Tổng quan nghiên cứu

Công tác quản trị và bố trí nguồn nhân lực tại hệ thống cơ quan thi hành án dân sự giữ vai trò then chốt trong việc bảo đảm trật tự pháp luật và nâng cao hiệu lực thi hành các bản án. Tuy nhiên, tình trạng biến động nhân sự ngoài dự kiến tại 63 Cục Thi hành án dân sự trên cả nước đã gây ra nhiều thách thức đối với việc hoàn thành nhiệm vụ chuyên môn và phân bổ ngân sách nhà nước đúng hạn mức. Phương thức dự báo truyền thống trong các cơ quan nhà nước chủ yếu dựa trên các nhận định định tính, dẫn đến độ trễ lớn và thiếu tính chủ động trước sự biến đổi phức tạp của thị trường lao động. Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Công nghệ thông tin của tác giả Lưu Tuấn Kiệt dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Nguyễn Quang Hoan đã giải quyết căn bản bài toán này thông qua việc ứng dụng các thuật toán học máy và học sâu hiện đại.

Đề tài tập trung xây dựng mô hình dự báo biến động biên chế định lượng dựa trên chuỗi dữ liệu thực tế giai đoạn 2012–2021 được thu thập từ báo cáo thường niên của Tổng cục Thi hành án dân sự. Nghiên cứu khai thác trực tiếp các nguồn số liệu tuyển dụng công khai, tiêu biểu như Thông báo số 298/TB-TCTHADS ngày 19/11/2020 về chỉ tiêu tiếp nhận 135 công chức cho các cơ quan thi hành án dân sự cấp tỉnh và cấp huyện. Mục tiêu trọng tâm là thiết lập mô hình mạng bộ nhớ dài - ngắn hạn (Long Short-Term Memory - LSTM) nhằm thay thế phương pháp ước lượng cảm tính, cung cấp công cụ hỗ trợ quy hoạch cán bộ chuẩn xác với hệ số sai số RSR đạt ngưỡng rất tốt dưới 0.6 theo tiêu chuẩn quốc tế. Nghiên cứu đóng góp cơ sở khoa học và công nghệ quan trọng, phục vụ công cuộc chuyển đổi số quản trị công vụ và nâng cao hiệu quả vận hành bộ máy tư pháp tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên nền tảng lý thuyết phân tích chuỗi thời gian kết hợp các mô hình học sâu có giám sát (Supervised Deep Learning). Bản chất của dữ liệu nhân sự công vụ theo Nghị định số 62/2020/NĐ-CP được xem là một chuỗi thời gian đa biến phức tạp, chứa đựng bốn thành phần cơ bản: xu hướng dài hạn, tính mùa vụ, tính chu kỳ và các biến động bất thường.

Các mô hình và khái niệm lý thuyết cốt lõi được triển khai trong nghiên cứu gồm:

  • Mô hình tự hồi quy tích hợp trung bình trượt (ARIMA): Mô hình thống kê tuyến tính cổ điển dựa trên phương pháp Box-Jenkins với bộ ba tham số (p, d, q), đóng vai trò làm hệ quy chiếu so sánh hiệu năng dự báo.
  • Mạng nơ-ron hồi quy (RNN): Cấu trúc mạng nơ-ron chuyên biệt cho dữ liệu dạng chuỗi, sử dụng các trạng thái ẩn để lưu trữ thông tin quá khứ, tuy nhiên gặp hạn chế lớn bởi hiện tượng tiêu biến gradient khi chuỗi thời gian kéo dài.
  • Mạng bộ nhớ dài - ngắn hạn (LSTM): Biến thể nâng cấp của RNN với cấu trúc tế bào nhớ được điều khiển bởi ba cổng logic chính: cổng quên $f_t$, cổng vào $i_t$ và cổng ra $o_t$. Cấu trúc này giải quyết triệt để vấn đề mất mát gradient và nắm bắt trọn vẹn sự phụ thuộc dài hạn của dữ liệu nhân sự.
  • Mạng nơ-ron hồi tiếp với nút có cổng (GRU): Kiến trúc tối ưu hóa tinh gọn với hai cổng (cổng cập nhật và cổng cài đặt lại), giúp tăng tốc độ xử lý tính toán.
  • Kỹ thuật điều chuẩn L2 và Dropout: Áp dụng hệ số phạt điều chuẩn $\lambda = 10^{-4}$ và xác suất ngắt kết nối nơ-ron $p = 0.5$ nhằm ngăn chặn tối đa hiện tượng học vẹt (overfitting).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu thứ cấp từ các báo cáo thống kê định kỳ và thông báo tuyển dụng chính thức của Tổng cục Thi hành án dân sự thuộc Bộ Tư pháp trong toàn bộ giai đoạn 10 năm liên tục từ 2012 đến 2021.

Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm dữ liệu biến động biên chế của toàn bộ 63 Cục Thi hành án dân sự cấp tỉnh cùng hệ thống các Chi cục trực thuộc trên phạm vi toàn quốc. Phương pháp chọn mẫu toàn thể (comprehensive sampling) được áp dụng nhằm bảo đảm tính đại diện tuyệt đối và bao quát toàn diện các đặc thù địa phương. Dữ liệu sau khi thu thập được chuẩn hóa, loại bỏ nhiễu và phân chia theo tỷ lệ 80% cho tập huấn luyện (training set) và 20% cho tập kiểm thử (test set).

Lý do lựa chọn phương pháp phân tích học sâu LSTM xuất phát từ tính phi tuyến động và độ trễ thời gian không xác định của thị trường lao động ngành tư pháp. Các phương pháp hồi quy tuyến tính cổ điển không thể mô hình hóa được các bước nhảy đột biến do chính sách hoặc biến động kinh tế - xã hội. Quy trình huấn luyện mô hình được lập trình trên ngôn ngữ Python với các thư viện chuyên dụng Keras và Scikit-learn, sử dụng thuật toán tối ưu hóa Adam. Hiệu năng mô hình được đánh giá nghiêm ngặt thông qua các chỉ số: sai số bình phương trung bình gốc (RMSE), sai số bình phương trung bình (MSE), sai số tuyệt đối trung bình (MAE) và hệ số tỷ số độ lệch chuẩn RSR theo tiêu chuẩn của Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO, 2012).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình phân tích thực nghiệm trên tập dữ liệu chuỗi thời gian biên chế giai đoạn 2013–2021 đã mang lại những kết quả định lượng rõ nét:

  • Tính chất phi tuyến của biến động nhân sự: Số lượng biên chế tuyển dụng và tiếp nhận hàng năm dao động phức tạp từ khoảng 100 đến 150 chỉ tiêu trên toàn hệ thống, chịu tác động trực tiếp từ chính sách tinh giản biên chế và áp lực gia tăng khối lượng án dân sự phải thi hành qua từng năm.
  • Hiệu năng vượt trội của mô hình LSTM: Mô hình LSTM đạt độ chính xác cao nhất với chỉ số RMSE giảm khoảng 35% so với mô hình ARIMA truyền thống và giảm khoảng 18% so với mạng RNN tiêu chuẩn khi chạy trên cùng một tập dữ liệu kiểm thử.
  • Tương quan hiệu năng giữa LSTM và GRU: Kiến trúc GRU mang lại ưu thế về thời gian huấn luyện khi giảm được khoảng 15% thời gian xử lý trên mỗi epoch nhờ cấu trúc chỉ gồm 2 cổng. Tuy nhiên, LSTM lại thể hiện khả năng thích ứng tốt hơn và duy trì sai số dự báo thấp hơn khoảng 8% trên các tập dữ liệu có biên độ dao động biên chế lớn.
  • Tác động tích cực của kỹ thuật điều chuẩn: Việc thiết lập xác suất Dropout ở mức 50% kết hợp với điều chuẩn L2 đã giúp kiểm soát hoàn hảo hiện tượng quá khớp, duy trì mức chênh lệch sai số giữa tập huấn luyện và tập kiểm định ở biên độ hẹp dưới 5%.

Thảo luận kết quả

Hiệu quả vượt bậc của mô hình LSTM bắt nguồn từ khả năng lưu trữ thông tin dài hạn thông qua đường truyền trạng thái tế bào độc lập. Các cổng quên và cổng cập nhật tự động học được các chu kỳ biến động nhân sự đặc thù của ngành tư pháp, chẳng hạn như đợt nghỉ hưu tập trung hoặc các đợt luân chuyển cán bộ định kỳ theo quy hoạch.

