Luận án TS. Trần Hữu Lân: Nghiên cứu xác định tiến độ thi công có yếu tố bất định

Xác định tiến độ thi công công trình hiệu quả, có tính đến các yếu tố bất định. Phương pháp lập kế hoạch và quản lý rủi ro trong xây dựng.

• Tác giả: Trần Hữu Lân
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Minh Duệ
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kinh tế học
• Đề tài: Nghiên cứu xác định tiến độ thi công công trình có tính đến yếu tố bất định. Áp dụng đối với một số công trình ở Việt Nam
• Loại tài liệu: Luận án Tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• Lời cam đoan
• Lời cảm ơn
• Danh mục kí hiệu và chữ viết tắt
• Danh mục các bảng
• Danh mục sơ đồ, hình vẽ và đồ thị
• PHẦN MỞ ĐẦU
• 0.1. Sự cần thiết của đề tài
• 0.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 0.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 0.3.1. Đối tượng nghiên cứu
• 0.3.2. Phạm vi nghiên cứu
• 0.4. Phương pháp nghiên cứu
• 0.5. Những kết quả đạt được, ý nghĩa khoa học, ý nghĩa thực tiễn, điểm mới của luận án
• 0.5.1. Những kết quả đạt được và điểm mới của luận án
• 0.5.2. Ý nghĩa khoa học
• 0.5.3. Ý nghĩa thực tiễn
• 0.6. Các nghiên cứu trước đây có quan
• 0.7. Bố cục luận án
• 1. CHƯƠNG 1: MỘT SỐ VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CƠ BẢN VỀ XÁC ĐỊNH TIẾN ĐỘ THI CÔNG CÔNG TRÌNH CÓ TÍNH ĐẾN YẾU TỐ BẤT ĐỊNH
• 1.1. Tiến độ thi công và sự cần thiết xác định tiến độ thi công
• 1.1.1. Tiến độ thi công là gì
• 1.1.2. Sự cần thiết xác định tiến độ thi công
• 1.1.3. Yêu cầu của xác định tiến độ thi công
• 1.1.4. Nội dung chủ yếu xác định tiến độ thi công
• 1.2. Các phương pháp xác định tiến độ thi công
• 1.2.1. Nhóm phương pháp tiến độ theo đường thẳng
• 1.2.1.1. Phương pháp tiến độ ngang (Gantt Charts Method)
• 1.2.1.2. Phương pháp đường tiến độ xiên
• 1.2.2. Nhóm phương pháp tiến độ theo sơ đồ mạng
• 1.2.2.1. Giới thiệu chung
• 1.2.2.2. Trình tự lập sơ đồ mạng
• 1.2.2.3. Phương pháp sơ đồ mạng CPM (Critical Path Method)
• 1.2.2.4. Phương pháp sơ đồ mạng PERT (Program Evaluation Review Technique)
• 1.2.3. Phương pháp quản trị giá trị thu được EVM (Earned Value Management)
• 1.2.4. Phương pháp Mô phỏng Monte Carlo (Monte Carlo Simulation)
• 1.3. Đánh giá các phương pháp xác định tiến độ thi công
• 1.3.1. Đối với nhóm phương pháp tiến độ theo đường thẳng
• 1.3.2. Đối với nhóm phương pháp tiến độ sơ đồ mạng
• 1.3.3. Đối với phương pháp quản trị giá trị thu được (EVM)
• 1.4. Áp dụng xác định tiến độ thi công ở nước ta hiện nay
• 1.4.1. Quan điểm về tiến độ thi công của chủ đầu tư
• 1.4.2. Quan điểm về tiến độ thi công của nhà thầu
• 1.4.3. Mối liên hệ giữa các quan điểm về xác định tiến độ
• 1.5. Một số nhận xét về xác định tiến độ thi công ở nước ta
• 1.5.1. Một số nhận xét
• 1.5.2. Kết luận và hướng nghiên cứu mới
• 1.6. Tóm tắt chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH TIẾN ĐỘ THI CÔNG CÔNG TRÌNH CÓ TÍNH ĐẾN YẾU TỐ BẤT ĐỊNH THEO PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO XÁC SUẤT
• 2.1. Yếu tố bất định và tác động đến thực hiện tiến độ thi công
• 2.1.1. Thế nào là yếu tố bất định
• 2.1.2. Nhận dạng các yếu tố bất định theo mức độ tác động
• 2.1.3. Nhận dạng các yếu tố bất định theo nguyên nhân
• 2.1.4. Tác động của yếu tố bất định đến tiến độ thi công
• 2.1.5. Tại sao phải xem xét yếu tố bất định
• 2.1.6. Các minh chứng điển hình về tác động của yếu tố bất định
• 2.2. Các yếu tố bất định liên quan đến tiến độ thi công
• 2.2.1. Nhóm yếu tố bất định bên ngoài (ký hiệu βni)
• 2.2.2. Nhóm yếu tố bất định bên trong (ký hiệu βti)
• 2.3. Xác định thời gian do yếu tố bất định tác động lên tiến độ
• 2.4. Mô hình đường cong tiến độ khối lượng thi công và sự biến thiên khi có tác động của các yếu tố bất định
• 2.4.1. Mô hình đường cong tiến độ
• 2.4.2. Sự biến thiên của đường cong tiến độ khi có tác động của các yếu tố bất định
• 2.4.3. Mục đích của việc xác định mô hình
• 2.5. Nội dung phương pháp dự báo tiến độ thi công có xét đến yếu tố bất định bằng Phương pháp dự báo xác suất KALMAN
• 2.5.1. Tổng quan về Dự báo Kalman (KMDB)
• 2.5.2. Nội dung của Dự báo Kalman
• 2.6. Phương pháp dự báo xác suất Kalman và việc áp dụng trong dự báo tiến độ thi công công trình có tính đến yếu tố bất định
• 2.6.1. Cơ sở và tính khả thi của việc áp dụng
• 2.6.1.1. Tính khả thi của việc áp dụng
• 2.6.2. Phương pháp dự báo xác suất Kalman trong dự báo tiến độ thi công
• 2.7. Điều kiện của dự án để áp dụng được Dự báo Kalman
• 2.8. Mô hình dự báo tiến độ
• 2.8.1. Nội dung dự báo tiến độ
• 2.8.2. Xác định phân phối xác suất tại thời điểm hoàn thành ρ(T)
• 2.9. Mô hình chi tiết dữ liệu đầu vào và đầu ra cho dự báo tiến độ khi áp dụng Phương pháp dự báo xác suất Kalman
• 2.9.1. Mô hình chi tiết dữ liệu đầu vào
• 2.9.2. Mô hình chi tiết dữ liệu đầu ra
• 2.10. Xây dựng thuật toán ứng dụng máy tính
• 2.10.1. Ngôn ngữ viết lập trình và các phần mềm quản lý dự án thông dụng hiện nay
• 2.10.2. Xây dựng sơ đồ hệ thống
• 2.10.3. Xây dựng sơ đồ khối
• 2.10.4. Chú giải sơ đồ hệ thống và sơ đồ khối
• 2.11. Tóm tắt chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO XÁC SUẤT KALMAN XÁC ĐỊNH TIẾN ĐỘ MỘT SỐ CÔNG TRÌNH THỰC TẾ Ở VIỆT NAM
• 3.1. Áp dụng dự báo tiến độ thi công cho từng công trình và cùng lúc nhiều công trình thực tế tại Việt Nam
• 3.1.1. Áp dụng thứ nhất, dự báo tiến độ cho từng công trình độc lập
• 3.1.1.1. Các thông tin đầu vào chủ yếu
• 3.1.1.2. Xác định tiến độ dự án
• 3.1.1.3. Giải thích kết quả dự báo và chú giải cách tính
• 3.1.2. Áp dụng thứ hai, xác định tiến độ thi công đồng thời ba dự án có thời gian khởi công khác nhau
• 3.1.2.1. Các thông tin đầu vào chủ yếu
• 3.1.2.2. Xác định tiến độ các dự án
• 3.1.2.3. Giải thích kết quả dự báo và chú giải cách tính
• 3.1.2.4. Nhận xét áp dụng thứ hai
• 3.1.3. Áp dụng thứ ba, xác định tiến độ thi công một công trình bằng nhiều phương pháp khác nhau
• 3.1.3.1. Các thông tin đầu vào chủ yếu
• 3.1.3.2. Giải thích kết quả dự báo và chú giải cách tính
• 3.1.3.3. Nhận xét áp dụng thứ ba
• 3.2. So sánh và đánh giá phương pháp dự báo tiến độ thi công có xét đến yếu tố bất định với các phương pháp truyền thống
• 3.2.1. So sánh các phương pháp dự báo tiến độ
• 3.2.2. Đánh giá các ưu việt về khả năng dự báo tiến độ khi áp dụng Phương pháp dự báo xác suất Kalman
• 3.3. Tóm tắt chương 3
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
• A.1. Tài liệu Tiếng Việt
• A.2. Tài liệu tiếng nước ngoài
• A.3. Tài liệu tham khảo trên Website
• PHẦN PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về xác định tiến độ thi công trong xây dựng

