ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA


TRẦN KIẾN TƯỜNG

Đề tài:

TỐI ƯU TIẾN ĐỘ VỀ THỜI GIAN
VÀ CHI PHÍ DỰA TRÊN CƠ SỞ
PHÂN PHỐI TÀI NGUYÊN PHÙ
HP VỚI NĂNG LỰC THI CÔNG
CỦA NHÀ THẦU
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ & QUẢN LÝ XÂY DỰNG
MÃ SỐ NGÀNH: 60.58.90

LUẬN VĂN THẠC SỸ
PHẦN THUYẾT MINH

Tp Hồ Chí Minh,03/2007


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH

ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC

Tp. HCM, ngày..........tháng......... năm 2007

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên

: TRẦN KIẾN TƯỜNG .........................Phái: Nam..................................

Ngày, tháng, năm sinh

: 24/07/1975 .............................................Nơi sinh: Tp.Hồ Chí Minh ........

Chuyên ngành

: Công nghệ & quản lý xây dựng ...........Mã số ngành: 60.58.90..............

I. TÊN ĐỀ TÀI : .................................................................................................................................
TỐI ƯU TIẾN ĐỘ VỀ THỜI GIAN VÀ CHI PHÍ DỰA TRÊN CƠ SỞ PHÂN PHỐI TÀI
NGUYÊN PHÙ HP VỚI NĂNG LỰC THI CÔNG CỦA NHÀ THẦU ..........................................
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:........................................................................................................
1. Nhiệm vụ: Tối ưu tiến độ thi công dựa trên cơ sở phân phối tài nguyên phù hợp với năng
lực thi công (nguồn lực) của nhà thầu. .................................................................................................
2. Nội dung: ......................................................................................................................................
Chương 1: Mở Đầu..................................................................................................................
Chương 2: Tổng Quan.............................................................................................................
Chương 3:

Phương Pháp Nghiên Cứu ....................................................................................

Chương 4:

Tối Ưu Hóa Tiến Độ Mạng Theo Tài Nguyên ...................................................


Chương 5:

Tối Ưu Hóa Tiến Độ Mạng Sao Cho Thời Gian Là Cực Tiểu Với Điều Kiện
Tài Nguyên Giới Hạn ..........................................................................................

Chương 6:

Tối Ưu Hóa Tiến Độ Mạng Sao Cho Chi Phí Là Cực Tiểu Với Thời Gian
Quy Định ..............................................................................................................

Chương 7:

Ví Dụ Minh Họa ...................................................................................................

Chương 8:

Kết Luận Và Kiến Nghị.......................................................................................

III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: .........................................................................................................
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: .........................................................................................
V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. NGÔ QUANG TƯỜNG .........................................
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM NGÀNH

BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH

TS. NGÔ QUANG TƯỜNG


TS. NGÔ QUANG TƯỜNG

TS. NGÔ QUANG TƯỜNG

Nội dung và đề cương luận văn thạc só đã được Hội đồng chuyên ngành thông qua

Ngày.........tháng........năm 2007
PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH

KHOA QUẢN LÝ NGÀNH


CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. NGÔ QUANG TƯỜNG.....................................................

Cán bộ chấm nhận xét 1: ..........................................................................................................

Cán bộ chấm nhận xét 2: ..........................................................................................................

Luận văn thạc sỹ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SỸ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày .......... tháng ....... naêm 2007


LỜI CẢM ƠN
Luận văn thạc sỹ này hoàn thành được chính là nhờ sự quan tâm giúp
đỡ từ gia đình, thầy cô, bạn bè và đồng nghiệp.
Xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy TS.Ngô Quang Tường

đã tận tình giúp đỡ, động viên và tạo điều kiện thuận lợi trong suốt quá
trình thực hiện luận văn.
Xin gởi lời cảm ơn đến các Thầy Cô ngành Công nghệ & Quản lý Xây
Dựng, Phòng Đào tạo Sau Đại học của trường Đại học Bách Khoa
Tp.Hồ Chí Minh đã hết lòng giảng dạy, hướng dẫn và hỗ trợ tận tình
trong suốt khóa học.
Xin

chân

thành

cảm

ơn

bạn

KS.Nguyễn

Khánh

Chí,

ThS.KS.Trịnh Tuấn, tất cả bạn bè và các đồng nghiệp đã nhiệt tình
giúp đỡ, động viên để tôi có thể hoàn thành luận văn này.
Tp.Hồ Chí Minh, ngày 05 tháng 03 năm 2007
Người thực hiện

Trần Kiến Tường



TÓM TẮT NỘI DUNG
Mục tiêu thực hiện một dự án nào đó là đạt được thành quả cao nhất với điều kiện dự
án đó phải hoàn thành trong khoảng thời gian và ngân sách giới hạn. Đối với đơn vị chủ
đầu tư, thành quả cao nhất là chất lượng của công trình bao gồm công năng, thẫm mỹ, độ
bền.... Đối với các đơn vị tư vấn, thành quả nghóa là chất lượng của công trình và sự hài
lòng của chủ đầu tư. Đối với nhà thầu, thành quả cao nhất là sử dụng hiệu quả nguồn lực
(năng lực) của mình nhưng vẫn đảm bảo chất lượng công trình. Nguồn lực của nhà thầu
bao gồm nhiều thành phần, từ công nhân có các tay nghề khác nhau đến các loại máy thi
công, năng lực về tài chính... Do có nhiều thành phần như vậy nên việc sử dụng hiệu quả
nguồn lực là vấn đề rất khó khăn cho các nhà thầu.
Trong luận văn này, tác giả nghiên cứu biện pháp phân phối tài nguyên bao gồm nhân
công, máy móc thi công cho từng tổ đội, từng công tác sao cho năng suất lao động là cao
nhất, đồng thời tổng tài nguyên cần thiết đáp ứng tiến độ không vượt qua nguồn lực giới
hạn của nhà thầu nhưng tiến độ vẫn đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật ban đầu (tài
nguyên, thời gian, chi phí).
Luận văn giải quyết các vấn đề sau:
(1)Với nguồn lực (năng lực) có một giá trị giới hạn nào đó, phân phối tài nguyên cho
các tổ đội như thế nào để thời gian hoàn thành công trình ngắn nhất;
(2)Với thời gian hoàn thành giới hạn mà chủ đầu tư quy định, phân phối tài nguyên
cho các tổ đội như thế nào để chi phí thực hiện công trình là nhỏ nhất;
(3)Sau khi đã phân phối tài nguyên cho các tổ đội, xác định thời điểm khởi của các
công tác sao cho tổng tài nguyên sử dụng ít nhất hoặc biểu đồ tài nguyên điều hòa hơn
nhưng vẫn đảm bảo thời gian thi công công trình.


ABSTRACT
The goal of executing a project is obtaining the best achievement so that the project
was finished in restricted duration and limited budget. Following the Owner, the best

achievement is the good quality of project. Following the Consultants, it is the good
quality of project and satisfying the Owner. Following the Contractors, it is using their
capacities effectively. Their capacities consist of many kinds of workers, many kind of
machine and their finance... Therefor, using capacity effectively is a difficult problem of
Contractor.
In this essay, I reseach the method to distribute resource that consist of workers,
machine to each team and each task so that productivity is highest, at the same time
general necessary resource is less than the limited capacity of the Contractor, but the
schedule will reach the target of resource, duration or expense.
There are some problems solved in the essay as below:
(1) With in the limtited capacity, how to distribute resource to each team so that
complection duration of the project is minimum;
(2) With in the restricted duration, how to distribute resource to each team so that the
expense of the project is minimum;
(3) After each team is distributed resource, selecting starting time of each task so that
general necessary resource is the least or chart of resouce becomes more regular.


