Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh ngành xây dựng nhà cao tầng tại Thành phố Hồ Chí Minh ngày càng phát triển, vấn đề lãng phí trong thi công xây dựng trở thành một thách thức lớn đối với các nhà thầu và chủ đầu tư. Theo ước tính, các hoạt động phi giá trị gia tăng, hay còn gọi là lãng phí, chiếm khoảng 8,75% tổng chi phí dự án, gây ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu quả kinh tế và tiến độ thi công. Lãng phí trong xây dựng không chỉ làm tăng chi phí mà còn kéo dài thời gian hoàn thành dự án, ảnh hưởng đến uy tín và lợi nhuận của doanh nghiệp. Nghiên cứu này nhằm mục tiêu xác định các nhân tố chính gây ra lãng phí trong thi công xây dựng nhà cao tầng tại TP.HCM và khu vực lân cận trong giai đoạn từ tháng 10/2021 đến tháng 6/2022. Qua đó, nghiên cứu đánh giá mức độ ảnh hưởng của các nhân tố này đến chi phí thực hiện dự án và xây dựng mô hình dự đoán tác động của lãng phí dựa trên các thuật toán trí tuệ nhân tạo. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc hỗ trợ các nhà thầu, chủ đầu tư và các bên liên quan nâng cao hiệu quả quản lý thi công, giảm thiểu chi phí và tăng cường năng lực cạnh tranh trong ngành xây dựng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên triết lý sản xuất tinh gọn (Lean Construction), một phương pháp quản lý nhằm loại bỏ các hoạt động không tạo ra giá trị, giảm thiểu lãng phí và tối ưu hóa quy trình thi công. Lean Construction bao gồm 8 loại lãng phí chính: sai sót thi công, thời gian chờ, tồn kho, vận chuyển, chuyển động không cần thiết, sản xuất quá mức, quy trình không cần thiết và năng lực nhân viên không được sử dụng. Các nguyên tắc cốt lõi của Lean Construction gồm giá trị, dòng giá trị, dòng chảy, kéo và sự hoàn hảo. Bên cạnh đó, nghiên cứu áp dụng phân tích nhân tố khám phá (EFA) để xác định các nhóm nhân tố lãng phí chính, đồng thời sử dụng các thuật toán trí tuệ nhân tạo như Mạng thần kinh nhân tạo (ANN), Hồi quy tuyến tính (LR) và Hồi quy vectơ hỗ trợ (SVR) để xây dựng mô hình dự đoán tác động của lãng phí đến chi phí dự án. Các khái niệm chuyên ngành như xây dựng tinh gọn, lãng phí trong thi công, học máy và trí tuệ nhân tạo được sử dụng xuyên suốt nghiên cứu.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập thông qua bảng câu hỏi khảo sát với 150 phiếu hợp lệ, gửi đến các kỹ sư, quản lý dự án, nhà thầu thi công và tư vấn giám sát có kinh nghiệm trong lĩnh vực xây dựng nhà cao tầng tại TP.HCM và các tỉnh lân cận. Bảng câu hỏi sử dụng thang đo Likert 5 cấp độ để đánh giá tần suất xuất hiện các nhân tố lãng phí và mức độ ảnh hưởng của chúng đến chi phí dự án. Cỡ mẫu được xác định dựa trên quy tắc mẫu/biến, đảm bảo đủ số lượng để phân tích nhân tố và kiểm định thống kê. Phương pháp lấy mẫu thuận tiện được áp dụng nhằm tiết kiệm thời gian và chi phí trong bối cảnh dịch bệnh Covid-19. Dữ liệu được xử lý và phân tích bằng phần mềm IBM SPSS Statistics V23 và Microsoft Excel 2016. Các bước phân tích bao gồm kiểm định độ tin cậy thang đo bằng hệ số Cronbach’s Alpha, kiểm định giả thuyết một mẫu, hai mẫu và đa mẫu, phân tích nhân tố khám phá (EFA) để rút gọn biến và xác định nhóm nhân tố. Mô hình dự đoán được xây dựng và đánh giá hiệu suất dựa trên các thuật toán ANN, LR và SVR, so sánh kết quả dự đoán với giá trị thực tế để lựa chọn mô hình phù hợp nhất.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Xác định 8 nhóm nhân tố lãng phí chính: Phân tích nhân tố khám phá cho thấy 8 nhóm nhân tố lãng phí được trích xuất, giải thích 75,5% tổng phương sai dữ liệu khảo sát. Các nhóm này bao gồm sai sót thi công, thời gian chờ, tồn kho, vận chuyển, chuyển động không cần thiết, sản xuất quá mức, quy trình không cần thiết và năng lực nhân viên không được sử dụng.

