ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
`
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN PHƯỚC BÌNH

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HOÀN THÀNH TIẾN ĐỘ
THI CÔNG CÁC DỰ ÁN XÂY DỰNG
TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH QUẢNG NGÃI

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng Công trình DD & CN
Mã số: 60.58.02.08

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

ĐÀ NẴNG - NĂM 2017


Công trình được hoàn thành tại
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học:
TS. ĐẶNG CÔNG THUẬT

Phản biện 1:
TS. Lê Khánh Toàn
Phản biện 2:
TS. Mai Chánh Trung

Luận văn đã bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt

thể kể đến như:
• Rủi ro do các yếu tố ngẫu nhiên như môi trường, khí hậu:
Do đặc điểm của ngành xây dựng chủ yếu là sản xuất ngoài trời
trong thời gian dài nên các yếu tố thời tiết, khí hậu có ảnh hưởng rất lớn
đến thời gian thực hiện dự án, chất lượng và chi phí của dự án.
• Rủi ro do những biến động bất ngờ của thị trường:
Những ngành kinh tế quan trọng và chiếm một lượng vốn đầu tư
rất lớn của nền kinh tế quốc dân. Những biến động lớn và bất ngờ của
thị trường trong và ngoài nước ảnh hưởng rất lớn đến các dự án xây


2
dựng. Các biến động này đem theo các rủi ro về mặt tài chính đối với
dự án đồng thời ảnh hưởng đến tiến độ thực hiện dự án.
• Rủi ro do các nguyên nhân kỹ thuật:
Rủi ro này liên quan đến việc đầu tư, trang bị máy móc, thiết bị
phục vụ cho quá trình thi công xây dựng và việc sử dụng các máy móc
thiết bị đó.
• Rủi ro do việc huy động số lượng và chất lượng nhân
công:
Khả năng huy động nhân lực nhiều khi chưa thể xác định chính
xác ngay từ đầu; năng suất lao động, ý thức kỷ luật của người công
nhân chưa đạt yêu cầu trong thời gian sử dụng.
Vì vậy, thời hạn hoàn thành các công việc nhiều khi không cố
định. Vấn đề đặt ra ở đây là: Phải xử lý tình trạng không ổn định về
thời gian như thế nào để rút ra được những kết luận đáng tin cậy và có
thể sử dụng được trong thực tế thi công, đặc biệt là phải đánh giá được
khả năng (xác suất) hoàn thành đúng tiến độ thi công của dự án để có
cơ sở cho việc đề xuất các giải pháp quản lý. Muốn giải quyết vấn đề
này có thể vận dụng các phương pháp của lý thuyết xác suất thống kê

• Yếu tố rủi ro trong tổ chức tiến độ thi công.
• Ứng dụng mô phỏng Monte Carlo trong việc phân tích các
yếu tố rủi ro trong thi công.
4. Phạm vi nghiên cúu
Nhà lớp học và nhà thi đấu đa năng của các trường trung học phổ
thông trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:
• Thu thập tài liệu; tìm hiểu lý thuyết về sơ đồ mạng và việc lập
tiến độ thi công bằng sơ đồ mạng, so sánh ưu nhược điểm với các mô
hình tiến độ khác.
• Phân tích các yếu tố tác động đến vấn đề rủi ro trong thi công.
- Phương pháp mô phỏng:
• Ứng dụng Monte Carlo để phân tích, tính toán ảnh hưởng của
các yếu tố rủi ro đến tiến độ thi công.