Mục Lục

Luận án cao học- GVHD: TS.Ngô Quang Tường

MỤC LỤC
_____________________________________________________________________ Trang
Trang bìa ..................................................................................................................................
Nhiệm vụ luận án ....................................................................................................................
Lời cảm ơn................................................................................................................................
Tóm tắt nội dung luận văn .....................................................................................................
Mục lục .....................................................................................................................................
Danh sách các ký hiệu ............................................................................................................

Chương 1: MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề .................................................................................................................. 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................................. 3
1.3. Phạm vi nghiên cứu.................................................................................................... 4
1.4. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................................ 5
1.5. Phương pháp và công cụ nghiên cứu......................................................................... 5
Chương 2: TỔNG QUAN ................................................................................................... 6
2.1. Kỹ thuật lập tiến độ thi công..................................................................................... 6
2.2. Những nghiên cứu liên quan đến tiến độ thi công ................................................... 7
2.3. Những phương pháp toán kinh tế áp dụng trong việc quản lý xây dựng ................ 7
Chương 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................................. 9
3.1. Lý thuyết về sơ đồ mạng song lập (PDM)................................................................ 9
3.2. Toán học và ứng dụng máy tính trong việc tính toán sơ đồ mạng ........................ 10
3.3. Ngôn ngữ lập trình MatLab ..................................................................................... 17
3.4. Trình tự tối ưu tiến độ thi công................................................................................ 19
3.5. Dữ liệu bài toán ....................................................................................................... 23
Chương 4: TỐI ƯU HÓA TIẾN ĐỘ MẠNG THEO TÀI NGUYÊN .......................... 27
4.1. Đặt vấn đề ................................................................................................................ 27
4.2. Giải quyết vấn đề .................................................................................................... 27
Chương 5: TỐI ƯU HÓA TIẾN ĐỘ MẠNG SAO CHO THỜI GIAN LÀ CỰC TIỂU
VỚI ĐIỀU KIỆN TÀI NGUYÊN GIỚI HẠN ................................................................. 54
5.1. Đặt vấn đề ................................................................................................................ 54
5.2. Giải quyết vấn đề .................................................................................................... 54
Chương 6: TỐI ƯU HÓA TIẾN ĐỘ MẠNG SAO CHO CHI PHÍ LÀ CỰC TIỂU
VỚI THỜI GIAN QUY ĐỊNH............................................................................................ 65
6.1. Đặt vấn đề ................................................................................................................ 65
6.2. Giải quyết vấn đề .................................................................................................... 65
HVTH: KS.Trần Kiến Tường



Mục Lục

Luận án cao học- GVHD: TS.Ngô Quang Tường

Chương 7: VÍ DỤ MINH HỌA ........................................................................................ 78
7.1. Dữ liệu chung ........................................................................................................... 78
7.2. Dữ liệu riêng ............................................................................................................ 90
7.3. Kết quả ..................................................................................................................... 98
Chương 8: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................... 111
8.1. Kết luận .................................................................................................................... 111
8.2. Kiến nghị.................................................................................................................. 112
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................ 113
TÓM TẮT LÝ LỊCH CÁ NHÂN .........................................................................................

HVTH: KS.Trần Kiến Tường


Luận án cao học- GVHD: TS.Ngô Quang Tường

CÁC KÝ HIỆU, MA TRẬN VÀ HÀM SỐ
1. CÁC KÝ HIỆU:
ai

: số ca thực hiện công tác i trong ngày;

CBQL

: số lượng trung bình cán bộ quản lý công trình (người);
: số lượng công nhân trung bình làm việc trên công trường (người);
: tổng chi phí làm lán trại cho công nhân ở cho cả công trình(VND);

: tổng chi phí quản lý cả công trình(VND);
: tổng chi phí tăng ca khi công nhân làm hơn 2 ca/ngày của cả công
trình(VND);
: tổng chi phí tuyển dụng công nhân cho cả công trình(VND);
: tổng chi phí thuê mướn máy móc cho cả công trình(VND);
: tổng chi phí tài nguyên (nhân công, máy thi công) trong trường hợp không
kể chi phí do tăng ca, thuê mướn... của cả công trình(VND);
: tổng chi phí vận chuyển các thiết bị vào công trường cho cả công
trình(VND);
: chi phí lán trại cho công nhân có tay nghề I/7(VND/người);

CNTB
CPLT
CPQL
CPTC

CPTD
CPTM
CPTN
CPVC
DGLTNI

DGQL
DGTDNI

: đơn giá quản lý, tức mức lương trung bình của cán bộ quản lý trên công
trường(VND/tháng);
: đơn giá tuyển dụng, tính theo bậc thợ (VND/người);

DGTM MI : chi phí thuê mướn máy thi công có số thứ tự I trong bảng chủng loại máy

DGTN MI

thi công (VND/ca);
: chi phí khấu hao (đơn giá) máy thi công có số thứ tự I trong bảng chủng

DGTN NI

loại máy thi công, được cập nhật theo thời gian (VND/ca);
: đơn giá công nhân bậc I/7, được cập nhật theo thời gian (VND/công);

DGTNVtuI : đơn giá vật tư có số thứ tự MI trong bảng chủng loại vật tư, được cập nhật

theo thời gian (VND/đơn vị tính);
DGToSX i : chi phí cho một tổ sản xất cơ bản thực hiện công tác i trong ngày
(VND/ngày);
DGToSX N & M ,i : chi phí nhân công và máy thi công cho một tổ sản xất cơ bản thực hiện
DGVCMI

công tác i trong ngày (VND/ngày);
: chi phí vận chuyển máy thi công có số thứ tự I trong bảng chủng loại máy

dmVtuI ,i

thi công từ nơi cho thuê đến công trường(VND/ca);
: định mức tiêu thụ vật tư thứ I (trong bảng chủng loại vật tư) của công tác i;

DM NI ,i

: số lượng công nhân bậc I/7 được một tổ đội sản xuất cơ bản sử dụng để


DM MI ,i

thực hiện công tác i trong 1 ca;
: số lượng ca máy loại I được một tổ đội sản xuất cơ bản sử dụng để thực
hiện công tác i trong 1 ca;

HVTH: KS.Trần Kiến Tường


Luận án cao học- GVHD: TS.Ngô Quang Tường

DM VtuI ,i

: số lượng vật tư thứ I do một tổ đội sản xuất cơ bản thực hiện công tác i

k1,i

trong 1 ca;
: hệ số bất điều hòa của tài nguyên thứ i, không kể vật tư;

k2,i

: hệ số phân bố tài nguyên của tài nguyên thứ i, không kể vật tư;

Ki Ki

: thời điểm kết thúc của công tác i;

Khi


: thời điểm khởi công của công tác i;

KhM i

: thời điểm khởi muộn của công tác i, là thời điểm công tác i có thể bắt đầu

KhSi

muộn nhất mà khi kết thúc không ảnh hưởng đến thời điểm kết thúc của sơ
đồ mạng;
: thời điểm khởi sớm của công tác i, là thời điểm mà công tác i có thể bắt