Việc xác định tiến độ thi công là một trong ba trụ cột cốt lõi của quản lý dự án xây dựng, bên cạnh chất lượng và chi phí. Một kế hoạch tiến độ khoa học không chỉ là cơ sở để điều phối nguồn lực dự án mà còn là thước đo hiệu quả đầu tư và năng lực của các bên liên quan. Trong bối cảnh các dự án ngày càng phức tạp, việc lập kế hoạch chi tiết và chính xác trở thành yêu cầu cấp thiết. Luận án “Nghiên cứu xác định tiến độ thi công công trình có tính đến yếu tố bất định” của tác giả Trần Hữu Lân nhấn mạnh rằng, tiến độ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả đầu tư và sự phát triển kinh tế - xã hội. Do đó, việc nghiên cứu và áp dụng các phương pháp tiên tiến để dự báo, kiểm soát tiến độ là nhiệm vụ trọng tâm. Nội dung xác định tiến độ bao gồm nhiều công đoạn phức tạp, từ việc phân tích công nghệ, tổ chức thi công, đến việc dự báo các viễn cảnh có thể xảy ra. Quá trình này đòi hỏi sự kết hợp giữa kiến thức chuyên môn, kinh nghiệm thực tiễn và các công cụ phân tích hiện đại. Mục tiêu cuối cùng là tạo ra một lịch trình khả thi, tối ưu hóa thời gian và nguồn lực, đồng thời có khả năng ứng phó linh hoạt trước những thay đổi không lường trước. Tầm quan trọng của việc này còn thể hiện ở chỗ nó là nền tảng cho việc xây dựng kế hoạch đầu tư phát triển hạ tầng kỹ thuật và xã hội của một quốc gia. Một tiến độ được xác định rõ ràng giúp các nhà quản lý ở tầm vĩ mô có cái nhìn tổng thể, từ đó đưa ra các quyết sách phù hợp, đảm bảo sự phát triển đồng bộ và bền vững. Việc nghiên cứu các phương pháp xác định tiến độ, đặc biệt là trong điều kiện bất định, mở ra hướng đi mới để nâng cao hiệu quả quản lý đầu tư xây dựng tại Việt Nam.

