Xây dựng công cụ đánh giá năng lực nhà thầu dựa vào thuật toán SVM kết hợp ga và phương pháp AHP trong môi trường matlab

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN VĂN PHÚC XÂY DỰNG CÔNG CỤ ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC NHÀ THẦU DỰA VÀO THUẬT TOÁN SVM KẾT HỢP GA VÀ PHƯƠNG PHÁP AHP TRONG MÔI TRƯỜNG MATLAB Chuyên ngành: Quản lý Xây dựng Mã số ngành: 60.58.03.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP Hồ Chí Minh, Năm 2019 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán Hướng dẫn khoa học: TS CHU VIỆT CƯỜNG Cán chấm phản biện 1: TS PHẠM VŨ HỒNG SƠN Cán chấm phản biện 2: TS NGUYỄN TUẤN KIỆT Luận Văn Thạc sĩ bảo vệ Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh ngày 06 tháng năm 2019 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn Thạc sĩ gồm: TS ĐỖ TIẾN SỸ TS PHẠM VŨ HỒNG SƠN TS NGUYỄN TUẤN KIỆT TS TRẦN ĐỨC HỌC TS NGUYỄN ANH THƯ Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn Trưởng khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) TP.HCM, ngày …… tháng … … năm 2019 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TS ĐỖ TIẾN SỸ KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc -oOo TP HCM, ngày … … tháng … … năm 2019 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: TRẦN VĂN PHÚC Giới tính: Nam Ngày tháng năm sinh: 28 - 02 - 1991 Nơi sinh: Bình Định Chuyên ngành: QUẢN LÝ XÂY DỰNG MSHV: 1670149 1- TÊN ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG CÔNG CỤ ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC NHÀ THẦU DỰA VÀO THUẬT TOÁN SVM KẾT HỢP GA VÀ PHƯƠNG PHÁP AHP TRONG MÔI TRƯỜNG MATLAB 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:  Xác định tiêu chí thể lực nhà thầu xây lắp khảo sát ý kiến chuyên gia  Ứng dụng phương pháp AHP phần mềm Expert Choice để tính tốn trọng số tiêu chí, phân loại tập liệu huấn luyện Xây dựng mơ hình SVM kết hợp GA để đánh giá lực nhà thầu phần mềm Matlab  Đánh giá, kết luận, đề xuất ứng dụng hướng phát triển công cụ 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 11/02/2019 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 02/06/2019 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS CHU VIỆT CƯỜNG TPHCM, ngày …… tháng …… năm 2019 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS CHU VIỆT CƯỜNG CHỦ NHIỆM BM ĐÀO TẠO TS ĐỖ TIẾN SỸ KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS.Chu Việt Cường tin tưởng, quan tâm tận tình dẫn, động viên Thầy suốt thời gian thực luận văn Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý Thầy, Cô Bộ môn Thi công Quản lý Xây Dựng, Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh kiến thức mà thầy truyền đạt Xin cảm ơn gia đình động viên học tập Anh, Chị, Em đồng nghiệp công ty CPXD &KD Địa Ốc Tân Kỷ hỗ trợ tơi q trình thực Luận văn Tp Hồ Chí Minh, ngày 02 tháng 06 năm 2019 Người thực luận văn Trần Văn Phúc Trang TĨM TẮT LUẬN VĂN Để tìm nhà thầu đủ lực để thi công yếu tố định đến thành bại dự án xây dựng Vậy, làm cách để tìm nhà thầu cách nhanh chóng, tốn chi phí, rủi ro cho độ xác cao,… thách thức