KM i

đầu sớm nhất;
: thời điểm kết muộn của công tác i, là thời điểm công tác i có thể kết thúc

KSi

muộn nhất mà không ảnh hưởng đến sự kết thúc của công tác cuối cùng;
: thời điểm kết sớm của công tác i, là thời điểm mà công tác i có thể kết

thúc sớm nhất;
MaxBDTN MI : giá trị cực đại của số lượng máy móc thi công loại I của biểu đồ tài
nguyên;
MaxBDTN NI : giá trị cực đại của số công nhân bậc I của biểu đồ tài nguyên;
MaxTN MI : tổng số máy móc thi công loại I lớn nhất đang được sử dụng trên công
MaxTN NI

trường;

: tổng số công nhân bậc I lớn nhất đang làm việc trên công trường;

MaxTongCN : tổng số công nhân lớn nhất đang làm việc trên công trường;
q0i

: khối lượng công tác i do một tổ sản xuất cơ bản thực hiện trong một ca làm

Qi

việc (m, m2, m3, tấn,.../ca);
: khối lượng công tác i (m, m2, m3, tấn,...);

Si

: tổng số công (ca) của tài nguyên thứ i, không kể vật tư (công/ca);

S du ,i

: tổng số công (ca) vượt trội so với đường trung bình của tài nguyên thứ i,

ti

không kể vật tư (công/ca);
: khoảng thời gian thi công của công tác i (ngày);

: thời gian hoàn thành công trình (ngày);
: thời gian quy định hoàn thành công trình (ngày);
T ( Ln ) T ( Ln ) : thời gian của đường xuyên mạng cần tìm hệ số găng;
T
[T]


Tg ( Ln )

: tổng thời gian thi công của công tác găng nằm trên đường này;

Tg

: thời gian của đường găng;

TN NI ,i

: số lượng công nhân bậc I/7 thực hiện công tác i;

TN MI ,i

: số lượng thiết bị máy móc có số thứ tự I trong bảng chủng loại máy thi

TNVtuI ,i

công được sử dụng để thực hiện công tác i hàng ngày;
: lượng vật tư có số thứ tự I trong bảng chủng loại vật tư được sử dụng cho

HVTH: KS.Trần Kiến Tường


Luận án cao học- GVHD: TS.Ngô Quang Tường
[TN NI ]

công tác i hàng ngày;
: số lượng công nhân bậc I/7 tối đa có thể huy động làm việc tại công trường;


[TN MI ]

: số lượng thiết bị thi công loại EI tối đa có thể huy động làm việc tại công

TNTBi

trường;
: giá trị trung bình của tài nguyên thứ i, không kể vật tư (người/máy);

TenToSX i : tên tổ sản xuất cơ bản thực hiện công tác i;
TenToSX i : tên tổ sản xuất cơ bản thực hiện công tác i;
ToDoii '

: số tổ sản xuất cơ bản của các tổ đội (dây chuyền) thứ i’ tham gia thi công

công trình;
ToDoiMini ' : số tổ sản xuất cơ bản tối thiểu của các tổ đội (dây chuyền) thứ i’ tham gia
thi công công trình nhưng vẫn đảm bảo năng suất làm việc của công nhân khi
thực hiện các công tác có liên quan;
ToDoiMaxi ' : số tổ sản xuất cơ bản tối đa của các tổ đội (dây chuyền) thứ i’ tham gia thi

TongCN
ToSX i

công công trình nhưng vẫn đảm bảo năng suất làm việc của công nhân khi
thực hiện các công tác có liên quan;
: tổng số công nhân đang làm việc trên công trường hàng ngày;
: số lượng tổ sản xuất cơ bản thực hiện công tác i;


ToSXMini : số lượng tổ sản xuất cơ bản tối thiểu thực hiện công tác i nhưng vẫn đảm

bảo năng suất làm việc của công nhân;
ToSXMaxi : số lượng tổ sản xuất cơ bản tối đa thực hiện công tác i nhưng vẫn đảm bảo
Z tp ,i

năng suất làm việc của công nhân;
: dự trữ toàn phần của công tác i, là khoảng thời gian có thể trì hoãn sự bắt

Z r ,i

đầu hoặc có thể kéo dài thời gian thi công của công tác mà không làm thay
đổi thời hạn xây dựng công trình;
: dự trữ riêng phần của công tác i, là khoảng thời gian lớn nhất có thể kéo
dài hoặc trì hoãn sự bắt đầu của công tác mà không làm ảnh hưởng đến thời
điểm sớm nhất của công tác phía sau;

2. CÁC MA TRẬN:

[ A]n×n , [ B ]n×n : ma trận A có m hàng x n cột và B là ma trận có m hàng x 1 cột, trong đó
m là số điều kiện đối với thời điểm khởi giữa các công tác, n là số công tác.
[ A]n×n , [ B ]n×n thỏa mãn bất đẳng thức : [ A]m×n × [ Kh]n×1 ≤ [ B ]m×1 ;

[ BDTN ]( N + M )×T : ma trận biểu đồ tài nguyên gồm (N+M) hàng x T cột, trong đó phần tử
N hàng đầu tiên thể hiện tổng số công nhân bậc 1-->N, M hàng kế tiếp thể
hiện số máy thi công loại 1-->M, chỉ số cột là thời điểm trên trục thời gian T;
[CuctieuBDTN ]( N + M )×1 : ma trận chứa các phần tử cực đại của biểu đồ tài nguyên có tổng
giá trị tiền nhỏ nhất tương ứng với trường hợp khởi công của các công tác;
[ DayChuyen]n×4 : ma trận dây chuyền gồm n hàng x 4 cột, trong đó phần tử cột 1 thể
hiện tên của các dây chuyền tham gia thực hiện công trình, cột 2 thể hiện số

HVTH: KS.Trần Kiến Tường


Luận án cao học- GVHD: TS.Ngô Quang Tường

lượng tổ sản xuất cơ bản tương ứng, cột 3 thể hiện số tổ sản xuất cơ bản nhỏ
nhất, cột 4 thể hiện số tổ sản xuất cơ bản lớn nhất;
[ DGLT ]1×N : ma trận đơn giá làm lán trại cho công nhân ở gồm 1hàng x Ncột, trong đó
phần tử cột thứ j thể hiện đơn giá làm lán cho công nhân có tay nghề j/7;
[ DGTD ]1× N : ma trận đơn giá tuyển dụng công nhân ở gồm 1hàng x Ncột, trong đó
phần tử cột thứ j thể hiện đơn giá tuyển dụng 1 công nhân có tay nghề j/7;
[ DGTM ]1×M : ma trận đơn giá thuê mướn máy móc gồm 1hàng x Mcột, trong đó phần tử
cột thứ j thể hiện đơn giá thuê mướn máy móc loại j/M tương ứng;
[ DGTN ]1×( N + M ) : ma trận đơn giá tài nguyên gồm 1hàng x (N+M)cột, trong đó N cột đầu
tiên thể hiện đơn giá của từng loại tay nghề công nhân, M cột kế tiếp thể
hiện đơn giá của từng loại máy móc;
[ DGVC ]1×M : ma trận đơn giá vận chuyển máy móc gồm 1hàng x Mcột, trong đó phần
tử cột thứ j thể hiện đơn giá vận chuyển máy móc loại j/M tương ứng;
[ DGTNTC ]1×( N + M ) : ma trận đơn giá tài nguyên do tăng ca gồm 1hàng x (N+M)cột, trong
đó N cột đầu tiên thể hiện đơn giá tăng ca của từng loại tay nghề công nhân,
M cột kế tiếp thể hiện đơn giá của từng loại máy móc;
[ DM ]n×( N + M ) : ma trận định mức nhân công và máy thi công của các công tác có 1hàng x
(N+M)cộtvới N phần tử cột đầu tiên tương ứng với định mức nhân công
DM i , NI , các phần tử cột còn lại tương ứng với định mức ca máy DM i , MI ;

