Tổng quan luận án

Công trình nghiên cứu "Nghiên cứu phương pháp xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng hiệu quả kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới" được thực hiện bởi nghiên cứu sinh Nguyễn Cảnh Cường, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Bùi Trọng Cầu và GS.TS. Nguyễn Huy Thanh, thuộc chuyên ngành Quản lý xây dựng (mã số: 9580302) tại Trường Đại học Xây dựng vào năm 2021.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Trong hơn hai thập kỷ qua, hoạt động đầu tư xây dựng kết cấu hạ tầng (KCHT) tại các khu đô thị mới (ĐTM) nhằm chuyển nhượng quyền sử dụng đất phát triển mạnh mẽ tại Việt Nam. Theo thống kê của Cục Phát triển đô thị - Bộ Xây dựng, tính đến năm 2017, toàn quốc có 4.438 dự án khu đô thị mới và dự án phát triển nhà ở được cấp phép với tổng mức đầu tư khoảng 4.750 nghìn tỷ đồng, tổng diện tích đất quy hoạch đạt 110.331 ha. Tuy nhiên, thực tế triển khai bộc lộ nhiều bất cập:

  • Nhiều dự án phải dừng thi công do thiếu vốn hoặc chủ đầu tư chiếm dụng vốn bằng cách phân lô bán nền ngay sau khi có quy hoạch chi tiết 1/500 mà không hoàn thành hạ tầng.
  • Việc tổ chức xây dựng thiếu tính toán dẫn đến tình trạng ngập úng các khu vực lân cận, thiếu kết nối hệ thống cấp điện, cấp thoát nước.
  • Trình tự thi công bất hợp lý: san nền xong lại đào lên để xử lý đất yếu hoặc làm hồ điều hòa; hoàn thiện mặt đường, vỉa hè rồi mới đào bới lắp đặt đường ống kỹ thuật ngầm.
  • Gây ứ đọng vốn đầu tư và suy giảm hiệu quả xã hội do không có chiến lược phân kỳ chuyển nhượng đất có hạ tầng hợp lý.

Nhằm chấn chỉnh các bất cập này, Nghị định số 43/2014/NĐ-CP ngày 15/5/2014 của Chính phủ đã quy định chủ đầu tư phải hoàn thành đầu tư xây dựng KCHT kỹ thuật và hạ tầng xã hội theo quy hoạch chi tiết 1/500 đã duyệt, đảm bảo kết nối với hạ tầng chung trước khi chuyển nhượng quyền sử dụng đất.

Về mặt học thuật, các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào "kỹ thuật thi công" của từng hạng mục riêng rẽ (san nền, đường giao thông, cấp thoát nước, chiếu sáng) dưới góc độ của nhà thầu xây lắp. Chưa có nghiên cứu chuyên sâu giải quyết bài toán xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng (TCXD) toàn bộ hệ thống KCHT như một dự án thống nhất, tối ưu hóa dòng tiền và phân kỳ chuyển nhượng trên quan điểm lợi ích của chủ đầu tư ở giai đoạn nghiên cứu khả thi.

Mục tiêu nghiên cứu

Mục đích nghiên cứu của luận án là xây dựng phương pháp xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng hiệu quả kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới trên quan điểm lợi ích của chủ đầu tư. Để đạt được mục đích này, luận án xác định 5 mục tiêu nghiên cứu cụ thể:

  1. Phân tích, đánh giá các nghiên cứu có liên quan để xác định các ưu điểm có thể kế thừa và các tồn tại, hạn chế cần nghiên cứu;
  2. Điều tra, khảo sát các khu đô thị mới, đánh giá thực trạng công tác lập kế hoạch xây dựng trong nghiên cứu khả thi và thực tế xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới ở Việt Nam;
  3. Xây dựng các mô hình toán học của chiến lược tổ chức xây dựng tối ưu kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới;
  4. Xây dựng phương pháp xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới đúng đắn về lý thuyết, có thể dễ dàng áp dụng trong thực tế;
  5. Áp dụng phương pháp lập chiến lược tổ chức xây dựng cho dự án cụ thể để kiểm chứng khả năng sử dụng phương pháp đã đề xuất.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới của chủ đầu tư, bao gồm cả kết cấu hạ tầng kỹ thuật và kết cấu hạ tầng xã hội.
  • Phạm vi nghiên cứu: Luận án tập trung nghiên cứu chiến lược tổ chức xây dựng KCHT khu ĐTM ở giai đoạn lập Báo cáo nghiên cứu khả thi. Trường hợp trọng tâm là xây dựng KCHT khu ĐTM để chuyển nhượng quyền sử dụng đất có hạ tầng trên quan điểm lợi ích của chủ đầu tư. Các trường hợp mở rộng được thảo luận tại Mục 3.6 gồm: có sự tham gia của chủ đầu tư thứ cấp; kết hợp xây dựng KCHT và xây dựng nhà ở để bán; kết hợp xây dựng KCHT, xây dựng nhà ở và có sự tham gia của chủ đầu tư thứ cấp.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã tổng quan hệ thống các công trình nghiên cứu trong nước và quốc tế theo 4 nhóm lĩnh vực trọng tâm:

