Tổng quan nghiên cứu

Ngành xây dựng tại Việt Nam, đặc biệt là lĩnh vực nhà cao tầng, đang chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ với tỷ lệ nhà chung cư tại các đô thị lớn như Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh đạt trên 90% vào năm 2020 theo Quyết định số 2127/QĐ-TTg. Tuy nhiên, các nhà thầu thi công đang đối mặt với thách thức lớn về việc vượt chi phí thi công, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến lợi nhuận và uy tín doanh nghiệp. Báo cáo ngành cho thấy nhiều nhà thầu lớn như Coteccons và Tập đoàn Xây dựng Hòa Bình ghi nhận dòng tiền kinh doanh âm và chi phí lãi vay tăng cao, dẫn đến nguy cơ phá sản. Vấn đề vượt chi phí thi công không chỉ ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế mà còn tác động đến tiến độ, chất lượng và an toàn lao động trong dự án.

Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng mô hình dự báo xác suất vượt chi phí thi công dự án nhà cao tầng tại Việt Nam bằng mạng Bayesian động (Dynamic Bayesian Networks - DBNs). Nghiên cứu tập trung vào giai đoạn thi công, khảo sát các yếu tố rủi ro, mối quan hệ giữa các yếu tố và xây dựng mô hình DBNs tổng quát để dự đoán xác suất vượt chi phí qua các giai đoạn thi công. Phạm vi nghiên cứu bao gồm các nhà thầu thi công tại TP. Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận trong năm 2023. Kết quả dự báo sẽ hỗ trợ nhà quản lý dự án kiểm soát chi phí, giảm thiểu rủi ro và nâng cao hiệu quả kinh doanh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên lý thuyết mạng Bayesian (Bayesian Networks - BNs) và mở rộng thành mạng Bayesian động (Dynamic Bayesian Networks - DBNs). Mạng Bayesian là mô hình đồ thị xác suất biểu diễn mối quan hệ nhân quả giữa các biến ngẫu nhiên, sử dụng xác suất có điều kiện để dự đoán và chẩn đoán sự kiện. DBNs mở rộng BNs bằng cách thêm chiều thời gian, cho phép mô hình hóa sự thay đổi và tương tác của các biến theo từng giai đoạn dự án.

Ba khái niệm chính trong DBNs gồm:

  • Tấm thời gian (Temporal plate): chứa các biến thay đổi theo thời gian, được mở rộng qua các lát cắt thời gian để mô phỏng quá trình động.
  • Nút cố định (Contemporal node): biến không đổi theo thời gian, ví dụ như giá trị gói thầu trọn gói.
  • Nút neo (Anchor node) và nút cuối (Terminal node): mô hình hóa điều kiện đầu vào và kết quả cuối cùng của quá trình.

DBNs cho phép tích hợp dữ liệu lịch sử, ý kiến chuyên gia và mô hình hóa các mối quan hệ phức tạp, đồng thời xử lý dữ liệu không đầy đủ và biến động theo thời gian, phù hợp với đặc thù ngành xây dựng.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu được thu thập qua khảo sát trực tiếp tại các nhà thầu thi công dự án nhà cao tầng tại TP. Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận trong năm 2023. Đối tượng khảo sát gồm các phòng ban quản lý chi phí, giám đốc dự án, tư vấn giám sát và ban chỉ huy thi công. Cỡ mẫu khảo sát đại trà và chuyên gia được lựa chọn theo phương pháp chọn mẫu phi xác suất có chủ đích nhằm đảm bảo tính đại diện và chuyên môn.

Phương pháp phân tích chính là xây dựng mô hình DBNs tổng quát dựa trên 16 yếu tố rủi ro và 29 mối quan hệ nhân quả được xác định qua khảo sát và phân tích dữ liệu. Mô hình được thiết lập và tính toán bằng phần mềm GeNIe, sử dụng bảng xác suất có điều kiện (Conditional Probability Tables - CPT) để ước lượng xác suất xảy ra các biến rủi ro và xác suất vượt chi phí thi công qua các giai đoạn: t=0 (kết thúc thi công phần hầm), t=1 (cất nóc phần thân thô), t=2 (hoàn thiện và bàn giao). Quá trình nghiên cứu kéo dài từ tháng 2 đến tháng 12 năm 2023.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Xác định 16 yếu tố rủi ro chính và 29 mối quan hệ nhân quả: Qua khảo sát và phân tích, các yếu tố như sai sót trong thi công, không đáp ứng tiến độ, mất mát hao hụt vật tư, năng lực tài chính yếu kém của chủ đầu tư và nhà thầu, quản lý hợp đồng lỏng lẻo được xác định là những nhân tố ảnh hưởng mạnh nhất đến vượt chi phí. Ví dụ, sai sót trong thi công làm tăng xác suất vượt chi phí lên đến 40% ở giai đoạn t=1.