[GTMaxBDTN ]1×( N + M ) : ma trận tổng giá trị tiền của các tài nguyên khi biểu đồ của tài
[ FF ]n×n

nguyên đó đạt giá trị cực đại trong (N+M) trường hợp;
: ma trận thể hiện mối quan hệ hoàn thành- hoàn thành, trong đó mỗi phần

tử FFi , j là số ngày mà công tác có số thứ tự i chỉ được phép hoàn thành sau
khi công tác có số thứ tự j hoàn thành. Nếu giữa 2 công tác này không có
mối quan hệ hoàn thành- hoàn thành thì giá trị FFi , j mặc định là -1;

[ FS ]n×n

: ma trận thể hiện mối quan hệ hoàn thành-bắt đầu, trong đó mỗi phần tử
FSi , j là số ngày mà công tác có số thứ tự i được phép bắt đầu sau khi công

tác có số thứ tự j hoàn thành. Nếu giữa 2 công tác này không có mối quan
hệ hoàn thành-bắt đầu thì giá trị FSi , j mặc định là -1;

[ MaxBDTN ]( N + M )×1 :

ma trận giá trị cực đại của mỗi loại tài nguyên trên biểu đồ tài

nguyên, trong đó phần tử N hàng đầu tiên thể hiện số công nhân bậc 1-->N,
M hàng kế tiếp thể hiện số máy thi công loại 1-->M;
[ MinMaxBDTN ]( N + M )×( N + M ) : ma trận vuông chứa các giá trị cực đại của từng loại tài

[ SS ]n×n

nguyên trong đó các phần tử nằm trên đường chéo có giá trị nhỏ nhất;
: ma trận thể hiện mối quan hệ bắt đầu -bắt đầu, trong đó mỗi phần tử SSi , j
là số ngày mà công tác có số thứ tự i được phép bắt đầu sau khi công tác có
số thứ tự j bắt đầu. Nếu giữa 2 công tác này không có mối quan hệ bắt đầu bắt đầu thì giá trị SSi , j mặc định là -1;

HVTH: KS.Trần Kiến Tường



Luận án cao học- GVHD: TS.Ngô Quang Tường

[TDo]n×T

: ma trận tiến độ của công trình mà mỗi dòng thứ i mô tả thời điểm công tác

i đang thực hiện bằng cách gán phần tử thứ ij có giá trị bằng 1 tương ứng với
thời gian mà công tác i thực hiện theo trục thời gian T, các phần tử khác
(cùng hàng thứ i) có chỉ số cột j nằm ngoài khoảng thời gian này sẽ có giá
trị bằng 0;
[TenToSX ]n×1 : ma trận tên tổ sản xuất cơ bản gồm n hàng x 1cột, trong đó phần tử hàng
thứ i tương ứng với tên tổ sản xuất cơ bản thực hiện công tác i;
[TN ]n×( N + M ) : ma trận tài nguyên (nhân công, máy thi công) trong đó mỗi phần tử dòng
thứ i thể hiện số lượng công nhân bậc 1-->N và số ca máy loại 1-->M được
sử dụng cho công tác i;
[ [TN] ]( N + M )×1 : ma trận tài nguyên (nhân công, máy thi công) tối đa có thể huy động

[ToDoi ]n '×1

phục vụ công trình có (N+M)hàng x 1cột với N hàng đầu tiên tương ứng với
số lượng công nhân bậc 1-->N, M hàng kế tiếp tương ứng với số ca máy loại
1-->M;
: vectơ số tổ sản xuất cơ bản của các tổ đội (dây chuyền) tham gia thi công

công trình có chiều là n’ tương ứng với n’ tổ đội, chỉ số dòng i’ tương ứng
với tổ đội thứ i’;
[ToDoiMin ]n '×1 : vectơ số tổ sản xuất cơ bản nhỏ nhất của các tổ đội (dây chuyền) tham
gia thi công công trình có chiều là n’ tương ứng với n’ dây chuyền;
[ToDoiMax ]n '×1 : vectơ số tổ sản xuất cơ bản lớn nhất của các tổ đội (dây chuyền) tham


[ToSX ]n×1

gia thi công công trình có chiều là n’ tương ứng với n’ dây chuyền;
: ma trận số tổ sản xuất cơ bản tham gia thi công công trình gồm n hàng x

1cột với phần tử hàng thứ i tương ứng với số tổ sản xuất cơ bản thực hiện
công tác i;
[ToSXMin]n×1 : ma trận số tổ sản xuất cơ bản tối thiểu tham gia thi công công trình gồm
n hàng x 1cột, trong đó phần tử hàng thứ i tương ứng với số tổ sản xuất cơ
bản nhỏ nhất thực hiện công tác i;
[ToSXMax ]n×1 : ma trận số tổ sản xuất cơ bản tối đa tham gia thi công công trình gồm n
hàng x 1cột, trong đó phần tử hàng thứ i tương ứng với số tổ sản xuất cơ bản
lớn nhất thực hiện công tác i;
[TSCT ]n×6 : ma trận gồm n hàng x 6 cột mà trong đó phần tử cột 1 chứa các thông số về
thời gian thi công, phần tử cột 2 chứa các thông số khởi sớm, phần tử cột 3
chứa các thông số kết sớm, phần tử cột 4 chứa các thông số khởi muộn,
phần tử cột 5 chứa các thông số kết muộn, phần tử cột 6 chứa các thông số
dự trữ toàn phần của từng công tác i;
3. CÁC HÀM SỐ:

(

)

bdtn [Q ]n×1 , [ q0 ]n×1 , [ToSX ]n×1 , [ a ]n×1 , [ DM ]n×( N + M ) , [ Kh ]n×1 : hàm xác định ma trận biểu đồ

tài nguyên (nhân công, máy thi công) dựa trên khối lượng công tác, khối
HVTH: KS.Trần Kiến Tường



Luận án cao học- GVHD: TS.Ngô Quang Tường

lượng định mức do một tổ sản xuất cơ bản, số tổ sản xuất cơ bản, số ca làm
việc trong ngày, định mức tài nguyên và thời điểm khởi của các công tác;