1.1. Tầm quan trọng của việc lập kế hoạch thi công chính xác

Việc lập kế hoạch thi công chính xác là nền tảng cho sự thành công của mọi dự án xây dựng. Một kế hoạch tốt giúp xác định rõ các công việc, trình tự thực hiện, và thời gian cần thiết cho mỗi hạng mục. Điều này cho phép các nhà quản lý phân bổ hiệu quả nhân lực, máy móc và vật tư, tránh lãng phí và chồng chéo. Hơn nữa, một kế hoạch chi tiết còn là công cụ giao tiếp quan trọng giữa chủ đầu tư, nhà thầu và các đơn vị tư vấn, đảm bảo tất cả các bên đều có chung một tầm nhìn và mục tiêu. Theo luận án, sự cần thiết của việc xác định tiến độ xuất phát từ yêu cầu xây dựng kế hoạch đầu tư phát triển hệ thống hạ tầng và là yếu tố đánh giá năng lực của các tổ chức liên quan.

1.2. Vai trò của tiến độ trong quản lý dự án xây dựng hiện đại

Trong quản lý dự án xây dựng hiện đại, tiến độ không còn là một bản kế hoạch tĩnh. Nó là một công cụ quản lý động, giúp giám sát, đánh giá và điều chỉnh quá trình thi công. Kiểm soát tiến độ dự án cho phép phát hiện sớm các sai lệch so với kế hoạch, từ đó đưa ra các biện pháp khắc phục kịp thời, giảm thiểu rủi ro về độ trễ dự án và chi phí phát sinh trong xây dựng. Việc tích hợp các công nghệ như Mô hình hóa thông tin công trình (BIM) cùng các phương pháp phân tích tiên tiến đã biến tiến độ thành một mô hình số, trực quan, giúp các bên liên quan dễ dàng theo dõi và phối hợp, nâng cao hiệu suất tổng thể của dự án.

II. Thách thức từ yếu tố bất định và độ trễ dự án xây dựng

Thực trạng đáng báo động trong ngành xây dựng Việt Nam là tình trạng chậm tiến độ. Theo báo cáo của Tổng hội Xây dựng Việt Nam (VFCEA) được trích dẫn trong luận án, “hầu hết các dự án đầu tư xây dựng tại Việt Nam đều chậm tiến độ chiếm tỷ lệ 99%”. Con số này cho thấy những thách thức to lớn mà các nhà quản lý phải đối mặt. Nguyên nhân của độ trễ dự án rất đa dạng, bao gồm cả các yếu tố chủ quan và khách quan, được gọi chung là các yếu tố bất định. Các yếu tố này có thể đến từ môi trường bên ngoài như thay đổi chính sách, biến động giá vật liệu, điều kiện thời tiết khắc nghiệt, hoặc từ chính nội tại dự án như sai sót trong thiết kế, năng lực nhà thầu hạn chế, hay vấn đề giải phóng mặt bằng. Việc không lường trước và quản lý hiệu quả các yếu tố bất định này là nguyên nhân chính dẫn đến việc phá vỡ kế hoạch ban đầu, gây ra chi phí phát sinh trong xây dựng và làm giảm hiệu quả đầu tư. Các phương pháp lập kế hoạch truyền thống thường dựa trên giả định rằng các thông số đầu vào là xác định và ổn định, do đó tỏ ra kém hiệu quả trong việc đối phó với một môi trường thi công đầy biến động. Đây chính là lỗ hổng mà luận án của tác giả Trần Hữu Lân tập trung giải quyết, bằng cách đề xuất một hướng tiếp cận mới có khả năng lượng hóa và tích hợp các yếu tố bất định vào mô hình dự báo. Việc quản lý rủi ro dự án không chỉ dừng lại ở việc nhận diện mà cần có công cụ để dự báo tác động của chúng lên tiến độ một cách khoa học.