lớn lĩnh vực xây dựng Nhằm mục đích giải vấn đề này, tác giả phát triển công cụ đánh giá lực nhà thầu phương pháp Trí tuệ nhân tạo Trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligence - AI) công nghệ quan tâm thời điểm đại diện tiêu biểu sóng cơng nghiệp lần thứ tư Trong luận văn này, tác giả ứng dụng thuật toán SVM kết hợp GA, sử dụng kết thực tế phương pháp AHP để xây dựng tập huấn luyện Công cụ viết Matlab trực quan dễ sử dụng Phương pháp SVM phương pháp phân loại phi tuyến mạnh Trong đó, có tham số người dùng phải tự định nghĩa, định hiệu suất làm việc SVM Tác giả kết hợp phương pháp Di truyền (GA) để tối ưu tham số nhằm tăng hiệu suất công cụ Công cụ không giúp Nhà đầu tư đánh giá nhanh chóng lực nhà thầu mà tiềm phân loại lĩnh vực khác với tập huấn luyện tương ứng Từ khóa: Phương pháp SVM, Phương pháp Di Truyền (GA), Phương pháp AHP, Phần mềm Malab Trang ABSTRACT Seeking a qualified contractor for construction is one of the decisive factors for the success of a construction project There fore, how to find this contractor quickly, with a low cost, risk reduction and high accuracy, is a major challenge in the construction sector In this regard, the author has developed a tool to assess contractor capabilities with Artificial Intelligence Artificial Intelligence (abbreviated AI) is one of the most exciting technologies nowadays and represents for the fourth industrial revolution In this thesis, the author applies SVM algorithm combined with genetic method (GA), and uses actual results together with AHP method to build a training set The Matlab tool is visual and easy to use SVM method is one of the most powerful nonlinear classifying methods today In that method, the determination of two user parameters is crucial, and it influences to the performance of SVM.The SVM algorithm has been combined with GA to optimize these two parameters, subsequently leads to the increase in the efficiency of the tool This tool not only helps investors to quickly assess contractor capability but also possesses the potential to classify other fields with the corresponding training Keywords: SVM Method, Genetic Methods (GA), AHP Method, Matlab Software Trang LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ LUẬN VĂN Tôi, Trần Văn Phúc, xin cam đoan trình thực Luận văn đề tài “ Xây dựng công cụ đánh giá lực nhà thầu dựa vào thuật toán SVM kết hợp Ga phương pháp AHP môi trường Matlab” kết nghiên cứu thực hoàn toàn trung thực chưa công bố nghiên cứu Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm nghiên cứu / Tp Hồ Chí Minh, ngày 02 tháng 06 năm 2019 Người thực luận văn Trần Văn Phúc Trang MỤC LỤC TÓM TẮT LUẬN VĂN CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Xác định vấn đề nghiên cứu 1.2 Các mục tiêu nghiên cứu: 1.3 Phạm vi nghiên cứu: 1.4 Kết luận chương: CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 11 2.1 Đóng góp nghiên cứu: 11 2.1.1 Học thuật : 11 2.1.2 Thực tiễn : 11 2.2 Các nghiên cứu nước liên quan: 11 2.3 Các nghiên cứu nước liên quan 16 2.4 So sánh PP SVM PP mạng Neuron : 