4
- Phân tích kết quả thu được, nhận xét và đưa ra kiến nghị.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Luận văn này dùng phương pháp Monte Carlo trong sơ đồ mạng
PERT để phân tích, tính toán ảnh hưởng của các yếu tố rủi ro đến tiến
độ một số dự án trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi nhằm mục đích xác định
chính xác khả năng hoàn thành dự án trong bối cảnh thời gian cho mỗi
công việc dễ bị thay đổi và mang tính ngẫu nhiên. Phương pháp này có
thể cung cấp cơ sở khoa học định lượng và các thông tin cho quản lý dự
án. Ở một chừng mực nào đó, nó cũng sẽ giúp các nhà quản lý dễ dàng
kiểm soát rủi ro thời gian và đưa ra quyết định đúng.
7. Bố cục của luận văn
Chương 1. Tổng quan về rủi ro trong tổ chức thi công các dự án

cho đảm bảo kế hoạch thời gian và hài hòa được điều kiện cung cấp vật
tư thiết bị tiêu hao vốn.
Dù phương pháp sản xuất nào cũng phải tuân theo các nguyên tắc
cơ bản của tổ chức sản xuất, đặc biệt là tổ chức sản xuất xây dựng, đó là:
-Tuân thủ công nghệ sản xuất để đảm bảo chất lượng công trình.
- Bảo đảm thời hạn thi công.
- Hạ giá thành sản phẩm.
1.1.2. Các phương pháp tổ chức thi công
a. Phương pháp tổ chức thi công tuần tự
b. Phương pháp thi công song song
c. Phương pháp thi công dây chuyền
1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP LẬP TIẾN ĐỘ THI CÔNG CÔNG
TRÌNH XÂY DỰNG
Trong xây dựng các công trình các phương pháp và công cụ quản
lý tiến độ sau đây thường được sử dụng:
- Phương pháp sơ đồ ngang (Grant).
- Phương pháp sơ đồ xiên (dây chuyền).
- Phương pháp sơ đồ mạng.
1.2.1. Phương pháp sơ đồ ngang (Grant)
1.2.2. Phương pháp sơ đồ xiên


6
1.2.3. Phương pháp sơ đồ mạng
1.3. CÁC YẾU TỐ RỦI RO TRONG TỔ CHỨC TIẾN ĐỘ THI
CÔNG
1.3.1. Rủi ro do các yếu tố ngẫu nhiên như môi trường, khí
hậu
1.3.2. Rủi ro do những biến động bất ngờ của thị trường
1.3.3. Rủi ro do các nguyên nhân kỹ thuật

Trong giới hạn luận văn này, tác giả tập trung vào việc đánh giá
mức độ (khả năng) hoàn thành tiến độ thi công của một số dự án trên
địa bàn Quảng Ngãi sử dụng vốn ngân sách nhà nước dựa vào sơ đồ
mạng PERT và các phương pháp mô phỏng ngẫu nhiên.
CHƯƠNG 2
CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA SƠ ĐỒ MẠNG PERT VÀ PHƯƠNG
PHÁP MÔ PHỎNG MONTE CARLO
Chương 2 luận văn sẽ trình bày một số kiến thức đại cương của
xác suất để làm cơ sở cho việc giới thiệu phương pháp sơ đồ mạng
PERT (được phát triển dựa vào lý thuyết xác suất). Bên cạnh đó,
phương pháp Monte Carlo sẽ được áp dụng vào tính toán sơ đồ mạng
PERT.
2.1. CÁC KHÁI NIỆM VỀ XÁC SUẤT THỐNG KÊ
2.1.1. Định nghĩa về xác suất
a. Một số khái niệm
Trong xác suất thống kê, thực hiện một phép thử nghĩa là làm
một thí nghiệm, thực hiện một quan sát, thực hiện một công việc, một
hành động nào đó.
- Phép thử mà ta không khẳng định được một cách chắc chắn kết
quả của nó trước khi thực hiện phép thử gọi là phép thử ngẫu nhiên.
- Các phép thử có thể xảy ra của phép thử gọi là các biến cố.
- Các biến cố không thể phân tích được nữa gọi là biến cố sơ cấp.
- Biến cố chắc chắn là biến cố nhất định xảy ra khi phép thử
được thực hiện. Ta kí hiệu biến cố chắc chắn là Ω.
- Biến cố không thể là biến cố không thể xảy ra khi phép thử