1. Lý thuyết và phương pháp tổ chức xây dựng công trình

  • Nghiên cứu quốc tế: Hammad Abdullah AlNasseri nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến lập kế hoạch và tiến độ; Williams ứng dụng phân tích hồi quy tuyến tính dự đoán thời gian xây dựng đường ô tô; Abdulrezak N Mohamed phát triển cách tiếp cận dựa trên hiểu biết về năng suất điều chỉnh tiến độ; Gregory Athur Duffy nghiên cứu lập tiến độ dây chuyền cho công trình đường ống có xét hệ số hoàn thành định mức; Huang và Sun ứng dụng thuật toán di truyền (GA) tối ưu hóa tiến độ công việc lặp lại chu kỳ; YiSu Gunnar Lucko kết hợp phương pháp dây chuyền LSM và LOB để đảm bảo tính liên tục của tổ đội; Ayman H. Al-Momani phân tích định lượng nguyên nhân chậm tiến độ của 130 dự án tại Jordan; Pinedo hệ thống hóa lý thuyết quy hoạch lịch (QHL - Scheduling Theory) cho việc phân bổ tài nguyên và tối ưu hóa mục tiêu.
  • Nghiên cứu trong nước: Nguyễn Huy Thanh và cộng sự nghiên cứu phương pháp ước lượng thời gian thực hiện công việc; Nguyễn Văn Sinh nghiên cứu thời gian xây dựng với chi phí nhỏ nhất; Nguyễn Văn Cự ứng dụng phương pháp Monte Carlo phân tích quan hệ thời gian; Võ Quốc Bảo nghiên cứu công thức thời gian gián đoạn dây chuyền thi công bê tông cốt thép nhà cao tầng; Lê Hồng Thái nghiên cứu chỉ tiêu độ tin cậy - an toàn; Trần Hữu Lân nghiên cứu dự báo tiến độ có yếu tố bất định theo mô hình Kalman (KMDB); Bùi Mạnh Hùng nghiên cứu công nghệ xây dựng nhà cao tầng; Hồ Ngọc Khoa nghiên cứu quy trình thi công vách lõi và sàn nhà siêu cao tầng; Bùi Trọng Cầu nghiên cứu thiết kế tổ chức thi công đường ô tô; Nguyễn Thế Quân ứng dụng phân tích thứ bậc AHP chọn công nghệ; Trịnh Quang Vinh, Hoàng Phương Hoa nghiên cứu tối ưu hóa cung ứng và dự trữ vật tư trên tổng mặt bằng.

2. Ứng dụng phương pháp toán học trong tổ chức xây dựng

  • Nghiên cứu quốc tế: Phương pháp Quy hoạch động (QHĐ) được Petrovic R. dùng để điều hòa tài nguyên, Robert L. Preston dùng phương pháp quy hoạch động vi phân rời rạc (DDDP) quản lý tài nguyên, Ibrahim Bakry kết hợp QHĐ và tập mờ tối ưu chi phí - thời gian trong điều kiện ngẫu nhiên. Quy hoạch tuyến tính và quy hoạch nguyên được Mattila K. áp dụng cho dây chuyền đẳng nhịp, Neumann và Zimmermann kết hợp phương pháp nhánh cận tối ưu tài nguyên và giá trị hiện tại ròng (NPV), I-Tung Yang áp dụng quy hoạch ngẫu nhiên khi hạn chế vốn. Các thuật toán metaheuristic gồm mạng nơ-ron nhân tạo ANN (Kartam và Tongthong, Yu-Ren Wang Chung), giải thuật di truyền GA (Mahdi Abbasi Iranagh, Sofia Kaiafa, Ehsan Eshtehardian, Chan, Vahid Faghihi), giải thuật đàn kiến ACA (Xiong và Kuang, Symeon Christodoulou), giải thuật luyện kim SA (Po-Han Chen và Seyed Mohsen Shahandashti).
  • Nghiên cứu trong nước: Lê Anh Dũng tối ưu hóa tiến độ giảm chi phí cho nhà thầu; Bùi Trọng Cầu nghiên cứu lý thuyết tối ưu thời gian - chi phí; Phạm Hồng Luân ứng dụng nhánh và biên giải ma trận trình tự thi công; Hoàng Nhật Đức và cộng sự dùng thuật toán tiến hóa vi phân điều hòa tài nguyên; Trần Đức Học nghiên cứu thuật toán tiến hóa vi phân đa mục tiêu, sinh học cộng sinh, trí tuệ nhân tạo dự đoán tiến độ nhà lắp ghép và thuật toán lai bầy ong điều hòa nhân lực theo các hệ số $K_1$, $K_2$; Đặng Văn Diệu, Trần Ngọc Tuấn Hoàng ứng dụng mạng nơ-ron dự báo tiến độ.