 [Q ]n×1 , [ q0 ]n×1 , [ FS ]n×1 , [ SS ]n×1 , [ FF ]n×1 , [TenToSX ]n×1 , 
cuctieubdtn 
 : hàm xác định ma trận
ToDoi ]n '×1 , [ a ]n×1 , [ DM ]n×( N + M ) , [ DGTN ]1×( N + M )
[


tài nguyên nhỏ nhất (nhân công, máy thi công) có giá trị thành tiền ít nhất
trong số các trường hợp từng loại tài nguyên đạt giá trị cực tiểu được liệt kê
trong ma trận [ MinMaxBDTN ]( N + M )×( N + M ) . Các biến số đầu vào gồm khối
lượng, định mức, mối quan hệ, tên tổ sản xuất, chế độ làm việc của các
công tác, số tổ sản xuất cơ bản của các tổ đội và đơn giá các tài nguyên;
 [Q ] , [ q0 ] , [ToSXMin ] , [ToSXMax ] , [TenToSX ] , [ a ] , [ FS ] , [ SS ] , 
n×1
n×1
n×1
n×1
n×1
n×1
n× n
n× n
min tongchiphi  [ FF ]n×n , [ DM ]n×( N + M ) , [T] , [ DGTN ]1×( N + M ) , [ DGLT ]1× N , [ DGLT ]1× N , [ DGTD ]1× N , 
 [ DGVC ] , [ DGTM ] , DGQL

1× M

1× M



: hàm xác định số tổ sản xuất cơ bản của các tổ đội sao cho tổng chi phí thi
công là nhỏ nhất nhưng vẫn đảm bảo thời hạn thi công. Biến số gồm khối
lượng công tác, khối lượng định mức do một tổ sản xuất cơ bản, số tổ sản
xuất cơ bản nhỏ nhất, lớn nhất, tên tổ sản xuất, số ca làm việc trong ngày,
mối quan hệ giữa các công tác, định mức tài nguyên, thời gian quy định và
đơn giá các loại;

 [Q ]n×1 , [ q0 ]n×1 , [ToSXMin ]n×1 , [ToSXMax ]n×1 , [TenToSX ]n×1 , [ a ]n×1 ,

:
cuctieuthoigian 
FS
, SS
, FF
, DM ]n×( N + M ) , [ [TN] ]1×( N + M ) , [ DGTN ]1×( N + M ) 
 [ ]n×n [ ]n×n [ ]n×n [


hàm

xác định số tổ sản xuất cơ bản của các tổ đội sao cho thời gian hoàn thành
công trình là nhỏ nhất nhưng không vượt quá tài nguyên giới hạn. Biến số
gồm khối lượng công tác, khối lượng định mức do một tổ sản xuất cơ bản, số
tổ sản xuất cơ bản nhỏ nhất, lớn nhất, tên tổ sản xuất, số ca làm việc trong
ngày, mối quan hệ giữa các công tác, định mức tài nguyên, tài nguyên cho
phép và đơn giá các loại tài nguyên;

dkkhoi ([Q ]n×1 , [ q0 ]n×1 , [ToSX ]n×1 , [ a ]n×1 , [ FS ]n×n , [ SS ]n×n , [ FF ]n×n ) : hàm xác định ma trận điều
kiện khởi công của các công tác dựa vào khối lượng công tác, khối lượng
định mức do một tổ sản xuất cơ bản, số tổ sản xuất cơ bản, số ca làm việc
trong ngày và mối quan hệ giữa các công tác;
daychuyen ([TenToSX ]n×1 , [ToSXMin ]n×1 , [ToSXMax ]n×1 ) : hàm xác định ma trận dây chuyền
thi công công trình dựa trên tên tổ sản xuất cơ bản, số tổ sản xuất cơ bản
nhỏ nhất và lớn nhất của các công tác được nhập trong phần dữ liệu;
dhbdtni [Q ]n×1 , [ q0 ]n×1 , [ToSX ]n×1 , [ a ]n×1 , [ DM ]n×( N + M ) , [ FS ]n×n , [ SS ]n×n , [ FF ]n×n : hàm xác định

(

)

thời điểm khởi công của các công tác sao cho biểu đồ tài nguyên thứ i điều
hòa nhất, đồng thời xác định các giá trị bất điều hoà và phân bố tài nguyên.
Các biến số bao gồm khối lượng công tác, khối lượng định mức do một tổ
sản xuất cơ bản, số tổ sản xuất cơ bản, số ca làm việc trong ngày, định mức
tài nguyên và mối quan hệ giữa các công tác;
max bdtn [Q ]n×1 , [ q0 ]n×1 , [ToSX ]n×1 , [ a ]n×1 , [ DM ]n×( N + M ) , [ Kh ]n×1 : hàm xác định ma trận các

(

HVTH: KS.Trần Kiến Tường

)


Luận án cao học- GVHD: TS.Ngô Quang Tường

giá trị cực đại tương ứng với từng loại tài nguyên (nhân công, máy thi công)

dựa trên khối lượng công tác, khối lượng định mức do một tổ sản xuất cơ
bản, số tổ sản xuất cơ bản, số ca làm việc trong ngày, định mức tài nguyên
và thời điểm khởi của các công tác;
max bdtni [Q ]n×1 , [ q0 ]n×1 , [ToSX ]n×1 , [ a ]n×1 , [ DM ]n×( N + M ) , [ Kh ]n×1 , i : hàm xác định giá trị cực

(

)

đại của tài nguyên thứ i (nhân công, máy thi công) dựa trên khối lượng công
tác, khối lượng định mức do một tổ sản xuất cơ bản, số tổ sản xuất cơ bản,
số ca làm việc trong ngày, định mức tài nguyên và thời điểm khởi của các
công tác;
min max bdtn [Q ]n×1 , [ q0 ]n×1 , [ToSX ]n×1 , [ a ]n×1 , [ DM ]n×( N + M ) , [ FS ]n×n , [ SS ]n×n , [ FF ]n×n : hàm xác

(

)

định ma trận giá trị cực tiểu của từng loại tài nguyên tương ứng với thời
điểm khởi công của các công tác dựa trên khối lượng công tác, khối lượng
định mức do một tổ sản xuất cơ bản, số tổ sản xuất cơ bản, số ca làm việc
trong ngày, định mức tài nguyên và mối quan hệ giữa các công tác;
patternsearch ( @fun,X0,A,b,Aeq,beq,LB,UB,nonlcon,options ) : hàm xác định giá trị cực
tiểu của hàm mục tiêu với các điều kiện ràng buộc tuyến tính và phi tuyến
dựa trên thuật giải tìm kiếm đám đông;
psbdtni [Q ]n×1 , [ q0 ]n×1 , [ToSX ]n×1 , [ a ]n×1 , [ DM ]n×( N + M ) , [ Kh ]n×1 , i : hàm xác định giá trị

(


)

phương sai của biểu đồ tài nguyên thứ i dựa vào khối lượng công tác, khối
lượng định mức do một tổ sản xuất cơ bản, số tổ sản xuất cơ bản, số ca làm
việc trong ngày, định mức tài nguyên và thời điểm khởi của các công tác;
thoigianctac(Qi , q0i , ToSX i , ai ) : hàm xác định thời gian thực hiện một công tác dựa vào
khối lượng công tác, khối lượng định mức do một tổ sản xuất cơ bản, số tổ
sản xuất cơ bản và số ca làm việc trong ngày;
thoigianctrinh ([Q ]n×1 , [ q0 ]n×1 , [ToDoi ]n '×1 , [ a ]n×1 , [ FS ]n×n , [ SS ]n×n , [ FF ]n×n ) : hàm xác định thời
gian hoàn thành công trình dựa vào khối lượng công tác, khối lượng định
mức do một tổ sản xuất cơ bản, số tổ sản xuất cơ bản của các dây chuyền,
số ca làm việc trong ngày và mối quan hệ giữa các công tác;
thongsoctac ([Q ]n×1 , [ q0 ]n×1 , [ToSX ]n×1 , [ a ]n×1 ) : hàm xác định các thông số về thời gian thi
công, khởi sớm, kết sớm, khởi muộn, kết muộn, dự trữ toàn phần của các
công tác;