8
được thực hiện. Ta kí hiệu là Φ.
- Biến cố ngẫu nhiên là biến cố mà nó có thể xảy ra và cũng có

9
a. Ước lượng thời gian hoàn thành công việc
b. Đánh giá khả năng hoàn thành kế hoạch xây dựng công
trình
2.3. PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG MONTE CARLO

Hình 2.1. Nguyên tắc hoạt động của phương pháp Monte Carlo
2.4. ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP MONTE CARLO VÀO SƠ ĐỒ
MẠNG PERT
Mô phỏng Monte Carlo là một công cụ để phân tích các hiện
tượng có chứa yếu tố rủi ro nhằm rút ra lời giải gần đúng. Nó còn được
gọi là phương pháp thử nghiệm thống kê. Mô phỏng Monte Carlo
thường được sử dụng khi việc thực hiện các thí nghiệm hoặc các
phương pháp tính toán bằng giải tích gặp nhiều khó khăn hoặc không
thể thực hiện được, đặc biệt là khi sử dụng các máy tính số và không
yêu cầu những công cụ toán học phức tạp.
Các bước tính toán, thực hiện có thể tóm tắt như sơ đồ dưới đây:

Hình 2.2. Các bước tính toán của phương pháp Monte Carlo


10
Các bước thực hiện phương pháp Monte Carlo
Trình tự các bước thực hiện được mô tả theo hình 2.4.2

Hình 2.3. Sơ đồ khối của phương pháp Full – Monte Carlo
2.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG
Sơ đồ mạng là phương pháp mà cốt lõi của nó là dùng lý thuyết
đồ thị có hướng để xác định đường đi trong mạng, từ thời điểm khởi
công dự án đến thời điểm kết thúc dự án, qua một số các công việc và

3.1. THỰC TRẠNG QUẢN LÝ TIẾN ĐỘ THI CÔNG TRÊN ĐỊA
BÀN TỈNH QUẢNG NGÃI
Thực hiện Nghị định số 59/2015/NĐ-CP ngày 18/6/2015 của
Chính phủ về quản lý dự án đầu tư xây dựng và Thông tư số
16/2016/TT-BXD ngày 30/6/2016 của Bộ trưởng Bộ xây dựng hướng
dẫn thực hiện một số Điều của Nghị định số 55/2012/NĐ-CP ngày


12
28/6/2012 của Chính phủ về hình thức tổ chức quản lý dự án đầu tư xây
dựng; Kể từ ngày 30/9/2016, trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi có các Bản
Quản lý dự án như sau:
3.1.1. Các Chủ thể quản lý dự án trên địa bàn tỉnh
a. Đối với cấp tỉnh
b. Đối với cấp huyện
c. Ban Quản lý khu kinh tế Dung Quất và các Khu công nghiệp
3.1.2. Về tình hình quản lý tiến độ thi công trên địa bàn tỉnh
Quản lý tiến độ của dự án là tính từ bước chuẩn bị đầu tư đến
bước thực hiện đầu tư và đến khi hoàn thành công trình bàn giao đưa
vào sử dụng, hoàn thành công tác bảo hành công trình và cuối cùng là
quyết toán dự án hoàn thành.
Trong các quá trình thực hiện quản lý tiến độ của dự án thì có
một bước quản lý tiến độ cũng hết sức cần thiết là quản lý tiến độ thi
công mà hiện nay trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi đang triển khai thực
hiện.
Theo quy định tại Điều 32 Nghị định số 59/2015/NĐ-CP ngày
18/6/2015 của Chính phủ về việc quy định về quản lý dự án đầu tư xây
dựng có quy định:
- Công trình xây dựng trước khi triển khai phải có tiến độ thi
công xây dựng. Tiến độ thi công xây dựng công trình do nhà thầu lập