3. Ứng dụng tin học trong tổ chức xây dựng

  • Nghiên cứu quốc tế: Phát triển các mô hình tích hợp trên nền tảng phần mềm thương mại (MS Project, Primavera P3, SureTrak, Last Planner). Dho Heon Jun phát triển thuật toán tích hợp MS Project 2007; David John Harmelink viết phần mềm tiến độ dây chuyền cho đường cao tốc; MingLu Hoi và cộng sự kết hợp mô phỏng sự kiện rời rạc và thuật toán bầy đàn (PSO); YanLiu, Daniel Heigermoser, Kateryna Sigalov, Dong-Woo Ryu nghiên cứu ứng dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) kết hợp Last Planner System và thuật toán SA.
  • Nghiên cứu trong nước: Trần Trung Kiên nghiên cứu ứng dụng MS Project trong dự án giao thông; Phạm Hồng Luân, Lê Trường Duy, Cao Minh Tín, Nguyễn Anh Thư nghiên cứu ứng dụng BIM và BIM 360 Field quản lý tiến độ, chất lượng; Lê Hoài Nam nghiên cứu ứng dụng infra-BIM cho công trình hạ tầng kỹ thuật tại Việt Nam.

4. Chiến lược tổ chức xây dựng công trình

  • Nghiên cứu quốc tế: Dae Young Kim nghiên cứu chiến lược giai đoạn trước và trong thi công cho thầu phụ điện; Seennu Anna Kurien dùng ma trận SWOT cho tổng thầu xây dựng; Alan Russel kết hợp CPM, tiến độ tuyến tính và 4D CAD cho nhà cao tầng; Tom Servranckx nghiên cứu chuyển đổi sơ đồ mạng con; Kffr Nicole Sunke nghiên cứu thời gian dự trữ; Jackeline Murillo Hoyos ứng dụng GA lập chiến lược cải tạo hạ tầng; Paul Shamp nghiên cứu chiến lược bàn giao đúng hạn; Esmail Cheraghi xây dựng mô hình ứng phó rủi ro; Dlove nghiên cứu kỹ thuật đồng thời (CE); Eldukair nghiên cứu quyết định đa thuộc tính mờ.
  • Nghiên cứu trong nước: Nguyễn Văn Chọn nghiên cứu chiến lược kinh doanh doanh nghiệp xây dựng; Trần Văn Tấn, Đặng Thế Hiến nghiên cứu chiến lược marketing và đấu thầu xây dựng.

Khoảng trống nghiên cứu được xác định

Các công trình đã công bố chủ yếu giải quyết bài toán kỹ thuật thi công riêng lẻ cho từng hạng mục công trình hoặc đứng trên quan điểm giảm chi phí, rút ngắn thời gian của nhà thầu xây lắp. Chưa có nghiên cứu nào xây dựng cơ sở lý thuyết và phương pháp toán học để thiết lập chiến lược tổ chức xây dựng đồng bộ toàn bộ kết cấu hạ tầng khu đô thị mới như một thể thống nhất trên quan điểm tối ưu hóa dòng tiền và hiệu quả đầu tư của chủ đầu tư tại giai đoạn nghiên cứu khả thi.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

  • Lý thuyết quy hoạch lịch (Scheduling Theory): Luận án kế thừa lý thuyết quy hoạch lịch của Pinedo về phân bổ tài nguyên và sắp xếp thứ tự thực hiện các tập hợp công việc có ràng buộc logic, nhằm tối ưu hóa các mục tiêu đơn hoặc đa mục tiêu.
  • Lý thuyết quy hoạch động (Dynamic Programming): Ứng dụng nguyên lý tối ưu hóa đa giai đoạn của Bellman để giải quyết bài toán phân kỳ đầu tư và phân đoạn xây dựng KCHT theo từng chu kỳ chuyển nhượng quyền sử dụng đất.
  • Khái niệm chiến lược tổ chức xây dựng KCHT khu ĐTM: Luận án định nghĩa chiến lược TCXD KCHT của chủ đầu tư là tập hợp các quyết định có tính toán khoa học về quy mô phân kỳ, thứ tự triển khai không gian, tiến độ khớp nối hạ tầng và thời điểm đưa từng phần dự án vào khai thác thương mại nhằm đạt hiệu quả vốn đầu tư cao nhất.
  • Cơ sở pháp lý: Luật Quy hoạch đô thị, Luật Xây dựng, Luật Đất đai, Luật Đầu tư và Nghị định số 43/2014/NĐ-CP ngày 15/5/2014 của Chính phủ.

