CHƯƠNG 1.5 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu chính được vận dụng xuyên suốt trong toàn bộ đề tài là động học hệ thống. Đây là hệ phương pháp theo lối tư duy hệ thống, xây dựng mô hình mô phỏng giúp con người có thể tiếp cận và hiểu rõ được cấu trúc hành vi phản hồi của một hệ thống phức tạp trong đời sống, xã hội thông qua sự thay đổi các yếu tố đầu vào và đầu ra của hệ thống đó. Lối suy nghĩ mang tính chất hệ thống sẽ giúp cho các nhà hoạch định chính sách có được cái nhìn toàn cảnh về cấu trúc của hệ thống, các tham số đầu vào, đầu ra, các mối quan hệ liên kết ảnh hưởng qua lại lẫn nhau giữa chúng (nói riêng) và ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống (nói chung) như thế nào. Trên cơ sở đó, họ có thể đưa ra các dự báo về phản hồi của hệ thống trong tương lai và lựa chọn được phương án tối ưu nhất cho vấn đề đặt ra.
Ngày nay, động học hệ thống được áp dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống như: sinh học, kinh tế, xã hội, vật lý, kỹ thuật…[8]. Ngoài ra, còn có một số phương pháp nghiên cứu khác cũng được vận dụng trong quá trình nghiên cứu như: Các phương pháp nghiên cứu lý thuyết: phương pháp phân tích tổng hợp lý thuyết, phương pháp mô hình hóa, phương pháp giả thuyết. Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn: phương pháp chuyên gia, phương pháp điều tra, phương pháp phân tích tổng kết kinh nghiệm. Phương pháp kiểm chứng ngẫu nhiên: Sau khi có được kết quả đầu ra, tác giả chọn mẫu thử bất kỳ (niên độ bất kỳ) tiến hành tính toán thủ công để đảm bảo độ tin cậy của mô hình điện tử.
Phương pháp dự báo: Dựa trên các kết quả sau khi chạy mô phỏng cùng với phương pháp thông kê và phân tích, tác giả nhận định và đưa ra các dự báo cho sự phát triển và điều tiết trong tương lai, kỳ vọng về mức độ tăng trưởng hoặc đề xuất các giải pháp cho các nhà hoạch định chiến lược để ra các quyết định đúng đắn trong điều kiện hệ thống thực tế. Trang 4 CHƯƠNG 1.6 Cấu trúc luận văn CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU Chương tập trung giới thiệu tổng quan bối cảnh ra đời của đề tài nghiên cứu, mối quan hệ cũng như tính cấp thiết của đề tài trong đời sống xã hội. Từ đó mở ra góc nhìn mới trong nghiên cứu phát triển giao thông vận tải hàng không nói chung và thực trạng tắc nghẽn không lưu tại khu vực sân bay Tân Sơn Nhất nói riêng.
ĐỘNG HỌC HỆ THỐNG Trong chương này, tác giả tập trung giới thiệu về phương pháp nghiên cứu chính được sử dụng để mô phỏng và giải quyết vấn đề thực trạng tắc nghẽn giao thông tại sân bay TSN. Các nội dung chính bao gồm: các khái niệm, thành phần cơ bản của phương pháp, phần mềm mô phỏng phương pháp và ví dụ minh họa điển hình. CÁC ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỘNG HỌC HỆ THỐNG Trong chương này, tác giả tiến hành khảo sát và phân tích tổng quát một số đề tài nghiên cứu liên quan đến ngành hàng không sử dụng phương pháp nghiên cứu Động học hệ thống (được trình bày ở Chương 2) nhằm để làm rõ tính ứng dụng phổ biến của phương pháp này, từ đó giúp củng cố tính vững chắc cho cơ sở lý thuyết của đề tài nghiên cứu này. HIỆN TRẠNG KHÔNG LƯU SÂN BAY TÂN SƠN NHẤT Chương này chủ yếu tập trung giới thiệu và trình bày về hiện trạng hoạt động không lưu tại sân bay Tân Sơn Nhất như quá trình điều hành bay, phương thức dẫn đường, hiện trạng khu bay; từ đó làm rõ nguyên nhân dẫn đến vấn đề tắc nghẽn không lưu tại khu vực này.