2.1. Nhận diện các yếu tố bất định gây chi phí phát sinh

Các yếu tố bất định được luận án phân loại thành hai nhóm chính: nhóm yếu tố bên ngoài (βni) và nhóm yếu tố bên trong (βti). Nhóm bên ngoài bao gồm các yếu tố vĩ mô như thay đổi chính sách pháp luật, lạm phát, điều kiện địa chất, thời tiết. Nhóm bên trong liên quan trực tiếp đến dự án như năng lực của chủ đầu tư và nhà thầu, chất lượng hồ sơ thiết kế, sự phối hợp giữa các bên, và vấn đề an toàn lao động trong thi công. Mỗi yếu tố này đều có khả năng gây ra sự chậm trễ, kéo theo đó là sự gia tăng chi phí nhân công, chi phí thuê máy móc và các chi phí gián tiếp khác. Việc nhận diện và phân loại chúng là bước đầu tiên và quan trọng nhất trong việc xây dựng một mô hình quản lý rủi ro dự án hiệu quả.

2.2. Hạn chế của các phương pháp truyền thống trong quản lý rủi ro

Các phương pháp lập tiến độ truyền thống như biểu đồ Gantt hay thậm chí là phương pháp đường găng CPM thường xử lý thời gian công việc như một giá trị đơn, xác định. Điều này khiến chúng trở nên cứng nhắc và không thể phản ánh được sự biến thiên trong thực tế. Mặc dù sơ đồ PERT có tính đến ba kịch bản thời gian (lạc quan, bi quan, thực tế nhất), nó vẫn dựa trên các giả định về phân phối xác suất và chưa đủ linh hoạt để cập nhật dự báo khi có dữ liệu mới. Hạn chế này làm giảm khả năng cảnh báo sớm, khiến các nhà quản lý bị động khi đối mặt với các sự kiện bất ngờ, dẫn đến việc kiểm soát tiến độ dự án trở nên khó khăn và kém hiệu quả.

III. Các phương pháp xác định tiến độ thi công phổ biến hiện nay

Trong lĩnh vực quản lý dự án xây dựng, có nhiều phương pháp đã được phát triển và áp dụng để xác định tiến độ thi công. Các phương pháp này có thể được chia thành các nhóm chính dựa trên nguyên lý và mức độ phức tạp. Nhóm phương pháp truyền thống và đơn giản nhất là tiến độ theo đường thẳng, bao gồm biểu đồ Gantt và phương pháp đường tiến độ xiên. Các phương pháp này có ưu điểm là trực quan, dễ lập và dễ theo dõi, phù hợp với các dự án quy mô nhỏ, ít phức tạp. Tuy nhiên, chúng bộc lộ nhược điểm lớn khi không thể hiện rõ mối quan hệ logic phụ thuộc giữa các công việc. Để khắc phục điều này, nhóm phương pháp sơ đồ mạng ra đời, với hai đại diện tiêu biểu là phương pháp đường găng CPM (Critical Path Method) và sơ đồ PERT (Program Evaluation and Review Technique). CPM và PERT cho phép mô hình hóa dự án dưới dạng một mạng lưới công việc, xác định được đường găng – chuỗi công việc quyết định thời gian hoàn thành toàn bộ dự án. Các phương pháp này cung cấp một công cụ mạnh mẽ để tối ưu hóa tiến độ và phân bổ nguồn lực. Ngoài ra, các phương pháp hiện đại hơn như Quản trị giá trị thu được (EVM) và mô phỏng Monte Carlo cũng được áp dụng để tăng cường khả năng quản lý và dự báo. EVM tích hợp cả chi phí và tiến độ để đánh giá hiệu suất dự án, trong khi Monte Carlo sử dụng lý thuyết xác suất và thống kê để mô phỏng hàng ngàn kịch bản có thể xảy ra, giúp lượng hóa rủi ro một cách toàn diện.

3.1. Phân tích phương pháp đường găng CPM và sơ đồ PERT

Phương pháp CPM giả định thời gian thực hiện mỗi công việc là một hằng số xác định, tập trung vào việc tìm ra đường đi dài nhất trong sơ đồ mạng, hay còn gọi là đường găng. Bất kỳ sự chậm trễ nào trên đường găng đều sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến thời điểm hoàn thành dự án. Trong khi đó, sơ đồ PERT được thiết kế cho các dự án có mức độ bất định cao, trong đó thời gian công việc được xem là một biến ngẫu nhiên theo phân phối Beta, được ước tính qua ba điểm: lạc quan, bi quan và khả năng nhất. Cả hai phương pháp đều là công cụ mạnh mẽ cho việc lập kế hoạch thi công, nhưng vẫn có hạn chế khi đối mặt với sự biến động liên tục trong quá trình thực hiện.