 [Q ]n×1 , [ q0 ]n×1 , [ToDoi ]n '×1 , [ a ]n×1 , [ DGTN ]1×( N + M ) ,

tongchiphi 
 : hàm xác định tổng
 [ DGLT ]1× N , [ DGTD ]1× N , [ DGVC ]1×M , [ DGTM ]1×M , DGQL 

chi phí thi công công trình (không kể chi phí vật liệu) dựa vào khối lượng
công tác, định mức khối lượng của từng tổ sản xuất cơ bản, số tổ đội (dây
chuyền), số ca làm việc trên công trường, đơn giá tài nguyên, đơn giá lán
trại, đơn giá tuyển dụng, đơn giá vận chuyển, đơn giá thuê mướn máy móc,
và đơn giá quản lý công trường;

HVTH: KS.Trần Kiến Tường



Chương 1

Luận án cao học- GVHD: TS.Ngô Quang Tường

Chương 1:

MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ:
Những năm gần đây, cùng với sự hồi phục kinh tế của đất nước sau cuộc khủng hoảng
kinh tế thế giới năm 1998, ngành xây dựng bắt đầu có sự tăng trưởng trở lại về quy mô
và chất lượng nhằm tạo ra các sản phẩm (công trình) phục vụ các ngành kinh tế khác.
Hiện nay trên cả nước có hàng ngàn các dự án từ hạ tầng kỹ thuật cho đến các dự án dân
dụng công nghiệp. Tuy nhiên hàng ngày trên các mặt báo, các báo cáo tại các cuộc họp
của Quốc hội, ở đâu chúng ta cũng nghe nói đến tình trạng chậm trễ tiến độ của dự án.
Theo các nghiên cứu gần đây, việc chậm trễ tiến độ do nhiều nguyên nhân, từ nguyên
nhân chủ quan (năng lực, trình độ,... của đơn vị thiết kế, ban quản lý dự án, nhà thầu
cũng như chủ đầu tư) cho đến nguyên nhân khách quan (thiếu công cụ hỗ trợ cho việc
quản lý, chính sách, giá cả thị thường biến động,...). Việc chậm trễ trên đã gây ra việc
thất thoát không nhỏ về vốn đầu tư do chậm đưa công trình vào sử dụng mà nhiều chủ
đầu tư không quan tâm đến, đặc biệt là các công trình sử dụng vốn ngân sách Nhà nước.
Trong quá trình theo dõi một số công trình tại Tp Hồ Chí Minh, thạc sỹ Võ Toàn
Thắng đã thống kê 10 nguyên nhân có mức độ ảnh hưởng lớn nhất được sắp xếp theo thứ
tự từ nhiều đến ít như sau:
1. Nhà thầu thiếu máy móc, thiết bị thi công;
2. Cung cấp vật tư không kịp thời, không đạt yêu cầu;
3. Khảo sát không đầy đủ, hồ sơ thiết kế thiếu, giải pháp thiết kế không đúng;
4. Nhà thầu khó khăn về tài chính;
5. Đội ngũ điều hành công trường quản lý công nhân không hiệu quả;
6. Nhà thầu thiếu năng lực quản lý thi công, phương pháp quản lý không phù hợp;

7. Thiếu nhân công lao động;
8. Chủ đầu tư thay đổi mục đích sử dụng, quy mô xây dựng, khối lượng;
9. Tay nghề của đội ngũ công nhân không đáp ứng so với yêu cầu của công trình;
10. Tính năng và chất lượng của các thiết bị thi công không đáp ứng.
Thạc sỹ Nguyễn Thanh Bình cũng đưa ra một số nguyên nhân gây chậm trễ tiến độ
thi công trong luận án của mình như sau:
1. Nhà thầu khó khăn về tài chính;
2. Chủ đầu tư khó khăn về tài chính;
3. Cán bộ nhà thầu thiếu năng lực;
4. Thiếu công nhân lao động lành nghề;
5. Không có kế hoạch tài chính cụ thể;
6. Công nhân không đáp ứng tay nghề;
7. Cung cấp vật liệu không kịp thời;
8. Cán bộ tư vấn giám sát thiếu năng lực;
9. Thiếu máy móc, thiết bị thi công;
HVTH: KS.Trần Kiến Tường

Trang 1


Chương 1

Luận án cao học- GVHD: TS.Ngô Quang Tường

10. Thiết bị thi công không đáp ứng nhu cầu.
Từ các nghiên cứu trên, chúng ta nhận thấy nguyên nhân gây chậm trễ tiến độ nhiều
nhất là có liên quan đến nguồn tài nguyên, bao gồm: máy móc, thiết bị thi công; vật tư
xây dựng và nhân lực. Việc cung ứng nguồn tài nguyên không kịp thời, theo tôi, do hai
nguyên nhân chính sau:
1. Không có kế hoạch, tức không có tiến độ thi công phù hợp;

2. Không có nguồn tài chính đầy đủ, tức vốn (nguồn lực) không đáp ứng được tiến
độ thi công
Để lập và cập nhật tiến độ thi công phù hợp với từng công trình, từng thời điểm, nhà
thầu phải xác lập được một cách chính xác các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian thi công
như: nguồn lực (nhân lực, trang thiết bị, tài chính), biện pháp thi công, thời tiết, rủi
ro,...Xây dựng được mối liên hệ giữa các yếu tố này với thời gian thi công của từng công
tác sẽ giúp cho việc lựa chọn tiến độ thi công đạt yêu cầu về thời gian và nguồn lực.
Ngoài ra, việc không sử dụng các phần mềm hỗ trợ việc lập tiến độ đã làm cho tiến độ
thi công không được cập nhật thường xuyên dẫn đến việc cung ứng tài nguyên không kịp
thời.
Để đảm bảo nguồn tài chính khi thi công, nhà thầu phải lên kế hoạch vốn dựa vào
tiến độ thi công và phương thức thanh toán. Kế hoạch vốn có lợi khi giảm thiểu sự ứ đọng
tiền, tức giảm thiểu chi phí lãi vay mà vẫn bảo đảm được thời gian dự trữ thi công. Xem
ví dụ sau:
VD: Một dự án (công trình) nếu có cùng thời gian thi công và cùng chi phí, nhưng
tiền vốn đưa vào công trình có thể có 03 dạng (hình 1.1) với đường tích phân vốn đầu
tư tương ứng thể hiện trên hình 1.2.
R

R

R(t) = C

R

R(t

Co

αt

o+
C
=
)