Đây là vấn đề mang tính cấp bách của xã hội, gây xôn xao dư luận trong thời gian vừa qua. BÀI TOÁN NGHIÊN CỨU VÀ GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT Tác giả tập trung vận dụng và kết hợp các kiến thức đã được trình bày trong các chương trước để xây dựng nên một mô hình mô phỏng với mục đích dự báo về năng Trang 5 CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU lực khai thác của sân bay TSN trong giai đoạn 05 năm sắp tới. Mô hình này có khả năng tái hiện phần nào các hoạt động thực tế đang diễn ra tại sân bay TSN thông qua các yếu tố năng lực sân đỗ, năng lực đường lăn, năng lực đường CHC; từ đó ảnh hưởng trực tiếp đến số lượng chuyến bay cũng như số lượng hành khách mà sân bay TSN có thể đáp ứng được trong tương lai.
KẾT LUẬN Trong chương cuối này, tác giả đánh giá lại những kết quả đạt cũng như những mặt còn hạn chế trong quá trình nghiên cứu; qua đó, mở ra hướng mới để phát triển đề tài và đáp ứng được yêu cầu thực tiễn của xã hội trong tương lai. Trang 6 CHƯƠNG 2 ĐỘNG HỌC HỆ THỐNG Nội dung chính 2.1 Lý thuyết Động học Hệ thống (SD) 2.1 Nguồn gốc hình thành và phát triển 2.2 Các khái niệm SD 2.3 Thuật ngữ & Các vấn đề liên quan khác 2.1 Hệ thống là gì? 2.2 Hệ thống động – Hệ thống tĩnh 2.3 Tại sao phải sử dụng Mô hình? 2.4 Mô hình toán 2.5 Đánh giá hiệu lực mô hình toán 2.6 Phương thức xây dựng mô hình toán 2.4 Các thành phần trong SD 2.1 Biểu đồ Vòng lặp Nguyên nhân – Hệ quả (Nhân – Quả) 2.2 Biểu đồ Trữ lượng – Lưu lượng 2.2 Phần mềm mô phỏng hệ thống Vensim 2.3 Ví dụ minh họa SD CHƯƠNG 2. ĐỘNG HỌC HỆ THỐNG 2.1 Lý thuyết Động học Hệ thống (SD) 2.1 Nguồn gốc hình thành và phát triển Động học hệ thống (SD) được Giáo sư Jay W. Forrester thuộc Viện Công nghệ Massachusetts phát minh ra vào thập niên 1950.
Vào 1956, Forrester được phong hàm giáo sư tại ngôi trường mới thành lập mang tên MIT Sloan. Mục tiêu ban đầu của ông là xác định xem nền tảng khoa học kỹ thuật của mình có thể giúp tìm ra các vấn đề cốt lõi trong sự thành bại của một tổ chức theo những cách hữu ích nào. Vào giữa thập niên 1950, những hiểu biết của ông về các nền tảng kỹ thuật phổ biến (đây cũng chính là cơ sở tiền đề cho việc phát minh ra SD về sau) đã có những bước tiến lớn khi làm việc với các nhà quản lý của nhà máy General Electric (GE). Vào thời điểm đó, các nhà quản lý của GE đang gặp phải vấn đề về bất ổn lao động khi mà chu kỳ làm việc của các lao động chỉ kéo dài có ba năm.
Chu kỳ kinh doanh được đưa ra xem xét đánh giá nhưng dường vẫn chưa phải là câu trả lời đầy đủ và rõ ràng cho sự bất ổn lao động này. Từ việc mô phỏng thủ công (hoặc tính toán) cấu trúc phản hồi dạng trữ lượng – lưu lượng của nhà máy GE, trong đó có cả cơ cấu ra quyết định về việc tuyển dụng hoặc sa thải của nhà máy, Forrester đã chỉ ra được sự bất ổn lao động của GE là do từ cơ cấu nội bộ của nhà máy chứ không phải từ nguyên nhân bên ngoài như chu kỳ kinh doanh. Những mô phỏng thủ công sơ khai này chính là khởi nguồn cho lĩnh vực SD ngày nay. [16] Vào cuối những năm 1950 và đầu những năm 1960, Forrester và một nhóm sinh viên tốt nghiệp đã làm nên bước tiến mới khi chuyển đổi lĩnh vực SD từ giai đoạn mô phỏng thủ công sang giai đoạn mô hình hóa bằng máy tính chính thức.