  2. Mức độ ảnh hưởng đến chi phí dự án: Trung bình, lãng phí gây tăng chi phí thực hiện dự án khoảng 8,75% tổng chi phí, một con số đáng kể trong bối cảnh cạnh tranh và áp lực chi phí hiện nay.

  3. Hiệu suất mô hình dự đoán: Mô hình hồi quy tuyến tính (LR) đạt hiệu suất dự đoán tốt nhất với sai số nhỏ nhất so với mô hình mạng thần kinh nhân tạo (ANN) và hồi quy vectơ hỗ trợ (SVR). Sự khác biệt giữa giá trị dự đoán và giá trị thực tế là khá nhỏ, cho thấy mô hình có khả năng ứng dụng thực tiễn cao.

  4. Phân tích chi tiết các nhân tố: Nhóm sai sót thi công và thời gian chờ được đánh giá là có tần suất xuất hiện cao nhất, đồng thời ảnh hưởng lớn đến chi phí dự án. Ví dụ, việc chờ đợi hồ sơ thiết kế và bản vẽ thi công gây ra nhiều trì hoãn, làm tăng chi phí nhân công và thiết bị.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của lãng phí trong thi công nhà cao tầng xuất phát từ sự thiếu đồng bộ trong quy trình quản lý, kỹ năng nhân sự chưa được phát huy tối đa và các yếu tố kỹ thuật như sai sót thi công, tồn kho vật liệu không hợp lý. Kết quả nghiên cứu phù hợp với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, khẳng định tầm quan trọng của việc áp dụng triết lý xây dựng tinh gọn để giảm thiểu lãng phí. Việc sử dụng các thuật toán trí tuệ nhân tạo trong dự đoán chi phí gia tăng do lãng phí là bước tiến mới, giúp nâng cao khả năng quản lý dự án chính xác và kịp thời. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột thể hiện tần suất xuất hiện các nhóm nhân tố và biểu đồ đường so sánh giá trị dự đoán và thực tế của các mô hình dự đoán, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả của các giải pháp đề xuất.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường đào tạo và phát triển năng lực nhân sự: Đào tạo chuyên sâu cho công nhân và cán bộ quản lý nhằm nâng cao kỹ năng thi công, giảm sai sót và tăng hiệu quả sử dụng nguồn nhân lực. Thời gian thực hiện: 6-12 tháng, chủ thể: các nhà thầu và đơn vị đào tạo.

  2. Áp dụng hệ thống quản lý thi công tinh gọn: Triển khai các công cụ Lean Construction như Last Planner System, 5S và Just in Time để tối ưu hóa quy trình thi công, giảm tồn kho và chờ đợi. Thời gian thực hiện: 12 tháng, chủ thể: nhà thầu thi công và ban quản lý dự án.

  3. Ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo trong quản lý dự án: Sử dụng mô hình dự đoán chi phí dựa trên ANN, LR, SVR để theo dõi và kiểm soát lãng phí, từ đó đưa ra các biện pháp điều chỉnh kịp thời. Thời gian thực hiện: 6 tháng, chủ thể: các công ty xây dựng và đơn vị tư vấn công nghệ.