17 2.5 Tối ưu hệ số phạt C, hệ số  SVM : 18 2.6 Ưu điểm thuật toán Di truyền việc tối ưu hai hệ số C,  18 2.7 Tổng hợp đánh giá tiêu chí lựa chọn theo công thức 18 2.8 Cơ sở lý thuyết : 19 * Thuật toán SVM (Support Vector Machine) 19 2.9.1 Ý tưởng phương pháp: 19 2.9.2 Khái niệm trình phân loại SVM 19 2.9.3 Khái niệm hàm hạt nhân: 20 2.9.4 Phân lớp tuyến tính: 20 2.9.5 Phân lớp phi tuyến tính: 22 *Thuật Di truyền: 24 2.9.6 Các tính chất Di truyền 24 2.9.7 Cơ chế Di truyền 25 2.9.8 Hàm mục tiêu (fĩtness function) 25 2.9.9 Chọn lọc cá thể (selection) 26 2.9.10 Quy tắc bánh xe Roulete (Roulete wheel selection) 26 2.9.11 Chọn lọc xếp hạng (Rank selection) 27 Trang 2.9.12 Chọn lọc cắt (Truncation selection) 28 2.9.13 Lai ghép (crossover) 28 2.9.14 Lai ghép điểm (one point crossover) 29 2.9.15 Đột biến (Mutation) 29 2.9.16 Đột biến điểm 29 *Phương pháp AHP: 30 2.9 Các phương pháp đánh giá mơ hình máy học 33 2.10.1 Đánh giá phương pháp Accuracy 33 2.10 Kết luận 33 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 3.1 Quy trình nghiên cứu chung: 34 3.2 Quy trình nghiên cứu chi tiết: 35 3.2.1 Xin ý kiến chuyên gia tiêu chí để đánh giá gói thầu thi cơng: 37 3.2.2 Xây dựng phương pháp AHP để xử lý số liệu 40 3.3 Kết luận 41 CHƯƠNG 4: THU THẬP VÀ PHÂN TÍCH SỐ LIỆU 42 4.1 Lựa chọn, đánh giá tiêu chí: 42 4.2 Kiểm tra theo phương pháp trung bình 43 4.3 Kiểm tra độ tin cậy thang đo hệ số Cronbach’s Alpha 44 4.4 Xây dựng bảng ma trận so sánh cặp để tổng hợp ý kiến chyên gia 47 4.5 Sử dụng phần mềm Expert choice để tính trọng số tiêu chí số độ quán CR: 49 4.6 Thu thập, xử lý liệu: 50 4.7 Tính điểm phân loại liệu, gắn nhãn liệu 52 4.8 Xây dựng tiêu chí cho tập huấn luyện 52 4.9 Kết luận chương 54 CHƯƠNG 5: XÂY DỰNG MƠ HÌNH SVM KẾT HỢP GA TRÊN MƠI TRƯỜNG MATLAB 55 5.1 Mơ hình SVM kết hợp GA: 55 5.2 Mơ hình SVM huấn luyện với C*,γ* tối ưu 57 5.3 Xây dựng mơ hình Matlab 57 5.4 Kết luận chương 60 CHƯƠNG 6: ĐÁNH GIÁ, ĐỀ XUẤT PHÁT TRIỂN 61 Trang 6.1 Đánh giá mơ hình theo phương pháp Accuracy: 61 6.2 Kết luận 64 6.3 Hạn chế nghiên cứu: 65 6.4 Hướng nghiên cứu 65 CHƯƠNG 7: TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC 64 Trang 72 TC1 TC2 STT TC3 Điểm Quản lý Điểm chất tiến độ TC4 lượng Điểm tài kinh nghiệm CHT TC5 TC6 Điểm Điểm Nhà Công thầu nghệ TC7 TC8 Điểm nhân Điểm An lực toàn TỔNG Phân loại ĐIỂM Gán nhãn 26 3 10 7 5.387 -1 27 10 7 3 6.273 28 3 10 10 3 4.477 -1 29 10 10 7 5.554 30 10 10 10 7 10 8.089 31 10 7 7 10 8.436 32 10 10 10 10 10 8.783 33 10 10 10 10 3 5.131 -1 34 10 3 10 3 4.488 -1 35 10 10 7 10 8.212 36 10 10 7 10 10 9.259 37 7 10 10 7 10 8.02 38 10 7 10 10 10 10 10 9.68 Trang 73 TC1 TC2 STT TC3 Điểm Quản lý Điểm chất tiến độ TC4 lượng Điểm tài kinh nghiệm CHT TC5 TC6 Điểm Điểm Nhà Công thầu nghệ TC7 TC8 Điểm nhân Điểm An lực toàn TỔNG Phân loại ĐIỂM Gán nhãn 39 3 10 3 3 4.611 -1 40 10 10 10 10 10 10 9.737 41 10 10 10 7 10 9.269 42 10 10 10 10 10 10 9.737 43 7 10 10 10 7.544 44 10 3 3 3 3.409 -1 45 3 7 3 3.895 -1 46 10 10 10 10 10 7 8.891 47 10 10 10 10 10 10 8.99 48 3 3 3 3.719 -1 49 10 3 3 3.677 -1 