MÔ HÌNH MÔ PHỎNG ỨNG DỤNG TRONG QUẢN LÝ DỰ ÁN XÂY
DỰNG
PGS. Lê Kiều
Chủ nhiệm Bộ môn Công nghệ&Tỉ chc xây dựng, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Th.S Nguyễn Duy Long
Nghiên cứu sinh Trường Đại học Thành phố Hương Cảng, Hồng Kông
Th.S Lưu Trường Văn
Giảng viên Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM
1. KHÁI NIỆM
Việc sử dụng mô hình mô phỏng để nắm bắt các động thái trong quá trình thực hiện dự án là ý
tưởng của những người nghiên cứu về tổ chức sản xuất xây dựng. Mô hình toán học dưới dạng
các đồ giải gọi là tích ( stock) và dòng ( flow ) sẽ xâm nhập như thế nào vào quản lý dự án? Có
thể xây dựng được những mô hình mô phỏng để tìm ra phương thức hữu hiệu cho quản lý dự án
không? Dưới đây, các tác giả trình bày những ý tưởng của mình, mong được tham khảo rộng rãi
sự tham góp của độc giả.
Các dự án xây dựng (DAXD) thường rất phức tạp và nhiều rủi ro. Một DAXD là một hệ
thống động [1] : (i) rất phức tạp, nhiều yếu tố phụ thuộc lẫn nhau, (ii) không ngừng biến đổi, (iii)
nhiều quá trình phản hồi, (iv) nhiều quan hệ phi tuyến, và (v) gồm nhiều dữ liệu “cứng” và
“mềm” [15]. Vì thế, việc quản lý dự án (QLDA) xây dựng chứa đựng nhiều thử thách. Thêm vào
đó, các công cụ QLDA truyền thống có nhiều thiếu sót, nhất là trong môi trường ra quyết định
mang tính chiến lược.
Mục đích chính của bài báo này là trình bày một mô hình mô phỏng động đóng vai trò như
một công cụ đầy hứa hẹn cho các nhà thầu “thí nghiệm” những tác động và “tiên liệu” những kết
quả của các chiến lược và chính sách của họ trước khi các chính sách này có hiệu lực. Mô hình
này được đem ứng dụng vào một dự án cụ thể đang thi công để nắm bắt những động thái của nó.
2. NHỮNG ỨNG DỤNG CỦA “ĐỘNG THÁI HỆ THỐNG” TRONG QLDA
“Động thái hệ thống” (ĐTHT - System Dynamics) đã được Jay Forester phát minh vào cuối
thập kỷ 50 của thế kỷ XX. Sterman (1992) [15] đã khẳng định rằng ĐTHT đã chứng tỏ là công cụ
phân tích hiệu quả trong vô vàn tình huống – cả trong học thuật và ứng dụng – và ngày nay nó
được sử dụng bởi nhiều công ty bao gồm cả các công ty trong “Top 500” của tạp chí Fortune.
Trong QLDA nói chung, sự hạn chế của các công cụ quản lý truyền thống đã khuyến khích nhiều

và thẩm định các chính sách để cải tiến khả năng thực hiện. Phần mềm Vensim

PLE được chọn
cho các công tác mô phỏng như xây dựng các biểu đồ phản hồi, đồ giải “tích” và “dòng”, mô hình
chi tiết, thử nghiệm mô hình, quá trình mô phỏng, và phân tích chính sách. Chi tiết của phương
pháp luận ĐTHT có thể tham khảo ở nhiều công trình khác [ 12] và [16]. Bài báo này chỉ trình
bày vắn tắt việc xây dựng mô hình (model formulation), thử nghiệm hiệu chỉnh (validation) và
ứng dụng mô hình (calibration).
4. CÁC CƠ CẤU PHẢN HỒI CHÍNH (KEY FEEDBACK STRUCTURES)
Một vài nghiên cứu trước đây đã kết hợp những yếu tố động vào trong các mô hình cho từng
dự án cụ thể. Ví dụ, Richardson and Pugh (1981) [12] cho dự án R&D, Cooper và Mullen (1993)
[5] cho dự án phát triển phần mềm, Ford (1995) [6] cho dự án phát triển sản phẩm. Từ những
công trình nghiên cứu sẵn có, Ford (1995) [6] đã kết hợp thành sáu cơ cấu phản hồi chính. Những
cơ cấu này không phản ánh đầy đủ những đặc tính động của DAXD vì những tài nguyên khác
ngoài nhân lực, an toàn lao động,… chưa được xem xét. Dựa trên những mô hình có sẵn và thực
tiễn của ngành xây dựng, tám cấu trúc phản hồi của DAXD trong giai đoạn thi công được hình
thành từ nghiên cứu này. Đó là những khung “khái niệm” cho việc nhận thức cách ứng xử
(behavior) của dự án và là nền tảng cho việc xây dựng mô hình. Những cơ cấu phản hồi này có
thể tham khảo chi tiết ở trong Long (2003) [9] và Long và Ogunlana (2003) [10].
5. DỰ ÁN NGHIÊN CỨU
Mặc dù có thể suy rộng cho tất cả các DAXD phức tạp nhưng mô hình được áp dụng cho một
dự án cụ thể để dể dàng xây dựng giới hạn mô hình, giả thiết, xác định thông số, và thử nghiệm
hiệu chỉnh. Dự án được dùng để nghiên cứu mô hình là Dự Án Đường Hầm Hải Vân. Gói thầu
1A trị giá xấp xỉ 43 triệu USD thực hiện 3.857m phía Bắc đường hầm được khảo sát trong nghiên
cứu này. Vào thời điểm khảo sát (cuối năm 2002), dự án đã được xây dựng 28 tháng trong tiến độ
kế hoạch 48 tháng.
Công tác thu thập dữ liệu bao gồm: tham khảo các tài liệu về dự án, quan sát hiện trường và
phỏng vấn giám đốc dự án. Dữ liệu thu thập là (i) thông tin về dự án, (ii) các vấn đề nảy sinh (tình
hình ngân sách và tiến độ, công việc cần thực hiện lại…), (iii) việc thi công thực tế (công việc
hoàn thành, tiến độ thực hiện, vật tư, thời gian làm việc…), và (iv) những chính sách quản lý phổ

