Luận văn thạc sĩ quản lý xây dựng ước lượng chi phí xây dựng của các công trình trường học bằng lập luận dựa vào tình huống

Luận văn thạc sĩ quản lý xây dựng nghiên cứu phương pháp ước lượng chi phí xây dựng công trình trường học dựa trên lập luận tình huống.

• Tác giả: Lê Xuân Khánh
• Người hướng dẫn: TS. Đinh Công Tịnh
• Trường học: Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Quản Lý Xây Dựng
• Đề tài: Ước Lượng Chi Phí Xây Dựng Của Các Công Trình Trường Học Bằng Lập Luận Dựa Vào Tình Huống
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Luận văn thạc sĩ này tập trung vào việc ước lượng chi phí xây dựng các công trình trường học bằng phương pháp lập luận tình huống (CBR). Nghiên cứu được thực hiện tại Thành phố Hồ Chí Minh, nơi có tốc độ đô thị hóa nhanh và nhu cầu xây dựng trường học ngày càng tăng. Mục tiêu chính của luận văn là cung cấp một công cụ hiệu quả để ước lượng chi phí xây dựng ở giai đoạn đầu của dự án, giúp các nhà quản lý xây dựng đưa ra quyết định chính xác hơn.

1.1 Cơ sở hình thành đề tài

Với tốc độ đô thị hóa nhanh, Thành phố Hồ Chí Minh đối mặt với nhiều thách thức trong việc đáp ứng nhu cầu giáo dục. Việc ước lượng chi phí xây dựng chính xác ở giai đoạn đầu của dự án là yếu tố quan trọng để đảm bảo thành công của dự án. Phương pháp lập luận tình huống (CBR) được lựa chọn vì tính chính xác và hiệu quả trong việc dự đoán chi phí dựa trên các dự án tương tự đã thực hiện trước đó.

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là xác định các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí xây dựng của các công trình trường học, phát triển mô hình CBR để ước lượng chi phí, và kiểm tra độ chính xác của mô hình so với thực tế. Nghiên cứu cũng hướng đến việc xây dựng một công cụ ứng dụng thực tế để hỗ trợ các nhà quản lý xây dựng.

II. Tổng quan

Chương này cung cấp cái nhìn tổng quan về các nghiên cứu liên quan đến lập luận tình huống (CBR) và ứng dụng của nó trong việc ước lượng chi phí xây dựng. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng CBR là một phương pháp hiệu quả để dự đoán chi phí dựa trên các dự án tương tự, đặc biệt là trong lĩnh vực xây dựng.

2.1 Đặc điểm của công trình trường học

Các công trình trường học bao gồm nhiều loại hình khác nhau, từ trường mầm non đến đại học. Mỗi loại hình có đặc điểm riêng về quy mô, vật liệu, và phương án kết cấu, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí xây dựng. Nghiên cứu này tập trung vào các công trình trường học tại Thành phố Hồ Chí Minh, nơi có nhu cầu xây dựng cao và đa dạng.

2.2 Các nghiên cứu trước đây về CBR

Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng CBR là một phương pháp hiệu quả để dự đoán chi phí trong lĩnh vực xây dựng. Các nghiên cứu tại Hàn Quốc và châu Âu đã chứng minh rằng CBR có độ chính xác cao hơn so với các phương pháp truyền thống như hồi quy và mạng nơ-ron.

III. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp lập luận tình huống (CBR) để ước lượng chi phí xây dựng các công trình trường học. Dữ liệu được thu thập từ 27 công trình trường học tại Thành phố Hồ Chí Minh, trong đó 24 công trình được sử dụng để huấn luyện mô hình và 3 công trình được sử dụng để kiểm tra độ chính xác của mô hình.

3.1 Thu thập và xử lý dữ liệu

Dữ liệu được thu thập từ các công trình trường học đã và đang thực hiện tại Thành phố Hồ Chí Minh. Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí xây dựng như quy mô công trình, vật liệu, và phương án kết cấu được phân tích và mã hóa để sử dụng trong mô hình CBR.