hai loại công trình điển hình trên là Nhà lớp học Trường THPT Lê
Trung Đình và Nhà thi đấu đa chức năng của Trường THPT Trần Kỳ
Phong làm cơ sở cho việc phân tích.
• Bước 2: Dựa vào danh mục công việc, tác giả tiến hành khảo
sát (xem biểu mẫu và kết quả khảo sát ở phần phụ lục) với 30 kỹ sư là
những người tham gia quản lý và trực tiếp điều hành các dạng công
trình tương tự như trên về thời gian dự thầu và sự rút ngắn (hay chậm
trễ) của từng công việc tương ứng trên. Từ đó, chúng ta có thể xác định
được thời gian hoàn thành thực tế của chúng.
• Bước 3: Với mỗi công việc, sau khi có kết quả khảo sát của 30
kỹ sư, tiến hành nhận diện quy luật phân phối xác suất của thời gian
hoàn thành thực tế dựa vào phương pháp ước lượng hợp lý cực đại.


14
• Bước 4: Ứng dụng phương pháp mô phỏng Monte Carlo để
phân tích khả năng (xác suất) hoàn thành dự án với một thời gian nhất
định cho trước.
3.2.1. Mô tả dự án nhà lớp học Trường THPT Lê Trung Đình
và nhà thi đấu đa chức năng của Trường THPT Trần Kỳ Phong
3.2.2.1. Công trình nhà thi đấu đa chức năng Trường Trung
học phổ thông Trần Kỳ Phong
Bảng 3.1. Danh mục các công việc và thời gian hoàn thành Công trình
nhà thi đấu đa chức năng Trường Trung học phổ thông Trần Kỳ Phong
STT
1
2
3
4
5

O
P
Q
R
1

A

Thời gian
hoàn
thành
(ngày)
5
10
22
18
17
23
12
27
54
39
65
41
51
20
22
16
7


5

E

6

F

7

G

8

H
9

I

10

K

11

L
12

M


13151618

Tổng thời gian
5+10+22+18+17+23+27+54+65+41+20
+22+7=331

3.2.2.2. Công trình nhà lớp học Trường THPT Lê Trung Đình
(giai đoạn 2)
Bảng 3.2. Danh mục các công việc và thời gian hoàn thành Công trình
nhà lớp học Trường THPT Lê Trung Đình (giai đoạn 2)
STT

Ký hiệu
công việc

1
2
3

A
B
C

4

D

5
6



15

P

16
17

Q
R

Chia theo Thời gian
đợt công hoàn thành
tác
(ngày)
Chuẩn bị mặt bằng xây dựng
6
Đào móng công trình bằng máy và thủ công
11
Công tác bê tông cốt thép móng nhà
18
Xây đá hộc, gạch thẻ móng và đắp nền công
16
trình
Công tác bê tông giằng móng nhà
8
Công tác bê tông cột từng tầng (F1, F2,…)
X
6 ngày/đợt
Công tác bê tông cốt thép giằng, xà, dầm sàn

Tên công việc

*Ghi chú: Dựa vào số tầng công trình, ta chia làm 3 đợt thi công.
3.2.2. Kết quả khảo sát
3.2.2.1. Đề cương khảo sát
• Đối tượng khảo sát: 30 kỹ sư có kinh nghiệm điều hành, quản
lý tại công trường trong quá trình thi công các công trình xây dựng dân