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp luận: Tiếp cận dựa trên chủ nghĩa duy vật biện chứng, quan điểm phân tích hệ thống và quan điểm thực tiễn.
  • Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Phân tích, tổng hợp tài liệu chuyên ngành về tổ chức xây dựng, toán tối ưu, tin học quản trị dự án.
  • Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Điều tra, khảo sát thực tế qua phiếu điều tra và hồ sơ dự án của 120 dự án đầu tư xây dựng KCHT khu ĐTM tại Việt Nam (danh mục trình bày tại Phụ lục 1 của luận án). Đồng thời áp dụng phương pháp nghiên cứu điển cứu (case study) để kiểm chứng phương pháp đề xuất trên dự án khu đô thị mới Utysis.
  • Phương pháp toán học: Sử dụng phương pháp phân tích thống kê để xử lý số liệu điều tra thực trạng; sử dụng toán ứng dụng để thiết lập mô hình toán tổng quát, mô hình đơn mục tiêu, mô hình đa mục tiêu và thuật toán kết hợp Quy hoạch động (QHĐ) với Quy hoạch lịch (QHL).

Nguồn tư liệu và dữ liệu

  • Dữ liệu quy hoạch đô thị và quản trị dự án từ Cục Phát triển đô thị (Bộ Xây dựng), các Sở Xây dựng Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh, Vĩnh Phúc, Quảng Ninh, Cà Mau, Tiền Giang.
  • Dữ liệu chi tiết từ 120 Báo cáo nghiên cứu khả thi dự án khu ĐTM, bao gồm các dự án tiêu biểu: KĐT Sao Mai (Tiền Giang), KĐT TMS Đầm Cói (Vĩnh Phúc), KĐT An Sinh / Happy Home (Cà Mau), KĐT Thiên Phong (Cà Mau), KĐT Ngũ Hiệp - Tứ Hiệp (Hà Nội).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan các nghiên cứu có liên quan - Thực trạng xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới ở Việt Nam

Chương 1 phân tích bối cảnh phát triển đô thị, tổng hợp kết quả điều tra 120 dự án và chỉ ra các nguyên nhân dẫn đến bất cập trong tổ chức xây dựng KCHT tại Việt Nam.

1. Bối cảnh phát triển đô thị

Tốc độ đô thị hóa tại Việt Nam tăng từ khoảng 23% năm 1997 lên 38,4% vào cuối năm 2018 (với 833 đô thị). Mức độ tập trung đô thị hóa cao nhất tại vùng Đông Nam Bộ (64,15%) và thấp nhất tại vùng Trung du, miền núi phía Bắc (21,72%). Tỷ lệ đô thị hóa tại TP. Hồ Chí Minh đạt 83%, Bình Dương đạt 71,6%, Quảng Ninh đạt 68,86%. Bộ Xây dựng đặt mục tiêu đến năm 2025 tỷ lệ đô thị hóa đạt khoảng 45%, đến năm 2030 đạt 50-52% với ít nhất 3 đô thị đạt chuẩn quốc tế (Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh, Đà Nẵng).

Tỷ lệ đô thị hóa một số quốc gia được luận án thống kê đối sánh:
- Vương quốc Anh: 91%     - Thụy Điển: 87%      - CHLB Đức: 85%
- Pháp: 78%               - Hoa Kỳ: 77%         - Nhật Bản: 78%
- Malaysia: 75%           - Thái Lan: >50%      - Việt Nam (2018): 38,4%

2. Dữ liệu khảo sát cơ cấu sử dụng đất tại các dự án điển hình

Qua khảo sát 120 Báo cáo nghiên cứu khả thi, luận án trích xuất cơ cấu sử dụng đất của các dự án đại diện:

TT Cơ cấu / Thành phần đất đai Dự án Sao Mai (Tiền Giang) - 125,55 ha Dự án An Sinh (Cà Mau) - 80,056 ha Dự án Thiên Phong (Cà Mau) - 28,53 ha
I Đất công trình công cộng 14,10 ha (11,24%) 6,428 ha (8,03%) 9,36 ha (32,81%)
1 Công trình hành chính / văn phòng 0,58 ha (0,47%) - 1,43 ha (5,01%)
2 Công trình văn hóa / sinh hoạt 0,64 ha (0,51%) - 2,06 ha (7,22%)
3 Công trình y tế 0,15 ha (0,12%) - 3,08 ha (10,80%)
4 Công trình giáo dục 9,41 ha (7,50%) - -
5 Công trình thương mại - dịch vụ 3,32 ha (2,64%) - 2,68 ha (9,39%)
6 Công trình công cộng khác (đài VHF...) - - 0,11 ha (0,39%)
II Đất ở 58,76 ha (46,86%) 33,837 ha (43,51%) 9,94 ha (34,84%)
1 Đất ở liền kề / nhà phố - - 4,24 ha (14,86%)
2 Đất ở biệt thự / nhà vườn - - 0,51 ha (1,79%)
3 Đất tái định cư - - 1,31 ha (4,59%)
4 Đất ở xã hội - - 1,98 ha (6,94%)
5 Đất ở giữ theo hiện trạng - - 1,90 ha (6,66%)
III Đất cây xanh - mặt nước / thể thao 17,54 ha (13,99%) 12,579 ha (15,71%) -
IV Đất giao thông, vỉa hè 35,04 ha (27,91%) 27,211 ha (32,75%) 9,23 ha (32,35%)
Tổng cộng 125,54 ha (100,00%) 80,056 ha (100,00%) 28,53 ha (100,00%)

Ghi chú số liệu:

  • Dự án khu ĐTM TMS Đầm Cói (Vĩnh Phúc) có quy mô 154,5 ha, tổng mức đầu tư 4.000 tỷ đồng, diện tích sàn nhà ở 1.421 m2 (quy mô dân số 17.000 người), đất công cộng gồm: dịch vụ 3.760,8 m2; nhà trẻ 11.225,7 m2; THCS 21.583,1 m2; nhà văn hóa 10.332,1 m2; cơ quan hành chính 44.000 m2.
  • Dự án khu ĐTM Ngũ Hiệp - Tứ Hiệp (Hà Nội) quy mô 17,7 ha, tổng mức đầu tư 101,597 tỷ đồng; đất giao thông bổ sung 10.160 m2, đường phân khu 62.745 m2, đất dịch vụ 1.290 m2, đất hỗn hợp 6.838 m2, trường tiểu học 5.962 m2, nhà trẻ mẫu giáo 2.450 m2.

3. Đánh giá thực trạng công tác lập kế hoạch xây dựng KCHT

Kết quả khảo sát 120 dự án được luận án tổng hợp tại Bảng 1-5 phản ánh thực trạng lập kế hoạch:

STT Nội dung kế hoạch xây dựng KCHT Thực trạng ghi nhận từ khảo sát
1 Đơn vị lập dự án Tư vấn thiết kế
2 Chiến lược tổ chức xây dựng Có xác định
3 Lập kế hoạch xây dựng KCHT Có thực hiện
4 Phương pháp lập kế hoạch xây dựng KCHT Theo cảm tính
5 Hình thức thể hiện kế hoạch xây dựng KCHT Mô tả bằng lời văn (đa số), có 2 dự án dùng sơ đồ ngang
6 Đánh giá và lựa chọn kế hoạch xây dựng KCHT Không thực hiện
7 Tính toán các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của kế hoạch Không thực hiện

4. Bất cập trong thực tế thi công

  • Kéo dài thời gian xây dựng: Kiểm tra 200 dự án tại Hà Nội ghi nhận 99 dự án chậm tiến độ (Thanh Lâm - Đại Thịnh 1 & 2, Ciputra, Geleximco, Văn Phú, Trung Văn, Tây Nam Linh Đàm, Việt Hưng). Tại TP. Hồ Chí Minh, rà soát 608 dự án cho thấy phần lớn chậm tiến độ (Sing Việt, Thanh Đa - Bình Quới, Lotte Thủ Thiêm, Saigon Sports City, Tây Bắc).
  • Hạ tầng xã hội dở dang: Tại Hà Nội, trong số 38 trường học theo quy hoạch ở các KĐT mới khảo sát, chỉ có 27 trường hoàn thành (4 trường công lập), 11 trường chưa xong. KĐT Tây Nam Linh Đàm quy hoạch 6 trường học nhưng chỉ xây 1 trường tiểu học, 5 lô đất còn lại chuyển nhượng cho nhà đầu tư thứ cấp để hoang. KĐT Đoàn Ngoại giao (62,8 ha) đưa vào sử dụng từ năm 2011 nhưng trường học chưa được đầu tư; KĐT Pháp Vân - Tứ Hiệp (51 ha, 6.700 dân) khởi công từ năm 2002 có 6 trường học nhưng chỉ xây 1 trường mầm non.
  • Chất lượng suy giảm và chậm đấu nối: Hạ tầng xuống cấp trước khi bàn giao tại KĐT Lê Hồng Phong (Nha Trang), Nam Châu Giang (Hà Nam), Phước Lý (Đà Nẵng). Chậm kết nối giao thông ngoài hàng rào tại đường Nguyễn Cảnh Dị (KĐT Định Công - Đại Kim), KĐT An Vân Dương (Thừa Thiên Huế), KĐT Mễ Trì (Hà Nội).
  • Ngập úng môi trường: Xảy ra úng ngập cục bộ do không đồng bộ hệ thống thoát nước tại KĐT An Khánh (Hoài Đức), các KĐT dọc đường Lê Trọng Tấn, Đại lộ Thăng Long, đường Tố Hữu (Hà Nội) và KĐT Hòa Vượng (Nam Định).

