Cân đối thời gian và lợi nhuận trong dự án xây dựng bằng thuật giải di truyền

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - TRẦN DUY PHƯƠNG CÂN ĐỐI THỜI GIAN VÀ LỢI NHUẬN TRONG DỰ ÁN XÂY DỰNG BẰNG THUẬT GIẢI DI TRUYỀN 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 HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : TS LÊ HOÀI LONG Cán chấm nhận xét : PGS.TS NGUYỄN THỐNG Cán chấm nhận xét : TS NGUYỄN DUY LONG Luận văn thạc sĩ 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 sĩ gồm có: TS Ngơ Quang Tường PGS TS Nguyễn Thống TS Phạm Hồng Luân TS Lương Đức Long TS Lưu Trường Văn TS Đinh Cơng Tịnh TS Lê Hồi Long TS Nguyễn Duy Long ThS Đỗ Thị Xuân Lan 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 HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA 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: TRẦN DUY PHƯƠNG……………………… ……….Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 12/10/1980…………………… …………Nơi sinh: CẦN THƠ Chuyên ngành: Công nghệ Quản lý xây dựng…………….………MSHV: 00807583 I- TÊN ĐỀ TÀI: CÂN ĐỐI THỜI GIAN VÀ LỢI NHUẬN TRONG DỰ ÁN XÂY DỰNG BẰNG THUẬT GIẢI DI TRUYỀN II- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:  Định lượng tổ hợp tác động đến nguồn tài nguyên thầu phụ, phương pháp thi công, quy mô nhân lực, tăng ca lên thời gian lợi nhuận;  Phát sinh thực hóa cách xác gần tài nguyên kế hoạch tiến độ, sở tối ưu hóa cân đối thời gian dự án lợi nhuận nó;  Xây dựng cơng thức mơ hình áp dụng mơ hình theo ba mô đun: mô đun tiến độ, mô đun ước lượng lợi nhuận, mô đun thuật giải di truyền III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 25/01/2010 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 02/12/2010 V- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS LÊ HOÀI LONG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS: LÊ HỒI LONG CHỦ NHIỆM BỘ MƠN KHOA QUẢN LÝ QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH CHUYÊN NGÀNH TS: LƯƠNG ĐỨC LONG Trang i LỜI CẢM ƠN -Trước hết, tác giả xin chân thành gửi lời cảm ơn đến TS Lê Hoài Long, giảng viên hướng dẫn thực Luận văn góp ý chân thành, giúp đỡ tận tình suốt trình thực đề tài nghiên cứu Đồng thời, tác giả biết ơn TS Đinh Công Tịnh, giảng viên hướng dẫn thực đề cương luận văn, sở để hoàn thành luận văn biết ơn góp ý hiệu chỉnh Giảng viên phản biện nhằm góp phần hồn chỉnh đề tài Tác giả xin ghi nhớ công ơn Quý thầy, cô môn Công nghệ QLXD thuộc khoa Kỹ thuật xây dựng trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức quý báo cho học viên suốt khóa học Ngồi ra, nhằm góp phần hoàn thành Luận văn này, tác giả xin tri ân giúp đỡ bạn đồng nghiệp, gia đình, đóng q báo q cơng ty nhiệt tình cung cấp số liệu thực tế nhằm kiểm chứng mơ hình nghiên cứu Với hiểu biết cịn hạn chế thời gian nghiên cứu có hạn, chắn tác giả không tránh khỏi sai sót định Kính mong Q Thầy cơ, đọc giả thơng cảm đóng góp ý kiến để tác giả bổ sung, hồn thiện vốn kiến thức cịn hạn chế Trân trọng! Trần Duy Phương Học viên: Trần Duy Phương Trang ii TÓM LƯỢC NỘI DUNG Quản lý chi phí tiến độ cho nhà thầu giai đoạn thi công khâu quan trọng trình quản lý dự án Ở Việt Nam, công cụ biện pháp phục vụ cho cơng tác cịn nhiều hạn chế, nghiên cứu phát triển nên doanh nghiệp chủ yếu sử dụng biện pháp mạng tính tự phát, thủ công quản lý theo kinh nghiệm Hậu dự án xây dựng hay xảy tình trạng vượt chi phí, tiến độ, nhà thầu thường bị động mặt tài làm ảnh hưởng đến mức độ thành cơng dự án Vì thế, tác giả trình bày phương thức tối ưu hóa đa mục tiêu, phương thức có