16
dụng
• Phạm vi khảo sát: Công trình Nhà lớp học và Nhà thi đấu đa
năng của Trường THPT trên địa bàn Quảng Ngãi
• Nội dung khảo sát: Thời gian dự thầu và thời gian chậm trễ
(hay rút ngắn) so với đề xuất
• Biểu mẫu khảo sát: xem phần phụ lục
3.2.2.2. Kết quả khảo sát (Viết tắt: KHCV: Ký hiệu công việc;
KS1: Kỹ sư 1)
3.2.3. Nhận diện quy luật phân phối xác suất thời gian hoàn
thành các công việc dựa vào phương pháp ước lượng hợp lý cực đại
(maximum likelihood estimation – MLE)
Trước tiên, chúng ta tìm hiểu kỹ hơn về MLE trên mô hình thống
kê để nhận diện quy luật phân phối xác suất của một biến ngẫu nhiên
(trong luận văn này chính là thời gian hoàn thành các công việc). Dẫn
ra một vài ví dụ về ước lượng hợp lý cực đại trên một số mẫu dữ liệu
quan sát và giải bài toán. Sau đó, chúng ta ứng dụng trên các mẫu quan
sát thời gian hoàn thành các công việc.
3.2.3.1. Phương pháp ước lượng hợp lý cực đại trên mẫu quan sát
Chúng ta có một mô hình xác suất M của hiện tượng nào đó.
Chúng ta biết chính xác cấu trúc của M, nhưng không biết là những giá

mà chúng ta muốn ước lượng P(H ) = θ và P(T ) =1- θ
Từ bộ mẫu dữ liệu quan sát trên ta có hàm khả năng là:
n

LD ( )  P( D  )   P( x[i])
i 1

Với ví dụ trên, giả sử dãy mẫu quan sát là H, T, T, H, H ta có
hàm hợp lý:
LD(θ) = θ.(1- θ).(1- θ).θ. θ
c. Giải bài toán ước lượng hợp lý cực đại
Nguyên lý ước lượng hợp lý cực đại: Chọn những tham số mà
làm cực đại hàm khả năng.
Nguyên lý này được sử dụng rộng rãi trong việc ước lượng trong
thống kê, cả trong việc nhìn nhận của trực giác.


18
Logarit hàm hợp lý:
Kỹ thuật khác để làm cho việc tính toán dễ hơn khi làm việc trên
logarit hàm likelihood hơn chính hàm likelihood. Lý do chính cho điều
này bởi tính toán hơn là lý thuyết. Nếu chúng ta nhân lên nhiều số rất nhỏ
cùng nhau (ví dụ nhỏ hơn 0.0001) thì chúng ta sẽ khó có thể biểu hiện số
trên với một máy tính thông thường nào đó hiện nay vì nó quá gần với 0.
Tình trạng này thường xuất hiện trong việc tính toán xác suất, khi chúng
ta đang nhân những xác suất nhiều sự kiện hiếm có nhưng độc lập để tính
toán xác suất chung. Log của hàm likelihood thường đơn giản nhiều cho
tính toán, và chúng ta thấy nghiệm thỏa giá trị lớn nhất của hàm log
likelihood cũng là nghiệm giá trị lớn nhất của chính hàm likelihood. Với
ví dụ ở trên, log likelihood là:

độc lập là x[1], x[2], ..., x[N]. Thì hàm likelihood được cho bởi tích sau:
n

LD (1 , 2 ,..., K )   f x[i ] (1 , 2 ,..., K )
i 1

và hàm ln likelihood như sau:
n

lD ( )  ln LD ( )   ln f x[i ] (1 , 2 ,..., K )
i 1

MLE của θ1, θ2, …, θK đạt được khi LD(θ) hay lD(θ) là lớn nhất,
chúng ta đã biết xác định giá trị lớn nhất với lD(θ) dễ hơn với LD(θ), vậy
MLE của θ1, θ2, …, θK là giải hệ K phương trình sau:
 (l )
 0, j  1, 2,..., K
 j
3.2.3.2. Ứng dụng MLE vào nhận diện quy luật xác suất của
biến thời gian (ngẫu nhiên) hoàn thành các công việc
Theo trên, giải phương trình hợp lý làm cực đại phương trình:
L(θ) = f1(θ)u1f2(θ)u2… fn(θ)un
với ui ∈ N.
Hiện nay có hai hướng tiếp cận khác nhau để giải quyết bài toán
này, trong mỗi phương pháp có những ưu và khuyết điểm riêng của nó:
Phương pháp gần đúng
Phương pháp tính toán đại số
Trong phạm vi luận văn này, chúng tôi chọn phương pháp tính
toán đại số với sự trợ giúp của phần mềm Matlab để nhận diện quy luật
phân phối xác suất biến thời biến thời gian (ngẫu nhiên) hoàn thành các