R(t
)= C
o-

α

α

αt

Co
t

a. Đầu tư đều

t

b. Đầu tư tăng dần

t

c. Đầu tư giảm dần

Hình 1.1. Hình thức đầu tư vào công trình


ΣR

ΣR

F1

a. Đầu tư đều

ΣR

F3

F2

t

b. Đầu tư tăng dần

t

t

c. Đầu tư giảm dần

Hình 1.2. Đường tích phân vốn đầu tư vào công trình

HVTH: KS.Trần Kiến Tường

Trang 2



Chương 1

Luận án cao học- GVHD: TS.Ngô Quang Tường

Diện tích gạch chéo (F) giữa đường tích phân và trục thời gian t thể hiện lượng ứ
đọng tiền vốn vào công trình. Một vài nhận xét sau:
_Đưa tiền vào công trình đều đặn (hình 1.1a, hình 1.2a):
+Diện tích gạch chéo Fa = 0.50 x CT
+Công việc được phân bố đều nên có dự trữ về thời gian
_Đưa tiền vào công trình tăng dần (hình 1.1b, hình 1.2b):
+Diện tích gạch chéo Fb = 0.33 x CT
+Công việc được tổ chức tập trung ở giai đoạn cuối nên không có dự trữ về
thời gian, nếu có sự trục trặc sẽ làm kéo dài thời hạn thi công
_Đưa tiền vào công trình giảm dần (hình 1.1c, hình 1.2c):
+Diện tích gạch chéo Fc = 0.66 x CT
+Công việc được tổ chức tập trung ở giai đoạn đầu nên dự trữ về thời gian
nhiều
Vì vậy cần tìm cách đưa tiền vốn vào công trình sao cho đường tích phân nằm
giữa 2 đường tích phân Cb, và Ca sao cho diện tích F là bé nhất mà công việc vẫn
còn dự trữ thời gian (hình 1.3).
ΣR

Ca
Ci
Cb

t
Hình 1.3. Đường tích phân đầu tư vốn hợp lý vào công trình


Do thời gian thực hiện luận văn có giới hạn nên tác giả chỉ tập trung giải quyết nguyên
nhân chính thứ nhất , đó là “Tối ưu tiến độ thi công trên cơ sở phân phối tài nguyên phù
hợp với năng lực thi công của nhà thầu”, trong đó các tài nguyên được đặt trong mối
quan hệ tương hỗ với nhau sao cho tạo được sự đồng bộ nhằm tránh sự lãng phí.
Trong quá trình lập tiến độ thi công khi đấu thầu hoặc khi triển khai thực tế, bằng công
cụ này nhà thầu sẽ xác định khả năng hoàn thành dự án nhanh nhất trong bao lâu với tài
nguyên có thể huy động được hoặc biết được chi phí nhỏ nhất cùng với thời điểm phải
huy động thêm tài nguyên nếu phải hoàn thành dự án trong thời gian mà chủ đầu tư yêu
cầu
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU:
Một dự án phụ thuộc vào 3 yếu tố, đó là thời gian, ngân sách và nguồn lực. Ba yếu tố
này quyết định đến sự thành công của dự án. Ngân sách càng ít, nguồn lực càng nhỏ thì
thời gian thi công càng kéo dài, muốn rút ngắn thời gian thì phải huy động thêm nguồn
lực và gia tăng thêm ngân sách. Nguồn lực, còn gọi là năng lực thi công, chính là khả
năng đáp ứng nhu cầu về nhân công, thiết bị thi công, vật tư cho công trình. Một nhà thầu
HVTH: KS.Trần Kiến Tường

Trang 3


Chương 1

Luận án cao học- GVHD: TS.Ngô Quang Tường

thực hiện dự án được gọi là thành công (đạt thành quả lớn nhất) khi hoàn thành dự án
trong thời gian cho phép, chi phí thi công nằm trong giới hạn của ngân sách và sử dụng
hiệu quả nguồn lực của mình. Sử dụng hiệu quả nguồn lực có nghóa là sử dụng tối đa
máy móc và nhân công có sẵn với năng suất là cao nhất, trong trường hợp phải thuê
mướn thêm công nhân hoặc thiết bị thi công thì số lượng thuê mướn phải là ít nhất để chi
phí phát sinh là nhỏ nhất.

Hình 1.1 bên dưới minh họa mục tiêu của dự án, với thời gian hoàn thành và ngân sách
đều bị giới hạn mục tiêu là là làm thế nào để đạt thành quả lớn nhất.
Thành
quả

Mục tiêu

Thời gian

N
sa gân
ùch
C

P

gh

Tgh

Hình 1.4. Mục tiêu của dự án
Khi thi công một công trình, số lượng các công tác càng nhiều thì phương án phân công
bố trí lao động, máy móc để thực hiện các công tác càng tăng dần dẫn đến không thể
chọn lựa bằng thủ công, bằng kinh nghiệm. Một phương án phân công lao động, máy móc
được xem là hợp lý nếu thỏa mãn cả ba yếu tố: thời gian, ngân sách và nguồn lực. Mục
tiêu nghiên cứu của luận văn này là xây dựng một phần mềm làm công cụ cho nhà thầu
có thể chọn được phương án phân công lao động, máy móc hợp lý, tức là tìm cách phân
phối tài nguyên (nhân công, máy móc) phù hợp năng lực thi công (nguồn lực) của nhà
thầu sao cho đạt được các chỉ tiêu về kinh tế kỹ thuật: tài nguyên, thời gian và chi phí.
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU:

_Sử dụng sơ đồ mạng song lập với những vấn đề liên quan giữa tài nguyên (nhân lực,
máy móc, vật tư) và thời hạn hoàn thành công trình để tối ưu tiến độ thi công;
_Tác giả nghiên cứu với tư cách là phía nhà thầu thi công với giới hạn nghiên cứu là
trong giai đoạn lập kế hoạch cho việc thiết kế tổ chức thi công;
_Với các biện pháp hoặc phương pháp tổ chức thi công khác nhau, giả thiết chất lượng
các công tác cũng như của công trình được xem là đạt yêu cầu;
_Vật tư cung cấp đạt chất lượng theo điều kiện hồ sơ mời thầu;
HVTH: KS.Trần Kiến Tường

Trang 4


Chương 1

Luận án cao học- GVHD: TS.Ngô Quang Tường

1.4. ĐỐI TƯNG NGHIÊN CỨU:
Đối tượng nghiên cứu là các bài toán tối ưu hóa tiến độ về tài nguyên, thời gian và chi
phí cho các dự án xây dựng.
1.5. PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG CỤ NGHIÊN CỨU:
Phương pháp nghiên cứu cơ bản trong luận văn này là phương pháp lập tiến độ theo sơ
đồ mạng xác định (CPM-Critical Path Method) kết hợp với công cụ tối ưu Genetic
Algorithm And Direct Search Toolbox do phần mềm Matlab lập dựa trên thuật giải
Direct Search và thuật giải di truyền (Genetic Algorithm).
Công cụ nghiên cứu là các phần mềm Matlab R2006b, Microsoft Excel 2002,
Microsoft Project 2003 và phần mềm tự lập để giải quyết các bài toán tối ưu mang tên
Optimization Schedule.

