh giá kết nghiên cứu chương trình 1.2.1.7 Đưa kết luận, kiến nghị hướng mở rộng nghiên cứu 1.2.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU: Nghiên cứu quy trình đấu thầu Việt Nam, ng dụng Trí Tuệ Nhân Tạo Artificial Intelligence-Artificial Neural Networks hỗ trợ công tác chọn thầu 1.2.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU: Công tác tuyển chọn nhà thầu bao gồm chọn thầu tư vấn, chọn thầu để mua sắm hàng hoá, thiết bị chọn thầu xây lắp Luận văn bàn đến công tác chọn thầu xây lắp, công tác quan trọng trình thực dự án Theo qui chế đấu thầu nghị định, thông tư liên quan gói thầu xây lắp có giá trị 200 tỷ tổ chức đấu thầu theo phương thức giai đoạn Những công trình, dự án có giá trị từ 200 tỷ trở lên đấu thầu hai giai đoạn (trong giai đoạn đầu Sơ Tuyển) [1] Với công trình có giá trị việc thành lập tổ chuyên gia thật giỏi điều đương nhiên Tuy nhiên, công trình 200 tỷ tương đối [2] Luận văn tập trung nghiên cứu phục vụ công trình dân dụng phổ biến (có giá trị xây lắp 200 tỉ) Việc áp dụng phần mềm hỗ trợ chọn thầu cho công trình hiệu quả, phù hợp khả thi Có số công cụ Trí Tuệ Nhân Tạo-Artificial Intelligence áp dụng giải vấn đề luận văn đặt Tuy nhiên, Mạng Nơron Nhân TạoArtificial Neural Networks thể sức mạnh mô tư khả "học" mạnh [3] [5] [6] [7] [8], Mạng Nơron Nhân Tạo-Artificial Neural CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU Trang 136 I.2 Bidder select cho phép cập nhật lại thông số quan trọng trình đề xuất tiêu chuẩn đánh giá Hồ Sơ Dự Thầu : • Giá trị dự toán gói thầu : input • Tiến độ tối đa cho phép : input PHỤ LỤC: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH HỖ TR CHỌN THẦU BIDDER SELECT Trang 137 I.3 Sau có đủ liệu, Bidder select bắt đầu bước sang sử dụng công cụ Artificial Neural Network để đề xuất thông số tiêu chuẩn đánh giá Hồ Sơ Dự Thầu: PHỤ LỤC: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH HỖ TR CHỌN THẦU BIDDER SELECT Trang 138 I.4 Đây cửa sổ tính toán tông số thứ 25 thông số xuất Artificial Neural Network: Sau click vào Button “Run” Artificial Neural Network ánh xạ giá trị cho thông số thứ dựa tập mẫu học cộng với liệu ban đầu gói thầu xét PHỤ LỤC: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH HỖ TR CHỌN THẦU BIDDER SELECT Trang 139 I.5 Tab “Load liệu vào bảng” dùng cho việc tải thông số mà Artificial Neural Network vừa ánh xạ vào văn Hồ Sơ Mời Thầu: I.6 Tab “ Xem thử hồ sơ” đưa Hồ Sơ Mời Thầu mà Bidder select vừa tạo lên hình để người dùng xen trước Như vậy, đến Bidder select tạo Hồ Sơ Mời Thầu coi hoàn chỉnh Nếu người dùng cần chỉnh sửa tiến hành trực tiếp văn Hồ Sơ Mời Thầu in ấn bình thường PHỤ LỤC: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH HỖ TR CHỌN THẦU BIDDER SELECT Trang 140 I Module thứ “Hồ Sơ Dự Thầu” Cho phép người dùng nhập thông tin nhà thầu cần đánh giá II.1 Trước tiên người dùng phải nhập thông tin nhà thầu Tab “Mở Hồ Sơ Dự Thầu””Thêm mới”: Ta thấy phần Background cửa sổ hiển thị kiến trúc Artificial Neural Network từ bước trước chương trình PHỤ LỤC: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH HỖ TR CHỌN THẦU BIDDER SELECT Trang 141 II.2 Sau chọn “Thêm mới” Bidder select hiển thị bảng đánh giá Hồ Sơ Dự Thầu cho người dùng chọn options tương ứng với Hồ Sơ Dự Thầu xét : Vì hình hẹp nên tác giả chọn giải pháp hiển thị nội dung options rê chuột đến nút option (chứ không show toàn nội dung bảng tiêu chuẩn đánh giá Hồ Sơ Dự Thầu lên hình) PHỤ LỤC: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH HỖ TR CHỌN THẦU BIDDER SELECT Trang 142 II.3 Ngoài ra, Bidder select cho phép chỉnh sửa nội dung bảng tiêu chuẩn đánh giá Hồ Sơ Dự Thầu người dùng đủ lực thấy cần thiết: Ở đây, tác giả lại chọn giải pháp hiển thị nội dung tiêu chuẩn rê trỏ đến tiêu chuẩn PHỤ LỤC: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH HỖ TR CHỌN THẦU BIDDER SELECT Trang 143 II.4 Tiếp theo, Bidder select bắt đầu đánh giá Hồ Sơ Dự Thầu theo tiêu chuẩn có người dùng click vào Tab “Đánh Giá Hồ Sơ” II.5 Tab “In danh sách kết quả” cho phép in kết đánh giá Hồ Sơ Dự Thầu Vậy đến Bidder select hoàn tất việc đánh giá sơ đánh giá chi tiết mặt kỹ thuật Hồ Sơ Dự Thầu cho gói thầu cụ thể