Khi trình bày dữ liệu qua đồ thị biểu diễn hàm mất mát theo từng vòng lặp huấn luyện, đường cong suy giảm của thuật toán Adam cho thấy sự hội tụ nhanh chóng và ổn định sau khoảng 50 đến 100 epoch. Đồ thị so sánh giữa đường cong biên chế thực tế và đường cong dự báo của LSTM thể hiện mức độ trùng khớp cao, bám sát các đỉnh và đáy biến động của giai đoạn 2020–2021. Kết quả tính toán hệ số RSR của mô hình duy trì ổn định trong khoảng từ 0 đến 0.6, thuộc nhóm xếp loại Rất tốt theo thang phân loại WMO (2012).

Kết quả này hoàn toàn nhất quán với các công trình nghiên cứu quốc tế của Liu và các cộng sự (2017) cũng như Gao, Chai và Liu (2017), khẳng định sự vượt trội của mạng nơ-ron hồi tiếp cải tiến so với các kỹ thuật máy học cổ điển như SVM hay MLP trong bài toán dự báo chuỗi thời gian thực.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả thực nghiệm, nghiên cứu đưa ra 4 nhóm giải pháp mang tính hành động cao nhằm hoàn thiện công tác quản trị nhân lực trong hệ thống cơ quan thi hành án dân sự:

  • Số hóa và liên thông dữ liệu biên chế: Xây dựng cơ sở dữ liệu nhân sự số hóa tập trung cho 100% Cục và Chi cục Thi hành án dân sự trong vòng 12 tháng, bảo đảm dữ liệu biến động được cập nhật theo thời gian thực; do Tổng cục Thi hành án dân sự phối hợp với Cục Công nghệ thông tin - Bộ Tư pháp chủ trì thực hiện.
  • Ứng dụng công cụ AI vào quy hoạch nhân sự: Tích hợp trực tiếp module dự báo học sâu LSTM vào hệ thống phần mềm quản lý cán bộ công chức nhằm giảm tối thiểu 30% sai lệch trong dự toán ngân sách và kế hoạch tuyển dụng hàng năm, hoàn thành triển khai trong quý IV năm 2024; do Vụ Tổ chức cán bộ điều hành.
  • Duy trì quy trình tái huấn luyện mô hình: Thiết lập cơ chế định kỳ tái huấn luyện và cập nhật trọng số cho mô hình dự báo với chu kỳ 12 tháng/lần dựa trên dữ liệu phát sinh mới, duy trì hệ số sai số RSR luôn dưới mức 0.6; do bộ phận kỹ thuật công nghệ thông tin phụ trách.
  • Bồi dưỡng năng lực phân tích dữ liệu cho cán bộ: Tổ chức các khóa đào tạo nâng cao kỹ năng ứng dụng công nghệ số và tiếp nhận kết quả dự báo định lượng cho ít nhất 80% lãnh đạo và chuyên viên nhân sự tại 63 tỉnh thành trong vòng 6 tháng; do Học viện Tư pháp phối hợp cùng các đơn vị chuyên môn thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang lại giá trị thiết thực cho 4 nhóm đối tượng chính:

  • Cơ quan quản lý nhà nước và nhà hoạch định chính sách công: Khai thác phương pháp dự báo khoa học để xây dựng chiến lược giao biên chế, phân bổ ngân sách tiền lương và kế hoạch tuyển dụng công chức ngành tư pháp một cách minh bạch, hiệu quả.
  • Kỹ sư công nghệ thông tin và chuyên gia phân tích dữ liệu: Tham khảo kiến trúc mạng học sâu LSTM và GRU hoàn chỉnh, quy trình xử lý dữ liệu chuỗi thời gian thực tế và các giải pháp chống overfitting như Dropout và điều chuẩn L2 trên nền tảng Python/Keras.
  • Học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành CNTT: Sử dụng khung phương pháp luận kết hợp chuẩn đánh giá quốc tế WMO (2012) để phát triển các đề tài nghiên cứu về trí tuệ nhân tạo ứng dụng trong khu vực hành chính công.
  • Lãnh đạo các Cục và Chi cục Thi hành án dân sự địa phương: Nắm bắt cơ sở khoa học để chủ động đánh giá nguy cơ thiếu hụt nhân sự tại chỗ, từ đó đưa ra đề xuất giao chỉ tiêu biên chế sát với khối lượng công việc thực tế.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao mô hình LSTM lại vượt trội hơn mô hình ARIMA trong bài toán dự báo nhân sự? Mô hình ARIMA đòi hỏi giả thiết chuỗi dừng nghiêm ngặt và xử lý kém trước các biến động phi tuyến dài hạn. Ngược lại, mạng LSTM sở hữu các cổng đóng mở thông minh giúp duy trì bộ nhớ dài hạn mà không bị tiêu biến gradient, từ đó giảm sai số RMSE khoảng 35% so với ARIMA khi phân tích chuỗi dữ liệu 10 năm của ngành thi hành án dân sự.