Mô Hình Mô Phỏng
Động
(DSM)

ổ
Qui Mô
ự
ếị
ếịổợ
ậư
ề
Tài Nguyên
ấộ
ấếị
ệ
ộ
ấượ ệ
 ệ
!""
Khả năng Thực Hiện
ếộệ
 ệạ
Tiến Độ và C/việc Làm Lại
# ậư
#
#ếị
Phân Chia Chi Phí
ể"$ếộ
ể"#
ể"ượ

Tỷ lệ thực hiện của các thiết bò chính>
Xác suất của các công việc làm lại đã khám phá
<
Phần hoàn thành nhận
biết được
>
<Chất lượng thực tế>
<
Tỷ lệ thay đổi của quy mô
>
<
Quy mô ban đầu của dự án
>
H×nh 2 : HƯ thng con tin ® thc hiƯn
4
nh hưởng đến tháng công việc
nh hưởng đến công việc làm lại
THỜI HẠN
CHÓT CỦA
DỰ ÁN
Thay đổi thời hạn chót
Chuyển giao ảnh hưởng đến tiến độ
Hạn chót ban đầu
<
Phần thay đổi trung bình
>
p lực của tiến độ
nh hưởng đến sự lãng phí
Thời gian yêu cầu phụ thuộc vào
<

Thời gian điều chỉnh LĐPT
Thời gian hiệu chỉnh CNKT
Hiệu chỉnh của quản lý
Tỷ phần thay đổi LĐPT bình thường
Tỷ phần thay đổi công nhân kỹ thuật (CNKT)
bình thường
Thời gian học
Tỷ phần của quản lý
Nhân lực tối đa bởi ràng buộc không gian
< Lổ hổng chất lượng ảnh hưởng quản lý>
Tỷ phần LĐPT/CNKT bình
thường
<Lổ hổng chất lượng ảnh hưởng
đến LĐPT/CNKT
<Thực trạng ban đầu ảnh
hưởng đến lao động yêu cầu
<nh hưởng sự
mệt mỏi đến thay
đổi công nhân>
Tỷ phần đào tạo
Tỷ phần thay đổi
quản lý thông
thường
Công nhân đã yêu cầu
<Tỷ phần của quản lý>
Lao động phổ thông (LĐPT) ban đầu
CNKT ban đầu
Quản lý ban đầu
<”Tích” ảnh hưởng đến nguồn nhân lực đã yêu cầu
<Nhân lực>