3.2. Đánh giá phương pháp EVM và mô phỏng Monte Carlo

Phương pháp Quản trị giá trị thu được (EVM) là một kỹ thuật tích hợp để đo lường hiệu suất dự án. Nó so sánh khối lượng công việc đã hoàn thành (Earned Value) với kế hoạch (Planned Value) và chi phí thực tế (Actual Cost) để đưa ra các chỉ số về sai lệch tiến độ và chi phí. EVM cung cấp một cái nhìn tổng quan về "sức khỏe" của dự án tại một thời điểm. Trong khi đó, mô phỏng Monte Carlo là một kỹ thuật phân tích rủi ro định lượng. Bằng cách gán các phân phối xác suất cho thời gian và chi phí của các công việc, phương pháp này chạy hàng ngàn lần lặp để tạo ra một dải các kết quả có thể xảy ra cho toàn bộ dự án, chẳng hạn như xác suất hoàn thành dự án trước một ngày nhất định. Đây là công cụ hữu ích trong quản lý rủi ro dự án phức tạp.

IV. Hướng dẫn dự báo tiến độ thi công bằng xác suất Kalman

Trước những hạn chế của các phương pháp truyền thống, luận án của tác giả Trần Hữu Lân đã đề xuất một giải pháp đột phá: áp dụng Phương pháp dự báo xác suất Kalman (KMDB) để dự báo tiến độ thi công có tính đến yếu tố bất định. Đây là một hướng tiếp cận mới, kết hợp lý thuyết xác suất và thống kê với một thuật toán đệ quy mạnh mẽ. Bộ lọc Kalman, ban đầu được phát triển cho các hệ thống điều khiển và định vị, có khả năng ước tính trạng thái của một hệ thống động từ một chuỗi các phép đo không hoàn chỉnh và nhiễu. Trong bối cảnh quản lý dự án xây dựng, tiến độ thi công được xem như một hệ thống động, và các báo cáo tiến độ định kỳ được coi là các phép đo có nhiễu (do sai số hoặc yếu tố bất định). Mô hình Kalman hoạt động theo một chu trình hai bước: dự đoán và cập nhật. Ở bước dự đoán, mô hình sử dụng trạng thái hiện tại để dự báo trạng thái tiếp theo và sai số của nó. Ở bước cập nhật, mô hình kết hợp dự báo này với phép đo thực tế mới nhất để tinh chỉnh lại ước tính, tạo ra một kết quả chính xác hơn. Ưu điểm vượt trội của phương pháp này là khả năng học hỏi và tự điều chỉnh theo thời gian thực. Khi có thêm dữ liệu thực tế, mô hình sẽ liên tục cập nhật và cải thiện độ chính xác của dự báo, giúp việc kiểm soát tiến độ dự án trở nên linh hoạt và chủ động hơn, hướng tới tối ưu hóa tiến độ một cách hiệu quả.

4.1. Cơ sở lý thuyết xác suất và thống kê của mô hình Kalman

Nền tảng của phương pháp dự báo xác suất Kalman dựa trên lý thuyết xác suất và thống kê, đặc biệt là các khái niệm về biến ngẫu nhiên, phân phối xác suất (thường là phân phối chuẩn), kỳ vọng và phương sai. Mô hình xem trạng thái của hệ thống (tiến độ) và các phép đo là các biến ngẫu nhiên có nhiễu Gaussian. Thuật toán Kalman về cơ bản là một bộ ước tính Bayes đệ quy tối ưu cho các hệ thống tuyến tính. Nó tính toán phân phối xác suất của trạng thái tại thời điểm hoàn thành, cung cấp không chỉ một giá trị dự báo duy nhất mà cả một khoảng tin cậy, phản ánh mức độ bất định của dự báo đó.

4.2. Quy trình áp dụng bộ lọc Kalman để tối ưu hóa tiến độ

Quy trình áp dụng bộ lọc Kalman để tối ưu hóa tiến độ bao gồm các bước chính: (1) Xây dựng mô hình trạng thái, định nghĩa các biến như tiến độ tích lũy và tốc độ thi công. (2) Khởi tạo các giá trị ban đầu cho trạng thái và ma trận hiệp phương sai sai số. (3) Tại mỗi chu kỳ báo cáo, thực hiện bước dự đoán để ước tính tiến độ tương lai. (4) Thu thập dữ liệu thực tế (phép đo). (5) Thực hiện bước cập nhật, kết hợp dự đoán và phép đo để có được ước tính mới, chính xác hơn. Kết quả đầu ra là một dự báo cập nhật về thời gian hoàn thành, giúp nhà quản lý đưa ra quyết định can thiệp sớm nếu cần thiết.