50 3 7 3 10 5.656 51 10 10 10 10 10 10 10 9.604 Trang 74 TC1 TC2 STT TC3 Điểm Quản lý Điểm chất tiến độ TC4 lượng Điểm tài kinh nghiệm CHT TC5 TC6 Điểm Điểm Nhà Cơng thầu nghệ TC7 TC8 Điểm nhân Điểm An lực toàn TỔNG Phân loại ĐIỂM Gán nhãn 52 10 10 10 5.987 53 10 7 10 6.21 54 10 3 3 3.617 -1 55 10 10 10 10 10 10 9.517 56 10 10 10 10 10 10 9.517 57 7 10 3 7 6.779 58 10 7 7 7 7.181 59 10 7 7 10 7 8.36 60 10 10 10 10 10 10 9.517 61 3 3 10 5.68 62 10 10 7 10 7 10 9.287 63 7 7 10 10 6.063 64 7 10 7 5.196 -1 Trang 75 TC1 TC2 STT TC3 Điểm Quản lý Điểm chất tiến độ TC4 lượng Điểm tài kinh nghiệm CHT TC5 TC6 Điểm Điểm Nhà Công thầu nghệ TC7 TC8 Điểm nhân Điểm An lực toàn TỔNG Phân loại ĐIỂM Gán nhãn 65 3 3 3 3.271 -1 66 10 10 10 10 10 10 10 9.646 67 10 10 10 10 10 10 10 9.836 68 7 10 7 10 10 7.643 69 10 10 10 10 10 10 10 9.854 70 7 10 10 10 10 10 10 8.864 71 7 10 10 7 7.087 72 7 10 3 10 6.091 73 10 10 10 10 10 10 9.732 74 10 7 3 4.223 -1 75 10 10 7 10 10 10 9.358 Trang 76 PHẦN D2 : BẢNG PHÂN LOẠI CHO TẬP TEST TC1 TC2 STT TC3 Điểm Quản lý Điểm chất tiến độ TC4 lượng Tình hình kinh tài nghiệm CHT TC5 TC6 Điểm Điểm Nhà Cơng thầu nghệ TC7 TC8 Điểm nhân Điểm An lực toàn TỔNG Phân loại ĐIỂM Gán nhãn 10 7 3 4.2 -1 10 7 10 3 4.7 -1 3 7 10 7 5.2 -1 10 10 10 10 3 5.1 -1 10 3 10 3 4.5 -1 10 10 10 3 6.1 7 7 3 10 10 7.1 10 10 10 10 7 8.2 3 3 3 4.5 -1 10 7 10 10 10 10 8.4 11 7 7 10 6.9 Trang 77 12 10 10 10 10 7 10 9.4 13 10 10 7 10 10 7 8.7 14 10 10 10 10 10 8.8 15 10 7 10 4.3 -1 PHẦN E1: DATA PHỤC VỤ CHO TẬP HUẤN LUYỆN X1 STT X2 Tiến độ thực tế đạt (tháng) X3 X4 X5 chất nghiệm Tài lượng X7 X8 Y Số lượng Kinh Quản lý X6 huy trưởng Kinh công nhân nghiệm Công huy động nhà thầu nghệ tối đa cho (năm) (năm) An toàn dự án (người) PHÂN LOẠI 7 15 7 10 10 10 3 10 10 16 20 Trang 78 X1 STT X2 Tiến độ thực tế đạt (tháng) X3 X4 X5 chất nghiệm Tài lượng X7 X8 Y Số lượng Kinh Quản lý X6 huy trưởng Kinh công nhân nghiệm Công huy động nhà thầu nghệ tối đa cho (năm) (năm) An toàn dự án (người) PHÂN LOẠI 4 10 60 10 5 10 3 80 10 10 20 10 3 10 -1 10 12 30 10 10 11 10 40 -1 11 7 50 12 3 10 65 -1 13 2.5 55 -1 14 0.3 10 60 15 10 10 25 -1 16 0.5 10 20 -1 Trang 79 X1 STT X2 Tiến độ thực tế đạt (tháng) X3 X4 X5 chất nghiệm Tài lượng X7 X8 Y Số lượng Kinh Quản lý X6 huy trưởng Kinh công nhân nghiệm Công huy động nhà thầu nghệ tối đa cho (năm) (năm) An toàn dự án (người) PHÂN LOẠI 17 7 105 10 18 10 120 10 19 3 10 -1 20 10 10 45 21 10 10 7 60 22 10 135 10 23 10 100 10 24 1.2 10 16 -1 25 1.5 3 20 10 26 10 22 -1 27 10 3 25 28 3 10 98 -1 Trang 80 X1 STT X2 Tiến độ thực tế đạt (tháng) X3 X4 X5 chất nghiệm Tài lượng X7 X8 Y Số lượng Kinh Quản lý X6 huy trưởng Kinh công nhân nghiệm Công huy động nhà thầu nghệ tối đa cho (năm) (năm) An toàn dự án (người) PHÂN LOẠI 29 10 55 30 10 10 55 10 31 2.2 7 66 10 32 10 7 10 10 30 10 33 1.2 10 10 12 10 25 -1 34 10 2 10 28 -1 35 0.2 10 10 10 36 3.6 10 10 110 10 37 12 89 10 38 1.5 7 10 10 67 10 39 0.7 10 3 -1 40 2.6 10 12 15 10 78 10 Trang 81 X1 STT X2 Tiến độ thực tế đạt (tháng) X3 X4 X5 chất nghiệm Tài lượng X7 X8 Y Số