  2. Mô hình DBNs dự báo xác suất vượt chi phí sát với thực tế: Áp dụng mô hình vào hai dự án nhà cao tầng tại TP. Hồ Chí Minh, kết quả dự báo xác suất vượt chi phí ở các giai đoạn t=0, t=1, t=2 tương ứng là khoảng 25%, 38% và 45%, gần với số liệu thực tế ghi nhận. Mô hình cho phép cập nhật xác suất dựa trên bằng chứng mới, giúp dự báo chính xác hơn theo tiến độ dự án.

  3. Phân tích độ nhạy cho thấy yếu tố sai sót trong thi công và tiến độ thi công là quan trọng nhất: Độ nhạy của biến sai sót trong thi công đến xác suất vượt chi phí đạt trên 30% ở giai đoạn t=1 và t=2, trong khi yếu tố mất mát hao hụt vật tư có ảnh hưởng khoảng 20%. Điều này cho thấy cần tập trung kiểm soát các yếu tố này để giảm thiểu rủi ro vượt chi phí.

  4. Mô hình DBNs hỗ trợ phân bổ trách nhiệm quản lý rõ ràng: Kết quả mô hình chỉ rõ trách nhiệm của các bên liên quan như chủ đầu tư, nhà thầu, tư vấn giám sát trong việc kiểm soát các yếu tố rủi ro, từ đó giúp nâng cao hiệu quả quản lý chi phí.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của vượt chi phí là do sự tích tụ và biến động của các yếu tố rủi ro theo thời gian, điều mà các mô hình tĩnh trước đây không thể mô phỏng chính xác. Mô hình DBNs với khả năng mô hình hóa hệ thống động đã khắc phục được hạn chế này, cho phép dự báo xác suất vượt chi phí theo từng giai đoạn thi công. So sánh với các nghiên cứu sử dụng mạng Neural Networks hay mô phỏng Monte Carlo, DBNs cung cấp kết quả dự báo có tính giải thích cao hơn và dễ dàng tích hợp ý kiến chuyên gia.

Việc sử dụng DBNs giúp nhà quản lý dự án có thể chủ động theo dõi, cập nhật thông tin rủi ro và đưa ra các biện pháp ứng phó kịp thời, từ đó giảm thiểu thiệt hại tài chính và nâng cao hiệu quả quản lý chi phí. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ xác suất vượt chi phí theo thời gian và bảng phân tích độ nhạy các yếu tố rủi ro, giúp trực quan hóa mức độ ảnh hưởng và ưu tiên xử lý.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng hệ thống giám sát rủi ro theo thời gian thực: Áp dụng mô hình DBNs để thiết lập hệ thống cảnh báo sớm vượt chi phí, cập nhật dữ liệu liên tục qua các giai đoạn thi công nhằm giảm thiểu rủi ro phát sinh. Chủ thể thực hiện: Ban quản lý dự án, thời gian triển khai: 6 tháng.

  2. Tăng cường đào tạo và nâng cao năng lực quản lý thi công: Tập trung vào các yếu tố như kiểm soát sai sót thi công, quản lý tiến độ và vật tư để giảm thiểu các nguyên nhân chính gây vượt chi phí. Chủ thể thực hiện: Nhà thầu thi công, thời gian: liên tục trong quá trình dự án.

  3. Cải thiện quản lý hợp đồng và tài chính: Rà soát, điều chỉnh hợp đồng để đảm bảo quyền lợi và trách nhiệm rõ ràng giữa các bên, đồng thời kiểm soát chặt chẽ dòng tiền và thanh toán để tránh tình trạng chậm trễ gây áp lực tài chính. Chủ thể thực hiện: Chủ đầu tư và nhà thầu, thời gian: trước và trong thi công.

  4. Áp dụng mô hình DBNs mở rộng cho các dự án khác: Nghiên cứu và phát triển mô hình DBNs cho các loại dự án xây dựng khác nhằm nâng cao khả năng dự báo và quản lý rủi ro chi phí toàn diện. Chủ thể thực hiện: Các viện nghiên cứu, trường đại học, thời gian: 1-2 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà quản lý dự án xây dựng: Giúp hiểu rõ các yếu tố rủi ro ảnh hưởng đến chi phí thi công và áp dụng mô hình DBNs để dự báo, kiểm soát chi phí hiệu quả.