3.2 Tối ưu trọng số bằng giải thuật di truyền

Để tăng độ chính xác của mô hình, nghiên cứu sử dụng giải thuật di truyền (GA) để tối ưu trọng số của các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí xây dựng. Kết quả cho thấy độ chính xác của mô hình đạt tới 93,82%, chứng minh hiệu quả của phương pháp này.

IV. Kết quả và ứng dụng

Kết quả nghiên cứu cho thấy mô hình CBR có độ chính xác cao trong việc ước lượng chi phí xây dựng các công trình trường học. Mô hình được tích hợp vào một công cụ ứng dụng dựa trên Excel 2013, giúp các nhà quản lý xây dựng ước lượng chi phí nhanh chóng và chính xác ngay cả khi chưa có thiết kế chi tiết.

4.1 Đánh giá độ chính xác của mô hình

Mô hình CBR được kiểm tra trên 3 công trình thực tế, kết quả cho thấy độ chính xác lên đến 93,82%. Điều này chứng minh rằng CBR là một phương pháp hiệu quả để ước lượng chi phí xây dựng ở giai đoạn đầu của dự án.

4.2 Ứng dụng thực tế

Công cụ ước lượng chi phí được xây dựng dựa trên mô hình CBR và tích hợp vào Excel 2013. Công cụ này giúp các nhà quản lý xây dựng, chủ đầu tư, và cơ quan quản lý nhà nước ước lượng chi phí xây dựng một cách nhanh chóng và chính xác, góp phần tiết kiệm thời gian và chi phí trong quản lý dự án.

V. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của phương pháp lập luận tình huống (CBR) trong việc ước lượng chi phí xây dựng các công trình trường học. Mô hình CBR không chỉ mang lại độ chính xác cao mà còn có thể ứng dụng thực tế thông qua công cụ tích hợp trong Excel 2013.

5.1 Kết luận

Phương pháp CBR là một công cụ hiệu quả để ước lượng chi phí xây dựng ở giai đoạn đầu của dự án. Nghiên cứu này đã cung cấp một mô hình chính xác và một công cụ ứng dụng thực tế, giúp các nhà quản lý xây dựng đưa ra quyết định chính xác hơn.

5.2 Kiến nghị

Để nâng cao hiệu quả của mô hình, cần mở rộng cơ sở dữ liệu với nhiều công trình hơn và áp dụng phương pháp CBR cho các loại công trình khác ngoài trường học. Ngoài ra, cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa các thuật toán và nâng cao độ chính xác của mô hình.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Cơ sở hình thành đề tài: Theo con số thống kê của Bộ Xây dựng về tình hình thực hiện Chương trình Phát triển đô thị quốc gia giai đoạn 2012– 2020 cho thấy, tính đến hết quý II-2014, tỷ lệ đô thị hóa của nước ta đạt 33,9%, đa số tập trung trong và xung quanh thành phố Hồ Chí Minh và Hà Nội. Thành phố Hồ Chí Minh là một trung tâm kinh tế- văn hóa- xã hội lớn ở phía Nam. Tỷ lệ dân số tăng tự nhiên và cơ học rất lớn đến nay đã có 7. Tổng số học sinh tính đến 30/09/ 2011 tại khu vực Thành phố Hồ Chí Minh: khối giáo dục mầm non 214.700 học sinh, khối giáo dục phổ thông khoảng 991.965 học sinh, trong đó bậc tiểu học 493.255 học sinh, trung học cơ sở 311.096 học sinh, trung học phổ thông 187.