Chương 2: Cơ sở lý thuyết xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng hiệu quả kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới

Chương này hệ thống hóa cơ sở lý luận do tác giả xây dựng:

  • Hệ thống hóa các khái niệm về KCHT kỹ thuật và KCHT xã hội trong không gian 2 chiều của khu ĐTM.
  • Xác lập khái niệm chiến lược tổ chức xây dựng KCHT khu ĐTM dưới góc nhìn của chủ đầu tư: xem xét đồng thời yêu cầu kỹ thuật thi công, dòng tiền chi phí, tiến độ hoàn thành hạ tầng dịch vụ và kế hoạch thu hồi vốn qua chuyển nhượng đất từng phần.
  • Thiết lập mô hình toán học tổng quát của chiến lược TCXD tối ưu KCHT.
  • Xây dựng mô hình toán học chi tiết cho hai trường hợp mục tiêu:
    1. Mục tiêu đầu tư đơn: Cực đại hóa hiệu quả tài chính (NPV, IRR) hoặc cực tiểu hóa tổng thời gian, chi phí đầu tư KCHT.
    2. Mục tiêu đầu tư đa mục tiêu: Kết hợp đồng thời mục tiêu tối đa hóa hiệu quả sử dụng vốn của chủ đầu tư với các ràng buộc về mức độ hoàn thành đồng bộ hạ tầng kỹ thuật - xã hội phục vụ cư dân.

Chương 3: Phương pháp xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng hiệu quả kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới

Trên cơ sở lý thuyết tại Chương 2, tác giả đề xuất phương pháp luận giải bài toán chiến lược:

  • Đề xuất phương pháp kết hợp lý thuyết Quy hoạch động (QHĐ) và Quy hoạch lịch (QHL): QHĐ dùng để phân kỳ các giai đoạn đầu tư và phân chia không gian dự án; QHL dùng để sắp xếp, điều phối tiến độ và phân bổ tài nguyên thi công chi tiết cho các hạng mục hạ tầng kỹ thuật và xã hội trong từng phân kỳ.
  • Xây dựng phương pháp chi tiết phân loại theo quy mô khu đô thị:
    1. Phương pháp áp dụng cho các khu ĐTM có quy mô nhỏ hơn hoặc bằng một đơn vị ở ($\le \text{ĐVO}$).
    2. Phương pháp áp dụng cho các khu ĐTM có quy mô lớn bao gồm nhiều đơn vị ở ($> \text{ĐVO}$).
  • Xác lập trình tự từng bước xây dựng chiến lược TCXD hiệu quả KCHT khu ĐTM ở giai đoạn nghiên cứu khả thi.
  • Tại Mục 3.6, luận án mở rộng thảo luận nguyên lý áp dụng cho các trường hợp đặc thù: có sự tham gia của chủ đầu tư thứ cấp; kết hợp đầu tư xây dựng nhà ở để bán; kết hợp đồng thời KCHT, xây thô nhà ở và chuyển nhượng cho chủ đầu tư thứ cấp.

Chương 4: Ứng dụng phương pháp đề xuất xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng cho khu đô thị Utysis

Chương 4 kiểm chứng tính khả thi của phương pháp nghiên cứu thông qua dự án cụ thể:

  • Ứng dụng phương pháp kết hợp QHĐ và QHL để xây dựng chiến lược TCXD KCHT cho Dự án khu đô thị mới Utysis.
  • Tính toán phân chia giai đoạn, tối ưu hóa tiến độ xây dựng hạ tầng kỹ thuật và công trình công cộng theo từng đợt chuyển nhượng quyền sử dụng đất.
  • Kết quả tính toán tại dự án Utysis chứng minh phương pháp đề xuất có căn cứ khoa học, có tính khả thi và dễ dàng áp dụng trong thực tiễn quản trị dự án đầu tư xây dựng.