  2. Các nhà thầu thi công: Hỗ trợ trong việc đánh giá rủi ro, phân bổ trách nhiệm quản lý và nâng cao năng lực kiểm soát chi phí thi công qua từng giai đoạn.

  3. Chủ đầu tư và tư vấn quản lý dự án: Cung cấp công cụ dự báo xác suất vượt chi phí, giúp ra quyết định kịp thời trong việc điều chỉnh kế hoạch và giám sát dự án.

  4. Các nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành quản lý xây dựng: Là tài liệu tham khảo về ứng dụng mạng Bayesian động trong quản lý rủi ro chi phí xây dựng, mở rộng nghiên cứu trong lĩnh vực này.

Câu hỏi thường gặp

  1. Mạng Bayesian động (DBNs) là gì và tại sao lại phù hợp để dự báo vượt chi phí thi công?
    DBNs là mô hình mạng Bayesian mở rộng theo chiều thời gian, cho phép mô hình hóa sự thay đổi và tương tác của các biến rủi ro qua các giai đoạn dự án. Phương pháp này phù hợp vì chi phí thi công bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố biến động theo thời gian, mà các mô hình tĩnh không thể phản ánh chính xác.

  2. Các yếu tố rủi ro chính nào ảnh hưởng đến vượt chi phí thi công nhà cao tầng?
    Các yếu tố quan trọng gồm sai sót trong thi công, không đáp ứng tiến độ, mất mát hao hụt vật tư, năng lực tài chính yếu kém của chủ đầu tư và nhà thầu, quản lý hợp đồng lỏng lẻo. Những yếu tố này có thể làm tăng xác suất vượt chi phí lên đến 40% trong một số giai đoạn.

  3. Mô hình DBNs được kiểm chứng như thế nào trong nghiên cứu?
    Mô hình được áp dụng vào hai dự án nhà cao tầng thực tế tại TP. Hồ Chí Minh, dự báo xác suất vượt chi phí qua ba giai đoạn thi công. Kết quả dự báo tương đối sát với số liệu thực tế, chứng minh tính hiệu quả và khả năng ứng dụng của mô hình.

  4. Làm thế nào để cập nhật mô hình DBNs khi có thông tin mới?
    DBNs cho phép cập nhật xác suất dựa trên bằng chứng mới thông qua quá trình suy luận xác suất có điều kiện. Khi có dữ liệu mới về các biến rủi ro, mô hình sẽ điều chỉnh xác suất dự báo, giúp nhà quản lý dự án có thông tin kịp thời để ứng phó.

  5. Mô hình DBNs có thể áp dụng cho các loại dự án xây dựng khác không?
    Có, DBNs là mô hình linh hoạt có thể mở rộng để dự báo rủi ro chi phí trong nhiều loại dự án xây dựng khác nhau, từ dân dụng đến công nghiệp, giúp nâng cao hiệu quả quản lý rủi ro và chi phí toàn diện.

Kết luận

  • Nghiên cứu đã xác định 16 yếu tố rủi ro và 29 mối quan hệ nhân quả ảnh hưởng đến vượt chi phí thi công nhà cao tầng tại Việt Nam.
  • Mô hình Dynamic Bayesian Networks (DBNs) được xây dựng và kiểm chứng cho kết quả dự báo xác suất vượt chi phí sát với thực tế qua các giai đoạn thi công.
  • DBNs giúp phân tích độ nhạy các yếu tố rủi ro, hỗ trợ phân bổ trách nhiệm quản lý rõ ràng giữa các bên liên quan.
  • Ứng dụng mô hình DBNs góp phần nâng cao hiệu quả quản lý chi phí, giảm thiểu rủi ro và tăng lợi nhuận cho nhà thầu thi công.
  • Đề xuất triển khai hệ thống giám sát rủi ro theo thời gian thực và mở rộng nghiên cứu ứng dụng DBNs cho các dự án xây dựng khác trong tương lai.

Hành động tiếp theo: Các nhà quản lý dự án và nhà thầu nên áp dụng mô hình DBNs trong công tác quản lý chi phí thi công, đồng thời phối hợp với các viện nghiên cứu để phát triển và hoàn thiện mô hình phù hợp với từng loại dự án cụ thể.