khả đưa định giá xác gần tài nguyên hữu ích lên kế hoạch đồng hóa việc giảm thiểu chi phí thời gian đem lại lợi nhuận tối đa cho dự án xây dựng Việc tính tốn phương thức xây dựng dựa ba mơđun sau: (1) mô đun liệt kê phát triển từ việc hoạch định dự án xây dựng thực tế , (2) mơ đun lợi nhuận tính tốn lợi nhuận dự án, (3) mô đun đa mục tiêu nhằm tìm kiếm đồng cách xác gần cân đối thời gian dự án lợi nhuận thu Một dự án quy mơ lớn phân tích nhằm minh họa cách sử dụng phương pháp chứng minh khả ứng dụng mơ hình hóa cân đối thời gian lợi nhuận Học viên: Trần Duy Phương Trang iii ABSTRACT Cost and scheduling controlling to the contractor in constructing period is an important component of project management In Vietnam, tools and methods for this management are still limited and rarely fully studied Thus, present construction companies manage their projects by spontaneous and undeliberated tools or by experience As a result, constrution projects in Vietnam are often over budget or behind of schedule Contractors usually not have active financial plans that affects the success of construction projects Therefor, a multiobjective optimization model that provides new and unique capabilities including generating and evaluating optimal/near-optimal construction resource utilization and scheduling plans that simultaneously minimize the time and maximize the profit of construction projects The computations in the present model are organized in three major modules: (1) a scheduling module that develops practical schedules for construction projects; (2) a profit module that computes the project profit; and (3) a multiobjective module that searches for and identifies optimal/near optimal trade-offs between project time and profit A large-scale construction project is analyzed to illustrate the use of the model and to demonstrate its capabilities in generating and visualizing optimal trade-offs between construction time and profit Học viên: Trần Duy Phương MỤC LỤC Trang iv Đề tàiả Cân Đối Thời Gian Và Lợi Nhuận Trong Dự Án Xây Dựng Bằng Thuật Giải Di Truyền MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM LƯỢC NỘI DUNG ii ABSTRACT iii MỤC LỤC iv CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.3 TẦM QUAN TRỌNG CỦA NGHIÊN CỨU 1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO CÁC VẤN ĐỀ ĐÃ NGHIÊN CỨU 2.1 TỔNG QUAN CƠNG TÁC QUẢN LÝ CHI PHÍ CỦA DỰ ÁN XÂY DỰNG 2.2 QUY TRÌNH QUẢN LÝ CHI PHÍ CỦA DỰ ÁN XÂY DỰNG 2.2.1 Hoạch định, dự báo (Estimating) 2.2.1.1 Khái niệm 2.2.1.2 Nội dung công tác dự báo 10 2.2.2 Dự trù ngân sách (Budgeting) 17 2.2.3 Theo dõi dự án (Monitoring) 17 2.2.4 Phân tích (Analyzing) 18 2.2.4.1 Đại lượng phân tích kết 19 2.2.4.2 Đại lượng phân tích sai lệch 19 2.2.4.3 Chỉ số kết công việc 20 2.2.4.4 Dự báo chi phí thực tương lai 22 Học viên: Trần Duy Phương MỤC LỤC Trang v 2.2.5 Lập báo cáo (Reporting) 22 2.2.6 Hiệu chỉnh liệu dự án (Corrective acting) 23 2.2.6.1 Rút ngắn tiến độ 23 2.2.6.2 Kéo dài tiến độ 25 2.2.6.3 Điều hòa nguồn lực 26 2.2.7 Kết thúc, đánh giá (Post-evaluating) 26 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH GIỮA THỜI GIAN VÀ CHI PHÍ CỦA DỰ ÁN XÂY DỰNG 27 2.3.1 Phương pháp xác định 27 2.3.2 Phương pháp xác suất ngẫu nhiên 28 2.3.3 Phương pháp liên quan đến trí tuệ nhân tạo 28 2.3.4 Phương pháp dựa vào lý thuyết hành vi 29 2.4 NHẬN XÉT 29 CHƯƠNG 3: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 33 3.