cho thấy rằng công trình sẽ hoàn thành sau 52 tháng thi công. Như vậy, kết quả mô phỏng dự báo
rằng công trình sẽ chậm tiến độ 4 tháng nếu so với 48 tháng được ghi trong hợp đồng. Cũng vậy,
xem xét kết quả mô phỏng cho thấy rằng ứng xử của các biến là rất hợp lý.
Hình 5. Ứng xử của các biến thuộc dạng công việc Hình 6. Ứng xử của các biến thuộc tiến
độ
“Công việc còn lại” (work remaining) giảm dần trong khi “công việc hoàn thành” và “công
việc không đạt đã phát hiện” (known rework) biến thiên tăng hình chữ S (như S curve trong kiểm
soát chi phí) (Hình 5). Ứng xử của các biến thuộc về kiểm soát tiến độ thể hiện trong Hình 6. Vì
qui mô của dự án nghiên cứu là không thay đổi tại thời điểm khảo sát, “thời gian ấn định” bởi chủ
đầu tư (project deadline) vẫn không đổi (48 tháng). “Kế hoạch thời gian hoàn thành” (scheduled
completion date) của nhà thầu là rất lớn ở những tháng đầu thi công vì năng suất thi công hầm
trong thời gian này rất thấp. Trong quá trình mô phỏng, “kế hoạch thời gian hoàn thành” lớn hơn
“thời gian ấn định” nên nhà thầu luôn chịu “áp lực tiến độ” (schedule pressure) khi thi công.
Nghĩa là, biến “áp lực tiến độ” trong mô hình lớn hơn một khi mô phỏng. Thêm vào đó, sự chênh
lệch giữa “kế hoạch thời gian hoàn thành” và “thời gian ấn định” phản ánh công trình chậm hoặc
vượt tiến độ.
9. THỬ NGHIỆM MÔ HÌNH (MODEL TESTING)
Trong mô phỏng ĐTHT, rất nhiều dạng thử nghiệm khác nhau nhằm tìm ra những khiếm
khuyết của mô hình và để cải tiến mô hình. Sterman (2000) [16] đã chỉ ra 12 loại thử nghiệm mô
hình và có những mục đích khác nhau. Đó là: mức độ đầy đủ của mô hình (boundary adequacy),
xem xét cấu trúc (structure assessment), sự đúng đắn về thứ nguyên (dimensional consistency),
khảo sát tham số (parameter assessment), thử với các điều kiện tới hạn (extreme conditions), sai
số trong sai phân và tích phân (integration error), phản ánh ứng xử thực (behavior reproduction),
sự dị thường trong ứng xử (behavior anomaly), thử nghiệm với một vấn đề tương tự (family
member), ứng xử bất ngờ (surprise behavior), phân tích cảm biến (sensitivity analysis), và cải tiến
hệ thống (system improvement). Lý thuyết của các thử nghiệm này tham khảo ở Sterman (2000)
[16] và cụ thể áp dụng trong mô hình này tham khảo ở Long (2003) [9] và Long và Ogunlana
6
11,000 tasks
11,000 tasks

2
2
2
2
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0 6 12 18 24 30 36 42 48
Time (Month)
Work remaining : Baserun tasks1 1 1 1 1 1 1
Work accomplished : Baserun tasks2 2 2 2 2 2 2
Undiscovered rework : Baserun tasks3 3 3 3 3 3 3
Known rework : Baserun tasks4 4 4 4 4 4 4
110 months
110 months
110 months
4 Dmnl
0 months
0 months
0 months
1 Dmnl

0 6 12 18 24 30 36 42 48
Time (Month)
Project deadline : Baserun months1 1 1 1 1 1 1
time estimated required : Baserun months2 2 2 2 2 2
scheduled completion date : Baserun months3 3 3 3 3
schedule pressure : Baserun Dmnl4 4 4 4 4 4 4
(2003) [10]. Sau nhiều sửa đổi và cập nhật mô hình, cuối cùng, kết quả thử nghiệm mô hình cho
thấy mô phỏng phản ánh được động thái thực của dự án nghiên cứu.
10. KẾT LUẬN
Các dự án xây dựng lớn thường tương tác với nhiều yếu tố khác nhau: xã hội, kinh tế, quản
lý, công nghệ, và môi trường. Những tác động của của các yếu tố này lên các ứng xử của dự án
luôn ở trạng thái động. Những công cụ truyền thống (cơ cấu phân chia công việc (WBS), sơ đồ
mạng (CPM), giá trị tích lũy (Earned Value), ) giải quyết khía cạnh tĩnh của QLDA. Vì thế, các
bên tham gia sẽ rất khó khăn trong việc nắm bắt các ứng xử của DA ở mức độ tổng thể – mà lại là
điều tối cần thiết trong quản lý chiến lược các dự án lớn. Từ đó, mô hình mô phỏng động trình
bày trong nghiên cứu này đã tạo điều kiện cho các nhà thầu dễ dàng nắm bắt các động thái của dự
án mà họ đang triển khai.
Khi ứng dụng mô hình này vào dự án thực, có sự tương tự giữa ứng xử mô phỏng của mô
hình và ứng xử thực của dự án một khi các thông số được chuẩn bị hợp lý. Điều này chứng tỏ
rằng mô hình có thể mô phỏng động thái của dự án nghiên cứu. Như vậy, mô hình có thể giúp nhà
thầu nâng cao khả năng kiểm soát dự án. Cuối cùng, nhà thầu có thể sử dụng mô hình này để xây
dựng và thẩm định các chính sách để nâng cao hiệu quả hoạt động của dự án bằng cách thay đổi
các giá trị của thông số trong mô hình và/hoặc thay đổi cấu trúc của mô hình ./.
7
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Lª KiỊu . K ho¹ch thi c«ng trong mt thc thĨ ®ng – T¹p chÝ X©y dng s 7-1997
[2] Abdel-Hamid, T. và Madnick, S. (1991). Software Project Dynamics: An Integrated
Approach, Prentice Hall, Englewood Cliffs, USA.
[3] Chang, C. L. (1990). “Applying R&D project dynamics concepts to construction
management.” Master Research Study No. IE-90-1, AIT, Bangkok, Thailand.