V. Ứng dụng xác định tiến độ cho công trình thực tế tại VN

Tính ưu việt của một phương pháp lý thuyết chỉ thực sự được khẳng định khi áp dụng vào thực tiễn. Luận án đã tiến hành ứng dụng Phương pháp dự báo xác suất Kalman để xác định tiến độ cho một số công trình xây dựng thực tế tại Việt Nam, mang lại những kết quả đáng khích lệ. Các nghiên cứu tình huống (case study) được thực hiện trên cả dự án độc lập và nhóm dự án triển khai đồng thời, cho thấy khả năng ứng dụng linh hoạt của mô hình. Đối với một dự án độc lập, mô hình Kalman đã chứng tỏ khả năng cung cấp các cảnh báo sớm về nguy cơ chậm tiến độ. Bằng cách so sánh tiến độ dự báo với tiến độ kế hoạch, nhà quản lý có thể nhận diện các sai lệch ngay từ giai đoạn đầu, từ đó có đủ thời gian để điều chỉnh kế hoạch, tái phân bổ nguồn lực dự án, hoặc áp dụng các biện pháp đẩy nhanh tiến độ. Một trong những điểm nổi bật được luận án chỉ ra là khả năng quản lý đồng thời nhiều dự án. Phương pháp này cho phép các cơ quan quản lý cấp vĩ mô (như bộ, ngành, địa phương) có một công cụ giám sát tổng thể, theo dõi tiến trình của cả một danh mục dự án. Điều này đặc biệt hữu ích trong việc lập kế hoạch vốn và điều phối nguồn lực chung. Kết quả so sánh cho thấy phương pháp dự báo xác suất Kalman mang lại độ chính xác cao hơn và cung cấp thông tin phong phú hơn (bao gồm cả mức độ bất định) so với các phương pháp truyền thống như CPM hay EVM. Việc kiểm soát tiến độ dự án không còn mang tính bị động mà trở nên chủ động và dựa trên dữ liệu khoa học.

5.1. Case study Kiểm soát tiến độ dự án độc lập hiệu quả

Luận án trình bày chi tiết một áp dụng cho dự án độc lập, trong đó dữ liệu đầu vào bao gồm tiến độ kế hoạch và các báo cáo thực tế định kỳ. Mô hình Kalman đã xử lý các dữ liệu này và đưa ra một đường cong tiến độ dự báo cùng với phân phối xác suất tại thời điểm hoàn thành. Kết quả cho thấy mô hình có khả năng dự báo khá chính xác độ trễ dự án so với thực tế nghiệm thu. Chức năng cảnh báo sớm của mô hình giúp ban quản lý dự án có cơ sở để yêu cầu nhà thầu tăng cường nhân lực hoặc điều chỉnh biện pháp thi công, qua đó kiểm soát tiến độ dự án một cách hiệu quả hơn.

5.2. Quản lý đồng thời nhiều dự án và phân bổ nguồn lực

Một ứng dụng độc đáo khác là dự báo tiến độ cho đồng thời ba dự án có thời điểm khởi công khác nhau. Bằng cách áp dụng mô hình Kalman cho từng dự án và tổng hợp kết quả, nhà quản lý cấp cao có thể theo dõi bức tranh toàn cảnh về việc thực hiện kế hoạch đầu tư công. Thông tin này giúp đưa ra quyết định chiến lược về việc phân bổ nguồn lực dự án (vốn, thiết bị chuyên dụng) một cách tối ưu, ưu tiên cho các dự án quan trọng hoặc đang có nguy cơ chậm tiến độ cao, đảm bảo mục tiêu chung của cả danh mục đầu tư.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 MỘT SỐ VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CƠ BẢN VỀ XÁC ĐỊNH TIẾN ĐỘ THI CÔNG CÔNG TRÌNH CÓ TÍNH ĐẾN YẾU TỐ BẤT ĐỊNH 1. Tiến độ thi công và sự cần thiết xác định tiến độ thi công Hoạt động thi công xây lắp công trình luôn tồn tại cùng sự phát triển kinh tế - xã hội của bất kỳ quốc gia nào. Hoạt động này là một trong những yếu tố cơ bản hình thành chỉ tiêu đầu tư phát triển trong báo cáo thường niên về phát triển kinh tế - xã hội của một quốc gia, khu vực. Đối với các cơ quan quản lý nhà nước, chủ đầu tư và các chủ thể khác luôn quan tâm đến hiệu quả đầu tư, vì vậy phải nghiên cứu một trong ba 1 yếu tố quyết định đến hiệu quả đầu tư của công trình đó là tiến độ thi công công trình (sau đây gọi tắt là tiến độ thi công (TĐTC)).

Mặt khác, đối với các nhà thầu lại luôn mong muốn tối đa hóa lợi nhuận qua việc tổ chức thi công phù hợp, nhằm giảm thời gian thi công để giảm bớt hao phí, nhưng đồng thời vẫn phải đảm bảo chất lượng công trình theo tiêu chuẩn quy định.Tiến độ thi công là gì Từ điển: “Contruction Dictionary” [26] có định nghĩa về TĐTC như sau: “Tiến độ thi công xây dựng là tiến trình được giám sát và thông báo theo phần trăm khối lượng hoàn thành. Công việc thực tế hoàn thành được đo theo đơn vị đo khối lượng ứng với mỗi khoản chi phí vật liệu hoặc khối lượng, được báo cáo định kỳ theo từng hạng mục hay toàn bộ dự án”. 1 Hai yếu tố còn lại là chất lượng và chi phí 23 1. Sự cần thiết xác định tiến độ thi công Có thể nói, dường như mỗi quyết định ở tầng vĩ mô cũng như vi mô về đầu tư của nhà nước, địa phương đều ít nhiều liên quan đến XDCB tức là liên quan đến tiến độ thi công.