Nguồn dữ liệu nào được sử dụng để huấn luyện mô hình trong nghiên cứu? Nghiên cứu sử dụng chuỗi dữ liệu thực tế giai đoạn 2012–2021 được trích xuất từ các báo cáo định kỳ và thông báo chính thức của Tổng cục Thi hành án dân sự tại 63 tỉnh, thành phố. Dữ liệu bao gồm các chỉ tiêu tiếp nhận và cấp phát biên chế hàng năm, tiêu biểu như 135 chỉ tiêu trong Thông báo số 298/TB-TCTHADS năm 2020.

Kỹ thuật Dropout và điều chuẩn L2 đóng vai trò gì trong mô hình? Trong điều kiện quy mô mẫu chuỗi thời gian hàng năm có giới hạn, kỹ thuật Dropout với tỷ lệ ngắt 50% kết hợp cùng điều chuẩn L2 với hằng số phạt $10^{-4}$ giúp ngăn chặn các trọng số nơ-ron tăng trưởng đột biến. Cơ chế này loại bỏ hiện tượng học vẹt, giữ cho mức chênh lệch sai số giữa tập huấn luyện và kiểm thử dưới 5%.

Độ tin cậy của kết quả dự báo được đánh giá theo tiêu chuẩn nào? Độ chính xác của mô hình được định lượng qua các chỉ số thống kê gồm RMSE, MSE, MAE và hệ số sai số chuẩn hóa RSR theo tiêu chuẩn của Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO, 2012). Kết quả hệ số RSR của mô hình đạt giá trị dưới 0.6, thuộc thang phân loại Rất tốt, bảo đảm độ tin cậy khi ứng dụng vào thực tế.

Mô hình dự báo này có thể mở rộng cho các cơ quan hành chính khác không? Khung kiến trúc học sâu LSTM trong luận văn được thiết kế mang tính tổng quát cao. Bất kỳ cơ quan hành chính nhà nước, tổ chức y tế hay giáo dục nào có dữ liệu biến động nhân sự dạng chuỗi thời gian đều có thể áp dụng đường ống xử lý dữ liệu và mô hình này để nâng cao hiệu quả lập kế hoạch biên chế.

Kết luận

  • Luận văn đã xây dựng thành công giải pháp dự báo biến động nhân sự định lượng cho 63 Cục Thi hành án dân sự tại Việt Nam bằng phương pháp học sâu LSTM, thay thế hiệu quả các ước lượng định tính truyền thống.
  • Nghiên cứu xử lý trọn vẹn hiện tượng tiêu biến gradient và kiểm soát hiện tượng quá khớp nhờ tích hợp tối ưu hóa Adam, kỹ thuật Dropout 50% và điều chuẩn L2.
  • Kết quả thực nghiệm giai đoạn 2012–2021 khẳng định mô hình đạt độ chuẩn xác cao với hệ số RSR dưới 0.6, đạt xếp loại Rất tốt theo tiêu chuẩn quốc tế WMO (2012).
  • Đề xuất lộ trình 4 giải pháp đồng bộ nhằm tích hợp module AI vào phần mềm quản lý cán bộ công chức trong giai đoạn 2024–2025.
  • Các đơn vị quản lý cần nhanh chóng chuẩn hóa dữ liệu và ứng dụng rộng rãi công nghệ học máy để kiến tạo nền hành chính tư pháp hiện đại, chủ động và minh bạch.