Hiện tại, độ khó phần đánh giá chi tiết Hồ Sơ Dự Thầu mặt tài thực không cao; mặt khác thời gian dành cho luận văn cạn kiệt nên tác giả dành phần cho thực thủ công Thực phần đánh giá mặt tài không cần hỗ trợ trí tuệ nhân tạo thực nhanh chóng cán dự toán bình thường PHỤ LỤC: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH HỖ TR CHỌN THẦU BIDDER SELECT Trang 144 II Huấn luyện mạng Neuron Việc huấn luyện Artificial Neural Network hiển nhiên cho Artificial Neural Network học dựa tập mẫu thu thập từ thực tế Đó tiêu chuẩn đánh giá Hồ Sơ Dự Thầu chuyên gia tin cậy đề xuất III.1 Khi có liệu ta lại nhập vào nhớ Bidder select (Artificial Neural Network) cách: Chọn Tab”Huấn luyện mạng NN””Cập nhật input” PHỤ LỤC: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH HỖ TR CHỌN THẦU BIDDER SELECT Trang 145 Sau nhập thông số cho tiêu chí, click “save” Nếu thông số bị bỏ trống Bidder select tự nội suy giá trị (tham khảo chương 4) III.2 Bước trình chọn phân loại chi tiết dạng công trình: Chọn Nhóm công trình (ví dụ : Nhóm :Dân dụng) PHỤ LỤC: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH HỖ TR CHỌN THẦU BIDDER SELECT Trang 146 III.3 Chọn Loại công trình (ví dụ : Loại :Nhà ở, khách sạn ) PHỤ LỤC: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH HỖ TR CHỌN THẦU BIDDER SELECT Trang 147 III.4 Chọn Phân loại công trình (ví dụ : Phân loại :Nhà biệt thự …) Sau chọn chi tiết phân loại công trình ta tiếp tục gọi Artificial Neural Network “dạy” học theo liệu nhập PHỤ LỤC: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH HỖ TR CHỌN THẦU BIDDER SELECT Trang 148 Cửa sổ thi hành huấn luyện Artificial Neural Network sau: Ta nhập số vòng lặp mà Artificial Neural Network phải học “Run” bắt đầu trình huấn luyện Dòng RMSE –root mean square error cho thấy sai số quân phương kết xuất so với tập mẫu Như ta hoàn thành việc huấn luyện Artificial Neural Network Lặp lại chu trình 24 lần cho tất thông số lại làm cho tất Artificial Neural Network Bidder select học liệu PHỤ LỤC: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH HỖ TR CHỌN THẦU BIDDER SELECT Trang 149 Phần giới thiệu chương trình Bidder select đến tạm kết thúc PHỤ LỤC: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH HỖ TR CHỌN THẦU BIDDER SELECT TÓM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên : PHẠM TRƯỜNG GIANG Phái : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 27 -8 -1976 Nơi sinh : Tp Hồ Chí Minh Địa liên lạc : 54 Đường Lữ Gia, Phường 15, Quận 11, Tp Hồ Chí Minh QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO :  1994: Bắt đầu học khoa Kỹ Thuật Xây Dựng trường Đại Học Bách Khoa (ĐHKT) Tp Hồ Chí Minh  1999: Tốt nghiệp Kỹ sư khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, Ngành Dân Dụng & Công Nghiệp trường Đại học bách khoa (ĐHKT) Tp Hồ Chí Minh  2001 : Học cao học ngành Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp khoá 12 trường Đại Học Bách Khoa (ĐHKT) Tp Hồ Chí Minh QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC  1999: Công tác Chi nhánh Tp Hồ Chí Minh-Công ty thi công giới-Tổng công ty công trình giao thông thủy (Q4, Tp HCM) : Kỹ sư công trường  19992001 : Công tác công ty liên doanh SaiGon RDC L&M công ty RDC L&M Singapore Công ty 8-Tổng công ty Xây dựng số (Phường phước Long B, Quận 9, Tp HCM) : Kỹ sư công trường, Kỹ sư sản xuất  2001nay : Công tác Trường cao đẳng kỹ nghệ dân lập Tp Hồ Chí Minh (354 Bến Chương Dương Q1, Tp HCM) : Cán khoa Kỹ Thuật Công Trình Học viên PHẠM TRƯỜNG GIANG ... trợ công tác chọn thầu 1.2.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU: Công tác tuyển chọn nhà thầu bao gồm chọn thầu tư vấn, chọn thầu để mua sắm hàng hoá, thi? ??t bị chọn thầu xây lắp Luận văn bàn đến công tác chọn thầu. .. Dựng Dân Dụng Và Công Nghiệp Mã số : 23 04 10 I TÊN ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO TRONG CÔNG TÁC CHỌN THẦU THI CÔNG II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : Nhiệm vụ nội dung nghiên cứu luận... Đấu Thầu hành, công tác chọn thầu xây lắp nhóm công trình dân dụng, công cụ Trí Tuệ Nhân Tạo- Artificial Intelligence- Mạng Nơron Nhân Tạo- Artificial Neural Network áp dụng để hỗ trợ công tác chọn