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học

Theo công bố của luận án, công trình có 5 đóng góp mới về mặt cơ sở lý luận tổ chức xây dựng KCHT khu ĐTM trên quan điểm lợi ích chủ đầu tư:

  1. Xây dựng mô hình toán học tổng quát của chiến lược tổ chức xây dựng tối ưu kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới;
  2. Xây dựng mô hình toán học của chiến lược tổ chức xây dựng tối ưu KCHT các khu ĐTM cho trường hợp mục tiêu đầu tư là đơn mục tiêu và trường hợp mục tiêu đầu tư là đa mục tiêu;
  3. Đề xuất phương pháp kết hợp lý thuyết quy hoạch động (QHĐ) và quy hoạch lịch (QHL) để xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng hiệu quả KCHT các khu ĐTM;
  4. Xây dựng phương pháp xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng hiệu quả KCHT cho các khu ĐTM có quy mô nhỏ hơn hoặc bằng đơn vị ở ($\le \text{ĐVO}$) và các khu ĐTM có quy mô gồm nhiều đơn vị ở;
  5. Xác lập quy trình và trình tự các bước thực hiện xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng hiệu quả KCHT các khu ĐTM.

Ý nghĩa thực tiễn và giải pháp đề xuất

  • Cung cấp công cụ khoa học giúp chủ đầu tư lập kế hoạch xây dựng KCHT tối ưu ngay trong Báo cáo nghiên cứu khả thi, thay thế phương pháp ước tính cảm tính của tư vấn thiết kế.
  • Nâng cao hiệu quả sử dụng vốn đầu tư: xác định phân kỳ chuyển nhượng đất có hạ tầng hợp lý giúp sớm thu hồi vốn, tái đầu tư cho các giai đoạn tiếp theo và giảm chi phí lãi vay.
  • Giải quyết triệt để các bất cập trong thực tiễn: loại bỏ xung đột thứ tự thi công (tránh tình trạng đào đắp lặp lại, đào đường lắp ống), ngăn ngừa ngập úng các vùng lân cận và bảo đảm khớp nối đồng bộ hạ tầng xã hội (trường học, trạm y tế, cây xanh) phục vụ cư dân đúng tiến độ cam kết.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu

  • Nghiên cứu tập trung giải quyết bài toán chiến lược ở giai đoạn Báo cáo nghiên cứu khả thi; chưa đi sâu vào giai đoạn thiết kế bản vẽ thi công và điều hành tác nghiệp chi tiết hàng ngày trên công trường.
  • Mô hình trọng tâm giải quyết trường hợp chủ đầu tư cấp 1 đầu tư xây dựng KCHT để chuyển nhượng quyền sử dụng đất có hạ tầng. Các trường hợp hỗn hợp (có chủ đầu tư thứ cấp, xây dựng nhà ở hoàn thiện) mới được đề cập ở mức độ thảo luận khung nguyên lý tại Mục 3.6.
  • Thực nghiệm kiểm chứng được thực hiện trên dự án điển hình là khu đô thị mới Utysis.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Mở rộng chi tiết hóa các thuật toán cho các mô hình khu đô thị phức hợp có nhiều chủ đầu tư thứ cấp và nhiều loại hình công trình hỗn hợp.
  • Phát triển các chương trình phần mềm máy tính chuyên dụng tích hợp thuật toán QHĐ - QHL với các phần mềm quản trị dự án thương mại (như MS Project, Primavera, BIM) nhằm tự động hóa việc lập và điều chỉnh chiến lược TCXD KCHT.

Giá trị tham khảo

Luận án mang lại giá trị tham khảo cụ thể cho các nhóm đối tượng:

  • Chủ đầu tư và Ban Quản lý dự án khu đô thị mới: Tham khảo phương pháp tại Chương 3 và trình tự tính toán để xây dựng phân kỳ đầu tư KCHT, tối ưu hóa dòng tiền và tuân thủ các quy định của Nghị định 43/2014/NĐ-CP.
  • Các tổ chức tư vấn lập dự án: Sử dụng mô hình toán học tại Chương 2 để tính toán các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của kế hoạch xây dựng trong Báo cáo nghiên cứu khả thi, thay thế cho phương pháp mô tả định tính.
  • Cơ sở đào tạo, giảng viên và nghiên cứu sinh chuyên ngành Quản lý xây dựng, Kinh tế xây dựng: Sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các học phần tổ chức xây dựng nâng cao, ứng dụng lý thuyết quy hoạch lịch, quy hoạch động và tối ưu hóa trong xây dựng.
  • Cơ quan quản lý nhà nước về xây dựng và đô thị: Sử dụng làm cơ sở khoa học để thẩm định kế hoạch xây dựng KCHT trong các Báo cáo nghiên cứu khả thi và kiểm soát tiến độ hoàn thành KCHT trước khi cho phép chuyển nhượng quyền sử dụng đất.