Việc đề ra các giải pháp quản lý tiến độ là việc thường nhật của như các bộ, ngành, chính quyền địa phương, trong mỗi quốc gia và các chủ thể quản lý xây dựng. Sự cần thiết của việc xác định TĐTC xuất phát từ một số đòi hỏi sau:  Là thông tin cơ sở cho xây dựng kế hoạch đầu tư phát triển thời kỳ tiếp theo của kế hoạch đầu tư phát triển hệ thống hạ tầng kỹ thuật, hạ tầng xã hội ngắn hạn và dài hạn của một địa phương và cả đất nước.  Góp phần khắc phục việc chậm tiến độ so với kế hoạch các công trình XDCB trên khắp cả nước.  Là yếu tố đánh giá việc áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật, năng lực các tổ chức, cá nhân trực tiếp và gián tiếp liên quan đến việc thực hiện quản lý, triển khai các công trình.

Yêu cầu của xác định tiến độ thi công Việc xác định tiến độ cần đặt trên những cơ sở nhất định. Do TĐTC là một quá trình, bao gồm thời gian và các công việc cụ thể thực hiện trong khoảng thời gian đó. Mặt khác, việc thực hiện tiến độ thi công luôn chịu tác động của các yếu tố bất định từ bên trong và bên ngoài. Vì vậy, để có một TĐTC khoa học, sát thực tiễn cần xét đến các yêu cầu sau: - Xác định cụ thể các hoạt động, nhóm hoạt động toàn thể công trình.

- Phân bổ nguồn lực (máy thi công, nhân công) để thực hiện các công đoạn phải được lồng ghép khoa học, đảm bảo hiệu suất cao nhất. - Phân chia cụ thể các công đoạn (bao gồm thời gian bắt đầu và kết thúc) cho toàn công trình, bao gồm các công đoạn thực hiện kế tiếp nhau theo thời gian và các công đoạn có quá trình thi công đan xen nhau. 24 - Xác định biện pháp tổ chức thi công phù hợp. - Xây dựng sơ đồ tổ chức hiện trường, biểu đồ phân bổ nguồn lực theo phương pháp GANTT, PERT, CPM hoặc phương pháp tổng hợp.

- Phân tích, đánh giá và dự báo sự tác động của các yếu tố bất định. Để đảm bảo có được TĐTC đáng tin cậy, phải xem xét một cách toàn diện các yếu tố cấu thành TĐTC. Tuy nhiên giá trị TĐTC chỉ đúng và sát thực tế khi nó được hình thành trên nền tảng tổ chức thi công tối ưu, hệ thống định mức nhà nước phù hợp thực tiễn. Đồng thời, phải có sự thống nhất quan điểm về hiệu quả, phương pháp xác định tiến độ thi công của các chủ thể quản lý.

Nội dung chủ yếu xác định tiến độ thi công Trong thực tế, tiến độ thi công công trình chịu nhiều tác động bất định. Do đó việc xác định tiến độ công trình đòi hỏi phải trải qua một quá trình phân tích, đánh giá và ra quyết định, gọi là quá trình xác định tiến độ. Quá trình này bao gồm một số công đoạn, liên quan chặt chẽ với nhau, giai đoạn trước là tiền đề của giai đoạn sau, giai đoạn sau vừa là kết quả vừa là sự kiểm chứng các hoạt động của giai đoạn trước. Tại mỗi công đoạn cần phải có sự rà soát, phản hồi để đảm bảo kết quả thu được sát thực tiễn và khoa học nhất.

Nội dung xác định tiến độ thi công được tóm lược như sơ đồ sau: 25 Xác định nhiệm vụ • Phương hướng thi công tổng quát • Kế hoạch phân bổ nguồn lực • Phương pháp xác định Phân tích bên trong Phân tích bên ngoài Phản hồi • Công nghệ thi công • Môi trường vĩ mô Phản hồi • Tổ chức thi công và năng • Địa hình thi công, các yếu lực thi công tố bất định có thể tác động Phân tích chuyên sâu Phân tích tổng quát • Sơ đồ bố trí nguồn lực • Các tổ chức, cá nhân liên quan • Sơ đồ tổ chức thi công hiện trường đến việc thực hiện tiến độ • Công nghệ thi công tại các công • Thuận lợi và khó khăn chính đoạn thi công chính • Các hoạt động thay thế Dự báo viễn cảnh Phản hồi Nhận định các yếu tố có thể tác Phản hồi động làm sai lệch tiến độ so với giá trị ban đầu Thiết lập cơ sở xác định tiến độ Phản hồi • Hồ sơ thiết kế, hồ sơ dự thầu Phản hồi • Hồ sơ pháp lý về công trình • Dự báo nhân lực thực hiện, các nhân tố phát sinh mới. • Xác định sơ đồ mạng, sơ đồ ngang Hoàn thiện việc xác định tiến độ Sơ đồ 1. Nội dung xác định tiến độ thi công a) Xác định nhiệm vụ Là việc xác định, lựa chọn phương pháp tính toán tiến độ thi công trên cơ sở nguồn lực phù hợp. Trước hết cần khẳng định kết quả của xác định tiến độ sẽ phục vụ cho nhiệm vụ nào? cho các tổ chức tư vấn thiết kế, chủ đầu tư, nhà thầu thi công, hay chỉ là khoảng thời gian ảo cho việc hợp thức hoá hồ sơ 26 thủ tục khi giao nhận thầu thi công công trình.