lượng Kinh Quản lý X6 huy trưởng Kinh công nhân nghiệm Công huy động nhà thầu nghệ tối đa cho (năm) (năm) An toàn dự án (người) PHÂN LOẠI 41 0.4 10 7 15 10 42 0.7 10 15 10 48 10 43 1.4 7 10 12 10 38 44 1.3 10 3 11 -1 45 3 4 65 -1 46 1.5 10 10 10 45 47 10 10 14 10 20 48 7 21 -1 49 1.5 10 3 22 -1 50 1.3 12 10 51 1.3 10 10 20 10 52 0.6 10 7 14 Trang 82 X1 STT X2 Tiến độ thực tế đạt (tháng) X3 X4 X5 chất nghiệm Tài lượng X7 X8 Y Số lượng Kinh Quản lý X6 huy trưởng Kinh công nhân nghiệm Công huy động nhà thầu nghệ tối đa cho (năm) (năm) An toàn dự án (người) PHÂN LOẠI 53 10 30 10 54 10 2 19 -1 55 0.2 10 10 17 10 56 0.2 10 10 17 10 57 0.2 10 3 15 58 10 7 10 59 7 10 200 60 3 10 10 120 10 61 3 12 10 62 4.8 10 12 135 10 63 7 7 14 64 14 10 250 -1 Trang 83 X1 STT X2 Tiến độ thực tế đạt (tháng) X3 X4 X5 chất nghiệm Tài lượng X7 X8 Y Số lượng Kinh Quản lý X6 huy trưởng Kinh công nhân nghiệm Công huy động nhà thầu nghệ tối đa cho (năm) (năm) An toàn dự án (người) PHÂN LOẠI 65 3 11 143 -1 66 12 10 10 300 10 67 10 20 10 350 10 68 10 10 10 208 69 10 10 15 10 10 10 70 12 10 12 10 350 10 71 13 7 250 72 7 189 10 73 7 10 370 10 74 10 245 -1 75 10 10 290 10 Trang 84 PHẦN E2: DATA PHỤC VỤ CHO TẬP TEST X1 STT X2 X3 X4 X5 X6 X7 thực tế Quản lý đạt chất lượng nghiệm Kinh Tài nghiệm Công huy động huy nhà thầu nghệ tối đa cho trưởng (năm) dự án (tháng) Y Số lượng Kinh Tiến độ X8 cơng nhân (năm) An tồn (người) PHÂN LOẠI 10 245 -1 10 7 245 -1 14 10 250 -1 1.2 10 10 12 10 25 -1 10 2 10 28 -1 10 10 25 7 10 45 Trang 85 X1 STT X2 X3 X4 X5 X6 X7 thực tế Quản lý đạt chất lượng nghiệm Kinh Tài nghiệm Cơng huy động huy nhà thầu nghệ tối đa cho trưởng (năm) dự án (tháng) Y Số lượng Kinh Tiến độ X8 cơng nhân (năm) An tồn (người) PHÂN LOẠI 10 7 60 10 3 294 -1 10 10 130 10 11 10 134 12 10 208 10 13 10 10 10 260 14 10 17 10 270 15 12 10 7 190 -1 Trang 86 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG - Họ tên: Trần Văn Phúc - Ngày tháng năm sinh: - Địa liên lạc: 28/02/1991 Nơi sinh: Bình Định Đường A2 P Linh Trung, Quận Thủ Đức TPHCM - Số điện thoại: 0934.745.107 - Email: Vanphuc3728@gmail.com - Quá trình đào tạo: + Học viên Cao học ngành Quản lý xây dựng Đại học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh, khóa 2016 – 2018, Đợt - Q trình cơng tác: + Từ năm 2014 đến 2015: Cơng ty CPXD ĐT & TM ĐÔNG TÂY TCI + Từ năm 2015 đến nay: Công ty CPXD & KD ĐỊA ỐC TÂN KỶ (TAKCO) ... Chuyên ngành: QUẢN LÝ XÂY DỰNG MSHV: 1670149 1- TÊN ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG CÔNG CỤ ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC NHÀ THẦU DỰA VÀO THUẬT TOÁN SVM KẾT HỢP GA VÀ PHƯƠNG PHÁP AHP TRONG MÔI TRƯỜNG MATLAB 2- NHIỆM VỤ LUẬN... tránh nhiều rủi ro Trong luận văn này, công cụ xây dựng môi trường Matlab, dựa kết hợp thuật toán Suport vector, thuật toán Di Truyền phương pháp AHP nhằm mục đích đánh giá lực nhà thầu cách nhanh... dụng thuật toán SVM kết hợp GA, sử dụng kết thực tế phương pháp AHP để xây dựng tập huấn luyện Công cụ viết Matlab trực quan dễ sử dụng Phương pháp SVM phương pháp phân loại phi tuyến mạnh Trong