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC QUẢN LÝ CHI PHÍ DỰ ÁN XÂY DỰNG 33 3.1.1 Khái niệm lập quản lý chi phí dự án 33 3.1.2 Cơng cụ quản lý chi phí dự án đầu tư xây dựng 34 3.2 NHÀ THẦU TRONG XÂY DỰNG 35 3.2.1 Nhà thầu 36 3.2.2 Nhà thầu phụ 36 3.3 CÁC LOẠI HỢP ĐỒNG VÀ PHƯƠNG THỨC THANH TOÁN 37 3.3.1 Hợp đồng thi công xây dựng 37 3.3.2 Tạm ứng hợp đồng xây dựng 37 3.3.3 Thanh toán hợp đồng xây dựng 38 3.3.4 Thanh toán tiền bị giữ lại 39 3.3.5 Thưởng, phạt vi phạm hợp đồng 40 3.4 TỔNG QUAN VỀ DÒNG NGÂN LƯU CỦA DỰ ÁN 40 3.4.1 3.4.1.1 Tổng quan dòng ngân lưu chi (dòng tiền chi) 40 Chi phí hoạch định 41 Học viên: Trần Duy Phương MỤC LỤC Trang vi 3.4.1.2 Chi phí thực tế 43 3.4.1.3 Năm khoản mục chi phí chi phí trực tiếp 45 3.4.1.4 Chi phí khấu hao 51 3.4.1.5 Chi phí tài huy động vốn 52 3.4.2 Tổng quan dòng ngân lưu thu (dòng tiền thu) 55 3.4.2.1 Giá trị hợp đồng 55 3.4.2.2 Theo giá trọn gói (gói khốn gọn) 56 3.4.2.3 Theo đơn giá cố định 57 3.4.2.4 Theo giá điều chỉnh 57 3.4.2.5 Giá trị toán chủ đầu tư 57 CHƯƠNG 4: MƠ HÌNH THUẬT GIẢI DI TRUYỀN 61 4.1 TỔNG QUAN VỀ THUẬT GIẢI DI TRUYỀN 61 4.1.1 Giới thiệu 61 4.1.2 Cơ chế thực thuật giải di truyền 64 4.1.2.1 Mã hóa (Encoding) 64 4.1.2.2 Hàm thích nghi ( fitness function) 65 4.1.2.3 Chọn lọc theo quy tắt bánh xe Roulete (Roulete wheel selection) 65 4.1.2.4 Lai ghép điểm (One Point Crossover) 67 4.1.2.5 Đột biến điểm (One Mutation ) 68 4.2 TỔNG QUAN VỀ SƠ ĐỒ MẠNG 69 4.2.1 Sơ đồ mạng nút (PDM): 69 4.2.2 Thể sơ đồ mạng nút: 70 4.2.3 Đường găng, ý nghĩa đường găng: 71 4.2.4 Sơ đồ mạng kinh phí 71 4.2.4.1 Các loại phí thi công 71 4.2.4.2 Trực tiếp phí thời gian 72 4.3 THIẾT LẬP CƠNG THỨC MƠ HÌNH 73 4.3.1 Giới thiệu 74 4.3.2 Các bước lập tiến độ theo sơ đồ mạng 75 Học viên: Trần Duy Phương MỤC LỤC Trang vii 4.4 THIẾT LẬP MƠ HÌNH 77 4.4.1 Giới thiệu 77 4.4.2 Phát biểu toán 78 4.4.3 Yêu cầu toán 78 4.4.4 Cấu trúc mơ hình toán 79 4.4.5 Ứng dụng thuật giải di truyền để giải toán 80 4.4.5.1 Mô đun tiến độ 80 4.4.5.2 Mô đun ước lượng lợi nhuận 81 4.4.5.3 Mô đun thuật giải di truyền đa mục tiêu 86 4.4.5.4 Thành lập cấu trúc gen 88 4.4.5.5 Hàm mục tiêu 88 4.4.5.6 Các điều kiện ràng buộc 91 4.5 CƠ CHẾ THỰC HIỆN CỦA THUẬT GIẢI DI TRUYỀN 92 4.5.1 Khởi tạo quần thể ban đầu 92 4.5.2 Các toán tử di truyền điều kiện dừng mơ hình 98 4.6 QUY TRÌNH PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ KHỐI THUẬT GIẢI DI TRUYỀN 106 4.6.1 Thông số đầu vào mơ hình thuật giải di truyền 111 4.6.2 Bước khởi tạo quần thể ban đầu mơ hình thuật giải di truyền 112 4.6.3 Bước khởi tạo quần thể mơ hình thuật giải di truyền 113 4.6.4 Xuất kết mơ hình thuật giải di truyền 114 4.7 ỨNG DỤNG MƠ HÌNH THUẬT GIẢI DI TRUYỀN 114 4.7.1 Ví dụ 114 4.7.2 Ví dụ 123 4.7.3 Tổng quan vấn đề từ mơ hình 144 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 145 5.1 TÓM LƯỢC VẤN ĐỀ 145 5.2 NHẬN XÉT MƠ HÌNH 145 5.3 HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 147 Học viên: Trần Duy Phương ... THƠ Chuyên ngành: Công nghệ Quản lý xây dựng? ??………….………MSHV: 00807583 I- TÊN ĐỀ TÀI: CÂN ĐỐI THỜI GIAN VÀ LỢI NHUẬN TRONG DỰ ÁN XÂY DỰNG BẰNG THUẬT GIẢI DI TRUYỀN II- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:  Định... xây dựng theo thiết kế xây dựng cơng trình Hợp đồng xây dựng thực tồn cơng việc thi cơng xây dựng cơng trình dự án hợp đồng tổng thầu thi cơng xây dựng cơng trình 3.3.2 Tạm ứng hợp đồng xây dựng. .. thiểu chi phí thời gian đem lại lợi nhuận tối đa cho dự án xây dựng Việc tính toán phương thức xây dựng dựa ba mơđun sau: (1) mơ đun liệt kê phát triển từ việc hoạch định dự án xây dựng thực tế