Đồng thời cần thấy rằng phương pháp xác định tiến độ phải thỏa mãn mối quan tâm của các bên liên quan, đồng thời phải đảm bảo thời gian đó đủ để thực hiện xong toàn bộ khối lượng công việc theo kế hoạch và cam kết của các bên giao nhận thầu. b) Phân tích bên trong Là quá trình xem xét, quyết định lựa chọn biện pháp tổ chức thi công và công nghệ thi công cụ thể cho công trình cần xem xét. Tiến hành chi tiết hoá các hoạt động và thời gian thực hiện thi công các công đoạn theo phương pháp xác định tiến độ đã chọn, đồng thời phân chia quá trình thi công thành các công đoạn có chung đặc tính kỹ thuật 2, từ đó xây dựng sơ đồ tổ chức hiện trường, chọn hướng thi công và trình tự phân bổ nguồn lực thực hiện. c) Phân tích bên ngoài Là quá trình phân tích, đánh giá sự biến động của môi trường kinh tế vĩ mô tại khu vực hiện trường thực hiện thi công 3, nhằm đưa ra các nhận định về thuận lợi, khó khăn và biện pháp khắc phục trong quá trình thực hiện tiến độ.

Qua đó, xem xét, đánh giá các yếu tố bất định từ bên ngoài có thể tác động đến việc thực hiện tiến độ thi công, như yếu tố địa hình, thời tiết, khí hậu… từ đó tiến hành tính toán và xây dựng giải pháp khắc phục. d) Phân tích tổng quát Là giai đoạn xem xét, đánh giá về các tổ chức, cá nhân có liên quan đến việc thực hiện thi công công trình, đặc biệt là nhà thầu chính, chủ đầu tư, ban quản lý, các nhà cung cấp, thầu phụ…, bao gồm việc nghiên cứu tác động cụ thể của các chính sách kinh tế, các quy định của pháp luật trực tiếp tác động 2 Phân chia từng phần: như phần móng, phần thân, phần hoàn thiện…. 3 Gồm giá cả vật tư, vật liệu, thay đổi chính sách… 27 đến nhà thầu, đối thủ cạnh tranh, nhà cung cấp nguyên vật liệu, nguồn lực thi công, từ đó xây dựng giải pháp thay thế. e) Phân tích chuyên sâu Là quá trình kiểm tra tính đúng đắn của sơ đồ thực hiện tiến độ, năng lực thật sự của nhà thầu, nhận diện những điểm bất hợp lý có khả năng làm tiêu tốn nguồn lực và thời gian thi công.

Mặt khác, tiến hành phân tích về công nghệ thi công, đây là quá trình so sánh tiến bộ công nghệ đang áp dụng với bối cảnh chung của ngành, khu vực và xu hướng của thế giới. Đánh giá thực tế nguồn lực, xem xét lại kinh nghiệm khả năng vận hành các thiết bị mới, hiệu quả sản xuất của nguồn lực hiện có, đặc biệt là các máy móc chuyên dụng, hệ thống dây chuyền công nghệ kỹ thuật cao và nhân sự thực hiện. Đồng thời nghiên cứu thêm các công trình đang thực thi có tính năng kỹ thuật tương đương với công trình đang thực hiện để tích luỹ kinh nghiệm và tiến hành điều chỉnh nếu thấy hiệu quả. f) Dự báo viễn cảnh Giai đoạn này nhằm rà soát, tổng hợp lại các yếu tố bất định có thể tác động làm sai lệch tiến độ thi công so với giá trị ban đầu.

Từ đó, tiến hành dự báo giá trị sai lệch so với tiến độ giao thầu, chỉ rõ nguyên nhân, thời điểm cũng như biện pháp khắc phục. g)Thiết lập cơ sở xác định tiến độ Trên cơ sở các phân tích trên, kết hợp với các dữ liệu trong quá khứ bao gồm hồ sơ pháp lý, các vấn đề khác như: khảo sát thiết kế-dự toán, dự thầu, nguồn lực thực hiện, định mức áp dụng và thông tin dự báo các nhân tố phát sinh, tiến hành tính toán, dự báo tiến độ.