Thành phố Hồ Chí Minh là một trong những đô thị lớn của cả nước. Với tốc độ đô thị hóa mạnh mẽ như thế, nảy sinh nhiều vấn đề nhằm đáp ứng quá trình này. Một trong những vấn đề cấp bách đó là giáo dục nói chung và xây dựng Trường học nói riêng. Trong Quản lý dự án xây dựng ở Việt Nam hiện nay, vấn đề Ước lượng chi phí xây dựng (ƯLCPXD) để huy động vốn cũng như xin chủ trương, tìm nguồn hỗ trợ đối với vốn ngân sách gặp nhiều khó khăn; chưa đưa ra được con số tương đối chính xác để lập tổng mức đầu tư.

Đôi khi ước tính sai dẫn đến “thối” dự án. Không những thế, ƯLCPXD hợp lý ở giai đoạn lập báo cáo kinh tế kỹ thuật (LBCKTKT) xây dựng công trình (đối với công trình thiết kế 1 bước) và lập dự án đầu tư (LDAĐT) xây dựng công trình (đối với công trình thiết kế 2 và 3 bước) là yếu tố mấu chốt dẫn đến thành công của dự án. Nhưng để ƯLCPXD vừa nhanh, vừa hợp lý ở giai đoạn này thật sự khó khăn vì hồ sơ bản vẽ vẫn chưa hoàn thành. Cho nên vấn đề nghiên cứu để giải bài toán tìm chi phí cho các công trình nói chung và công trường học nói riêng ở giai đoạn ban đầu là cần thiết.

Có nhiều phương pháp khác nhau để ƯLCPXD như phân tích hồi quy (Regression analysis), Mạng nơ ron (Neural networks), Máy vectơ hỗ trợ (support vector machine), Lập luận theo tình huống (Case-based Reasoning),…Trong đó, phương pháp Lập luận theo tình huống cho kết quả chính xác, đáng tin cậy nhất và tối ưu nhất [1]. Nghiên cứu này trình bày phương pháp Trí tuệ nhân tạo để ƯLCPXD cho các dự án bằng Lập luận theo tình huống (Case Based Reasoning_CBR).2 Mục tiêu nghiên cứu: Những mục tiêu cần nghiên cứu để đạt được mục đích ƯLCPXD của dự án Trường học ngay ở giai đoạn đầu (LBCKTKT hoặc LDAĐT):  Xác định các yếu tố (thuộc tính) ảnh hưởng đến chí phí xây dựng của dự án trường học;  Lập bảng mô phỏng CBR để ƯLCPXD;  Kiểm tra, đánh giá kết quả mô hình và so sánh kết quả so với thực tế, đánh giá độ chính xác và khả năng ứng dụng mô hình vào thực tế;  Lập chương trình ứng dụng. HVTH: Lê Xuân Khánh (13080026) Trang 1 Luận văn GVHD1: TS. Đinh Công Tịnh; GVHD2: TS.

Lê Hoài Long 1.3 Phạm vi nghiên cứu: 1.1 Đối tượng nghiên cứu: Chi phí xây dựng các công trình trường học ở thành phố Hồ Chí Minh ở giai đoạn đầu của dự án. Theo điểm 2 điều 4 Nghị định NĐ32/NĐ-CP ngày 25/3/2015 của Chính phủ về quản lý chi phí đầu tư xây dựng thì “Tổng mức đầu tư xây dựng là toàn bộ chi phí đầu tư xây dựng của dự án được xác định phù hợp với thiết kế cơ sở và các nội dung khác của Báo cáo nghiên cứu khả thi đầu tư xây dựng. Nội dung tổng mức đầu tư xây dựng gồm chi phí bồi thường, hỗ trợ và tái định cư (nếu có); chi phí xây dựng; chi phí thiết bị; chi phí quản lý dự án; chi phí tư vấn đầu tư xây dựng; chi phí khác và chi phí dự phòng cho khối lượng phát sinh và trượt giá” được tính như sau: “ TMĐT  TXD  TTB  TGPMB,TĐC  TQLDA  TTVXD  TK  TDP Trong đó: TMĐT : Tổng mức đầu tư của dự án đầu tư xây dựng công trình. TXD : Chi phí xây dựng của dự án.