Câu hỏi thường gặp

1. Vì sao luận án tiếp cận bài toán tổ chức xây dựng KCHT từ quan điểm của chủ đầu tư thay vì nhà thầu thi công?

Các nghiên cứu truyền thống đứng trên quan điểm nhà thầu chỉ quan tâm đến kỹ thuật thi công, giảm chi phí xây lắp hoặc rút ngắn thời gian hoàn thành từng gói thầu riêng lẻ. Ngược lại, chủ đầu tư phải chịu trách nhiệm toàn diện về dòng tiền dự án, chi phí lãi vay, sự đồng bộ giữa hạ tầng kỹ thuật và hạ tầng xã hội, cũng như chiến lược chuyển nhượng quyền sử dụng đất từng phần theo phân kỳ để thu hồi vốn và phát huy hiệu quả xã hội.

2. Thực trạng lập kế hoạch xây dựng KCHT tại 120 dự án khu ĐTM ở Việt Nam được ghi nhận như thế nào?

Theo Bảng 1-5 của luận án, 100% dự án do tư vấn thiết kế lập có xác định chiến lược và kế hoạch nhưng thực hiện hoàn toàn theo cảm tính. Kế hoạch chủ yếu mô tả bằng lời văn (chỉ có 2 dự án dùng sơ đồ ngang). Tất cả 120 dự án đều không thực hiện việc tính toán các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật cũng như không đánh giá, lựa chọn phương án kế hoạch tối ưu.

3. Hai lý thuyết toán học nào được kết hợp để xây dựng chiến lược TCXD KCHT trong luận án?

Luận án kết hợp Lý thuyết Quy hoạch động (QHĐ) và Lý thuyết Quy hoạch lịch (QHL). Trong đó, Quy hoạch động giải quyết bài toán phân kỳ đầu tư và phân chia ranh giới không gian các đợt chuyển nhượng; Quy hoạch lịch giải quyết việc sắp xếp thứ tự logic các công việc, điều hòa và phân bổ tài nguyên thi công cho các hệ thống hạ tầng trong từng phân kỳ.

4. Luận án chỉ ra những bất cập thực tế điển hình nào về hạ tầng xã hội tại các khu ĐTM ở Hà Nội?

Tại Hà Nội, khảo sát cho thấy trong 38 trường học được quy hoạch tại các khu ĐTM, mới chỉ có 27 trường được xây dựng (chỉ có 4 trường công lập), 11 trường còn dang dở. Điển hình tại KĐT Tây Nam Linh Đàm quy hoạch 6 trường nhưng chỉ hoàn thành 1 trường tiểu học, 5 lô đất còn lại để hoang; KĐT Đoàn Ngoại giao (62,8 ha) đưa vào sử dụng từ 2011 nhưng trường học chưa được đầu tư; KĐT Pháp Vân - Tứ Hiệp (51 ha) có 6 trường học nhưng chỉ xây 1 trường mầm non.

5. Phương pháp đề xuất của luận án được kiểm chứng thực tế tại dự án nào?

Phương pháp kết hợp quy hoạch động và quy hoạch lịch của luận án được áp dụng tính toán và kiểm chứng thực nghiệm tại Chương 4 trên Dự án đầu tư xây dựng Khu đô thị mới Utysis.

Kết luận

Luận án của tác giả Nguyễn Cảnh Cường đã giải quyết khoảng trống nghiên cứu về phương pháp lập chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng khu đô thị mới trên quan điểm lợi ích của chủ đầu tư ở giai đoạn nghiên cứu khả thi. Bằng việc kết hợp lý thuyết quy hoạch động và quy hoạch lịch, tác giả đã xây dựng hệ thống mô hình toán học cho cả trường hợp đơn mục tiêu và đa mục tiêu, phân loại theo quy mô khu đô thị. Kết quả khảo sát 120 dự án thực tế và kiểm chứng tại dự án khu đô thị mới Utysis đã chứng minh tính khoa học và khả năng ứng dụng thực tiễn của phương pháp trong việc nâng cao hiệu quả sử dụng vốn đầu tư và khắc phục các bất cập hạ tầng đô thị hiện nay.