Công tác bê tông cột từng tầng (F1, F2,…)
Công tác bê tông cốt thép giằng, xà, dầm sàn từng
7
tầng
8 Xây tường gạch bao che từng tầng
9 Sản xuất và lắp dựng các cấu kiện bê tông đúc sẵn
10 Công tác bê tông cốt thép cầu thang từng tầng
11 Sản xuất, lắp dựng cấu kiện gỗ, xà gồ, lợp mái ngói
1
2
3
4
5
6

Tham số
Quy luật
phân phối Trung Độ lệch
bình chuẩn
Log-normal 4,7
1,4
Log-normal 10,9
4,9
Normal
30,5
4,1
Log-normal 13,8
7,3
14,2
12,6

17

Tên công việc
Trát tường trong ngoài, láng cấu kiện
Công tác ốp lát
Quét vôi, quét sơn
Gia công và lắp dựng khung, cửa chính, cửa sổ
Công tác lắp đặt hệ thống điện nước
Hoàn thiện và dọn dẹp vệ sinh

Tham số
Quy luật
Trung
Độ lệch
phân phối
bình chuẩn
Log-normal 124,6
21,9
Log-normal 78,2
13,8
Normal
78,7
7,9
Log-normal 37,8
11,0
Log-normal 80,8
13,9
Normal
13,9
4,4

Công tác bê tông cốt thép dầm, sàn mái
Xây tường nhà, lanh tô, lam các loại
Gia công lắp dựng vì kèo, mái, lợp tole
Tô trát toàn nhà
Công tác ốp gạch, đá granit tường nhà, quét vôi,
sơn nước
Gia công lắp dựng hệ thống cửa, vách kính
Láng granito, lát gạch sàn nhà, lan can, biểu tượng
thể thao
Thi công hệ thống điện nước công trình
Hệ thống chống sét và phòng chống cháy
Hoàn thiện, dọn dẹp và bàn giao công trình

Tham số
Quy luật
Trung
Độ lệch
phân phối
bình
chuẩn
Log-normal

5,4

Log-normal 14,17
Log-normal 33,7
Normal
20,6
Log-normal 37,3
Normal

25,7

Normal

73,4

9,7

Log-normal
Log-normal
Log-normal

48,4
69,9
15,9

12,3
18,2
4,3

3.2.3. Kết quả xác suất hoàn thành tiến độ thi công
Ứng dụng phương pháp mô phỏng Monte Carlo bằng cách thực
hiện theo các bước được mô tả ở chương 2 ta có kết quả tương ứng với
thời gian hoàn thành dự kiến Ts như sau:
- Số lần thực hiện mô phỏng (thực thi trong phần mềm Matlab) là


22
500.000.
- Kết quả đánh giá xác suất hoàn thành được thể hiện ở bảng 3.6,


22,2

26,4

47,7

67,3

74,8

83,2

320

330

340

95,6

100,0

100,0

Hình 3.5. Khảo sát khả năng hoàn thành dự án theo thời gian tham
chiếu Ts – Công trình Nhà lớp học
Nhận xét:
Căn cứ vào kết quả khảo sát khả năng hoàn thành dự án theo thời


giá cả các yếu tố đầu vào, nhà thầu thiếu vốn, bỏ giá thầu thấp nên nhà
thầu bị lỗ,…tất cả những rủi ro này sẽ đều ảnh hưởng đến tiến độ và