TTB : Chi phí thiết bị của dự án. TGPMB, TĐC : Chi phí đền bù giải phóng mặt bằng, tái định cư. TQLDA : Chi phí quản lý dự án. TTVXD : Chi phí tư vấn xây dựng.

TK : Chi phí khác của dự án. TDP : Chi phí dự phòng.” Với TXD: “Chi phí xây dựng gồm chi phí phá dỡ các công trình xây dựng, chi phí san lấp mặt bằng xây dựng, chi phí xây dựng các công trình, hạng mục công trình, xây dựng công trình tạm, công trình phụ trợ phục vụ thi công” được tính như sau: “ TXD  TXL  TPHD  TSL  TT Trong đó: TXL : Chi phí xây dựng các công trình, hạng mục công trình. TPHD : Chi phí phá dỡ các công trình xây dựng. TSL : Chi phí san lấp mặt bằng xây dựng.

TT : Chi phí xây dựng công trình tạm, công trình phụ trợ phục vụ thi công”. Các chi phí khác được quy định cụ thể trong Nghị định NĐ32/2015NĐ-CP. “Tổng mức đầu tư xây dựng được xác định theo một trong các phương pháp sau: a) Xác định từ khối lượng xây dựng tính theo thiết kế cơ sở và các yêu cầu cần thiết khác của dự án; b) Xác định theo suất vốn đầu tư xây dựng công trình; c) Xác định từ dữ liệu về chi phí các công trình tương tự đã hoặc đang thực hiện: d) Kết hợp cả 3 phương pháp trên. HVTH: Lê Xuân Khánh (13080026) Trang 2 Luận văn GVHD1: TS.

Đinh Công Tịnh; GVHD2: TS. Lê Hoài Long Riêng đối với dự án chỉ yêu cầu lập Báo cáo kinh tế - kỹ thuật đầu tư xây dựng thì phần dự toán xây dựng công trình thuộc tổng mức đầu tư xây dựng được xác định theo quy định tại Điều 9 Nghị định 32/2015NĐ-CP”. Trong Luận văn này, chỉ xem xét ước tính TXD (Chi phí xây dựng công trình, hạng mục công trình) của công trình trường học bằng mô hình CBR nhằm cung cấp thêm một công cụ tính toán để so sánh với các phương pháp khác.2 Phạm vi nghiên cứu: Dữ liệu được sử dụng trong nghiên cứu được thu thập từ các công trình trường học đã và đang thực hiện tại địa bàn thành phố Hồ Chí Minh. Dữ liệu thu thập dùng cho việc huấn luyện có những hạn chế như sau :  Các công trình trường học được thiết kế hoặc thi công trong khoảng thời gian từ năm 2009 đến năm 2014 và nguồn vốn của các công trình thu thập là vốn ngân sách;  Các công trình trường học thu thập chủ yếu là mầm non, cấp I (Tiểu học), cấp II (Trung học cơ sở), cấp III (Trung học Phổ thông).4 Đóng góp dự kiến của nghiên cứu: 1.1 Về mặt học thuật: Nắm bắt và vận dụng được kiến thức về lĩnh vực lập luận theo tình huống phát triển một hệ thống ứng dụng thực tế trong quản lý xây dựng.2 Về mặt thực tiễn: Nghiên cứu này trình bày việc ước lượng chi phí ở giai đoạn LBCKTKT hoặc LBCDAĐT giúp các nhà Quản lí xây dựng xác định chi phí xây dựng của dự án hợp lí; Không những vậy hỗ trợ công tác thẩm tra, thẩm định chi phí sơ bộ nhanh.