  4. Tăng cường phối hợp giữa các bên liên quan: Thiết lập cơ chế giao tiếp và phối hợp chặt chẽ giữa chủ đầu tư, nhà thầu, tư vấn giám sát để giảm thiểu sai sót và chậm trễ trong quá trình thi công. Thời gian thực hiện: liên tục, chủ thể: chủ đầu tư và các bên tham gia dự án.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà thầu thi công xây dựng: Giúp nhận diện các nguồn lãng phí trong thi công, từ đó cải thiện quy trình làm việc, giảm chi phí và nâng cao năng suất.

  2. Chủ đầu tư dự án: Cung cấp cơ sở để đánh giá và kiểm soát chi phí dự án, đảm bảo hiệu quả đầu tư và tiến độ thi công.

  3. Quản lý dự án và tư vấn giám sát: Hỗ trợ trong việc áp dụng các công cụ quản lý tinh gọn và công nghệ trí tuệ nhân tạo để nâng cao chất lượng giám sát và điều phối thi công.

  4. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành quản lý xây dựng: Là tài liệu tham khảo quý giá về ứng dụng phân tích nhân tố và trí tuệ nhân tạo trong quản lý xây dựng, góp phần phát triển nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực.

Câu hỏi thường gặp

  1. Lãng phí trong thi công xây dựng là gì?
    Lãng phí là các hoạt động không tạo ra giá trị gia tăng cho sản phẩm cuối cùng, bao gồm sai sót thi công, thời gian chờ, tồn kho, vận chuyển không cần thiết, v.v. Ví dụ, chờ đợi hồ sơ thiết kế làm trì hoãn tiến độ thi công.

  2. Tại sao cần áp dụng Lean Construction trong xây dựng nhà cao tầng?
    Lean Construction giúp loại bỏ các hoạt động lãng phí, tối ưu hóa quy trình thi công, giảm chi phí và nâng cao chất lượng dự án. Nghiên cứu cho thấy áp dụng Lean giúp giảm chi phí lãng phí khoảng 8,75%.

  3. Các thuật toán trí tuệ nhân tạo nào được sử dụng trong nghiên cứu?
    Nghiên cứu sử dụng Mạng thần kinh nhân tạo (ANN), Hồi quy tuyến tính (LR) và Hồi quy vectơ hỗ trợ (SVR) để xây dựng mô hình dự đoán tác động của lãng phí đến chi phí dự án.

  4. Mô hình dự đoán nào cho kết quả tốt nhất?
    Mô hình hồi quy tuyến tính (LR) cho hiệu suất dự đoán tốt nhất với sai số nhỏ nhất giữa giá trị dự đoán và thực tế, phù hợp để ứng dụng trong quản lý dự án.

  5. Làm thế nào để giảm thiểu lãng phí trong thi công xây dựng?
    Có thể giảm thiểu bằng cách đào tạo nhân sự, áp dụng các công cụ Lean Construction, sử dụng công nghệ quản lý hiện đại và tăng cường phối hợp giữa các bên liên quan trong dự án.

Kết luận

  • Nghiên cứu xác định 8 nhóm nhân tố chính gây lãng phí trong thi công xây dựng nhà cao tầng, giải thích 75,5% phương sai dữ liệu khảo sát.
  • Lãng phí làm tăng chi phí dự án trung bình khoảng 8,75%, ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả kinh tế.
  • Mô hình hồi quy tuyến tính (LR) được đánh giá là mô hình dự đoán tác động lãng phí đến chi phí dự án hiệu quả nhất.
  • Kết quả nghiên cứu góp phần nâng cao nhận thức và cung cấp công cụ quản lý lãng phí cho các nhà thầu, chủ đầu tư và quản lý dự án.
  • Các bước tiếp theo bao gồm triển khai áp dụng các giải pháp Lean Construction và công nghệ trí tuệ nhân tạo trong thực tiễn thi công xây dựng để giảm thiểu lãng phí và tối ưu hóa chi phí.

Hãy áp dụng những kiến thức và công cụ từ nghiên cứu này để nâng cao hiệu quả quản lý dự án xây dựng nhà cao tầng, giảm thiểu lãng phí và tăng lợi nhuận cho doanh nghiệp.