Ngôn ngữ SD đã trở thành tiêu chuẩn công nghiệp trong suốt hơn 30 năm. Trong giai đoạn này, SD hầu như chỉ được áp dụng cho các vấn đề về tổ chức, quản lý. Tuy nhiên, vào năm 1968, một sự kiện bất ngờ đã làm cho lĩnh vực này được mở rộng ra ngoài cấp độ mô hình tổ chức như trước đây, cựu thị trưởng Boston – ông John F. Collins, được bổ nhiệm làm giáo sư thỉnh giảng về ngành Đô thị tại MIT.
Kết quả hợp tác của hai vị giáo sư Collins - Forrester là một cuốn sách có tiêu đề Urban Dynamics (tạm dịch: Động học trong Đô thị). Mô hình Động học Đô thị được trình Trang 9 CHƯƠNG 2. ĐỘNG HỌC HỆ THỐNG bày trong quyển sách này chính là một ứng dụng phi công nghiệp đầu tiên của lĩnh vực SD. [16] Lần thứ hai, SD được ứng dụng trong lĩnh vực phi doanh nghiệp không lâu sau đó.
Vào 1970, giáo sư Forrester được Câu lạc bộ Rome mời đến một cuộc họp ở Bern, Thụy Sĩ. Câu lạc bộ Rome này là một tổ chức chuyên tập trung giải quyết các vấn đề cấp bách mang tính nhân loại như: việc khủng hoảng toàn cầu có thể xuất hiện trong tương lai do sức chứa Trái Đất không thể đáp ứng được các nhu cầu của con người, khai thác các nguồn tài nguyên không thể tái tạo, các chất xả thải gây ô nhiễm hay vấn đề dân số ngày càng tăng theo cấp số nhân. Tại hội nghị Bern, Forrester đã được chất vấn rằng liệu phương pháp SD có thể được ứng dụng để giải quyết các bài toán này hay không, và dĩ nhiên, câu trả lời là nó hoàn toàn có thể. Trên đường quay về từ hội nghị, ông đã thảo ra bản nháp mô hình SD của hệ thống kinh tế xã hội thế giới.
Sau đó, qua hai lần hiệu chỉnh hoàn thiện, ông đã xuất bản quyển sách có tên là World Dynamics (tạm dịch: Động học của Thế giới) [16] 2.2 Các khái niệm SD Do có tính ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống, SD đã được nhiều học giả dành thời gian đào sâu nghiên cứu, tuy không có một định nghĩa chung cụ thể nhất quán nào, nhưng các khái niệm đã đúc kết được qua thời gian ở trong nhiều lĩnh vực cũng đã bao hàm được các nội dung cơ bản của hệ phương pháp này: “Động học hệ thống là một kỹ thuật mô hình hóa bằng toán học để giúp hiểu được những phản hồi phi tuyến của một hệ thống phức tạp theo thời gian bằng cách sử dụng các đại lượng lưu trữ, lưu lượng, biến phụ trợ, những vòng lặp phản hồi nội bộ, những hàm số, bảng biểu và độ trễ thời gian” (Jay W. “SD là bước tiếp cận được máy tính hỗ trợ để thực hiện phân tích và thiết kế chính sách, nó được đặc trưng bởi sự phụ thuộc và tương tác lẫn nhau, các thông tin phản hồi và các quan hệ nguyên nhân hệ quả” (Richardson, 1996) “Các hệ thống xã hội là những tập hợp bao gồm nhiều thành phần tương tác có liên quan lẫn nhau theo các mối quan hệ khác nhau. Hầu hết chúng liên kết với nhau Trang 10 CHƯƠNG 2.