Việc này giúp cắt giảm chi phí công, tiết kiệm nguồn vốn ngân sách. HVTH: Lê Xuân Khánh (13080026) Trang 3 Luận văn GVHD1: TS. Đinh Công Tịnh; GVHD2: TS. Lê Hoài Long CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Đặc điểm của công trình trường học Trường học là nơi ươm mầm những nhân tài của đất nước.

Cùng với việc xã hội hoá giáo dục, việc đầu tư xây dựng mới các dự án trường học luôn được Đảng, Nhà nước cũng như ngành giáo dục đặc biệt quan tâm. Nhiều cơ sở vật chất từ hệ thống mầm non đến cao đẳng, đại học đã được đầu tư xây dựng mới, đáp ứng nhu cầu học tập và rèn luyện của các thế hệ tương lai đất nước. Công trình trường học (giáo dục), theo QCVN 03:2012/BXD mục A.1 bao gồm:  “Trường mầm non (nhà trẻ, mẫu giáo);  Trường phổ thông (trường tiểu học, trường trung học cơ sở, trường trung học phổ thông, trường phổ thông có nhiều cấp học);  Trường cao đẳng, đại học, học viện;  Trường trung cấp chuyên nghiệp;  Trường dạy nghề (trường cao đẳng nghề, trường trung cấp nghề, trung tâm dạy nghề);  Các loại trường khác”.1 Các nghiên cứu trước đây về lý thuyết CBR: Trên thế giới có rất nhiều nghiên về lý thuyết CBR như:  Agnar Aamodt, Enric Plaza [04] đã nghiên cứu về CBR. CBR là phương pháp dùng để giải quyết và học lại vấn đề đây là một phương pháp nhận được nhiều sự quan tâm.

Khởi nguồn ở Mỹ, nhưng ý tưởng cơ bản và những lý thuyết nền móng đã lan rộng đến các lục địa khác; từ năm 1994 Âu Châu nghiên cứu mạnh về CBR. Nghiên cứu này mô tả một bức tranh tổng quan các vấn đề nền tảng liên quan đến CBR, miêu tả các phương pháp luận chính của CBR.  Ramon López De Mántaras & ctg [05] đề cập chi tiết bốn bước cơ bản của CBR đó là truy xuất, sử dụng lại, hiệu chỉnh, lưu lại. Mục đích của nghiên cứu cung cấp một cách tổng quan, súc tích nhận thức khoa học về nền tảng CBR.2 Các nghiên cứu trước đây về việc ứng dụng CBR để ƯLCPXD: Đối với nghiên cứu ứng dụng CBR trong quản lý xây dựng trên thế giới có một số nghiên cứu sau:  Gwang-Hee Kim & ctg [01] đã ứng dụng ba kĩ thuật là Hồi qui, Mạng Nơ ron & CBR để ƯLCPXD của các chung cư ở Hàn Quốc.

Tập cơ sở dữ liệu gồm 530 chi phí của các công trình đã xây trước đó. Kết quả mô hình Mạng Nơ ron dùng để ƯLCPXD cho kết quả phù hợp hơn mô hình CBR và Hồi qui. Tuy nhiên, xây dựng mô hình Mạng Nơ ron tốt là thấp do hạn chế trong số lần chạy thử và quá trình sai số. Thêm vào đó, độ chính xác của kết quả ước lượng phụ thuộc thời gian, tính rõ ràng minh bạch trong mô hình ƯLCP nên được xem xét.

Mô hình CBR hiệu quả hơn, đặc biệt chí phí ước lượng rõ ràng hơn các mô hình khác. Một khía cạnh quan trọng trong mô hình ước lượng là sử dụng được lâu dài. Vì vậy, mô hình CBR hiệu quả hơn trong việc ƯLCPXD. HVTH: Lê Xuân Khánh (13080026) Trang 4 Luận văn GVHD1: TS.

Đinh Công Tịnh; GVHD2: TS. Lê Hoài Long Mô hình CBR và ANN là thích hợp cho việc ƯLCPXD.