HVTH: KS.Trần Kiến Tường


Trang 5


Chương 2

Luận án cao học- GVHD: TS.Ngô Quang Tường

Chương 2:

TỔNG QUAN
2.1. KỸ THUẬT LẬP TIẾN ĐỘ THI CÔNG:
Các kỹ thuật lập tiến độ thi công được dùng phổ biến bao gồm:
_Sơ đồ ngang Gantt:
• Tác giả: Henry L. Gantt và Frederick W. Taylor
• Thời điểm ra đời: Chiến tranh thế giới thứ I
• Khái niệm: tiến độ Gantt là tiến độ có dạng đồ thị theo trục thời gian, đơn giản,
dễ dàng xác định tài nguyên, dễ đọc nhưng lại khó cập nhật, không thể hiện mối
quan hệ giữa các công tác nên khó điều chỉnh
_Sơ đồ xiên:
• Khái niệm: tiến độ xiên là tiến độ thể hiện các công tác là các đường xiên phát
triển theo hướng không gian (trục tung) và thời gian (trục hoành). Tiến độ xiên
được dùng chủ yếu cho các dự án mà phương pháp sản xuất theo dây chuyền mà
trên đó thể hiện một cách đầy đủ về vị trí làm việc của các tổ đội, bước, nhịp
của các dây chuyền.
_Sơ đồ mạng:
• Khái niệm: sơ đồ mạng coi dự án là một tập hợp các công tác có liên quan với
nhau, được trình diễn dưới dạng đồ thị, gồm các nút và các cung có định hướng.
• Thời điểm ra đời: những năm 1956-1958 tại Mỹ
• Phân loại:
+ Sơ đồ mạng xác định, còn gọi là sơ đồ mạng đường găng_ CPM (Critical Path

Method) lập trên giả thiết thời lượng của các công tác là chính xác và không
thay đổi trong quá trình thực hiện.
+ Sơ đồ mạng song lập_PDM (Precedence Diagramming Method) được dùng để
thể hiện các công tác song hành và lặp lại nhiều lần.
+ Sơ đồ mạng xác xuất _PERT (Program Evaluation and Review Technique) lập
trên giả thiết thời lượng của các công tác chưa hoàn toàn xác định. Phương
pháp này có thể được dùng để đánh giá rủi ro cho những dự án không chắc
chắn.
• Sơ đồ mạng có những ưu điểm sau:
+ Cho thấy mối quan hệ chặt chẽ về công nghệ và tổ chức giữa các công việc;
+ Chỉ ra những công việc quan trọng, qui định đến thời hạn hoàn thành công
việc;
+ Cho phép bao quát được quá trình thi công những công trình phức tạp;
+ Hạn chế việc bỏ sót công việc khi qui mô công trình lớn;
+ Có thể dự đoán được sự ảnh hưởng của tiến độ thực hiện từng công việc đến
tiến độ chung;

HVTH: KS.Trần Kiến Tường

Trang 6


Chương 2

Luận án cao học- GVHD: TS.Ngô Quang Tường

+ Trong thời gian thi công, nếu tiến độ có trục trặc thì có thể tìm được nguyên
nhân và cách khắc phục;
+ Giảm thời gian tính toán do sử dụng máy tính vào việc lập, theo dõi và quản
lý tiến độ.

2.2. NHỮNG NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN TIẾN ĐỘ THI CÔNG:
_Phương pháp thời gian-chi phí (Time-cost trade off method): cho phép tìm thời gian
của dự án bằng cách cực tiểu hóa chi phí. Trong phương pháp này, tài nguyên được xem
xét ở mức độ từng công tác;
_Phương pháp phân phối tài nguyên trong điều kiện xác định (Limited resource
allocation method): cực tiểu hóa thời gian trong điều kiện tài nguyên có giới hạn;
_Phương pháp hoạch định dự án theo mốc thời gian (Milestone Schedule);
_Hoạch định dự án theo cấu trúc phân việc (Work breakdown Structure): nhằm phân
công công việc cụ thể theo từng cấp quản lý, nêu rõ trách nhiệm và quyền hạn của từng
nhóm công tác;
_Các ước lượng thời gian gián cách bắt buộc trong lập kế hoạch tiến độ thi công xây
dựng theo sơ đồ mạng;
_Mô hình ước lượng tiến độ mạng trong điều kiện các công tác tương quan không chắc
chắn;
_Các nghiên cứu mức độ tin cậy thiết thực (Robust Reliabilty) cho việc thực thi tiến độ
thi công đã lập dưới sự không chắc chắn của thời gian hoàn thành công tác.
_Phương pháp phân phối tài nguyên AHP (Theory and Methodology: Using AHP for
resource allocation problem)
2.3. NHỮNG PHƯƠNG PHÁP TOÁN KINH TẾ ÁP DỤNG TRONG VIỆC QUẢN
LÝ XÂY DỰNG:
2.3.1.Phương pháp định lượng:
Phương pháp định lượng trong quản lý là một phương pháp khoa học dựa trên các
phép tính toán để nghiên cứu việc tạo ra các quyết định trong quản lý.
Bao gồm các lý thuyết sau:
• Lý thuyết tối ưu hóa: quy hoạch tuyến tính, quy hoạch phi tuyến, quy hoạch
động, quy hoạch nguyên, quy hoạch khối, quy hoạch ngẫu nhiên, quy hoạch nhị
phân, quy hoạch mờ, quy hoạch đa mục tiêu, lý thuyết trò chơi. Các lý thuyết
này được dùng trong giai đoạn quy hoạch xây dựng, xác định phương án thi công;
• Lý thuyết đồ thị và sơ đồ mạng: được sử dụng trong xây dựng để xác định mạng
lưới đường, lập tiến độ thi công;

• Lý thuyết phục vụ đám đông: áp dụng để chọn phương án trang bị máy móc
thiết bị xây dựng;
• Lý thuyết dự trữ và bảo quản: dùng để xác định phương án dự trữ và bảo quản
tối ưu về máy móc, vật liệu xây dựng;
• Lý thuyết mô phỏng: được dùng kết hợp với Lý thuyết phục vụ đám đông để
phân tích phương án đầu tư có tính đến các nhân tố rủi ro, xác định các định
mức,...
HVTH: KS.Trần Kiến Tường

Trang 7


Chương 2

Luận án cao học- GVHD: TS.Ngô Quang Tường

2.3.2.Phương pháp thống kê:
Phương pháp này được dùng để kiểm tra, dự báo trong xây dựng trên cơ sở phân tích
các số liệu thống kê.
Áp dụng trong việc phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất, kinh
doanh xây dựng.
2.3.3.Mô hình toán kinh tế:
Mô hình toán kinh tế là sự phản ảnh về mặt định lượng các thuộc tính cơ bản của
đối tượng được nghiên cứu trong kinh tế.
2.3.4.Điều khiển học:
Đó là khoa học về điều khiển các hệ thống kỹ thuật và kinh tế phức tạp, trong đó
quá trình vận động thông tin đóng vai trò chủ yếu. Bao gồm:
• Điều khiển học lý thuyết: các lý thuyết về hệ thống, lý thuyết tự động hóa, lý
thuyết thông tin, lý thuyết mô hình,...
• Điều khiển học ứng dụng: gồm có điều khiển học kinh tế, điều khiển học kỹ

thuật.
2.3.5.Trí tuệ nhân tạo:
Thuật giải di ttruyền được dùng cho việc truy tìm các lời giải tối ưu trong những bài
toán phức tạp như bài toán lập lịch, phân công, vận tải, điều khiển các mạng lưới phức
tạp,....
2.3.6.Phương pháp định tính:
Phương pháp định tính thường được kết hợp với phương pháp thống kê nhằm xử lý
thông tin, đang được phát triển trong nhữnh năm gần đây.

HVTH: KS.Trần Kiến Tường

Trang 8


Chương 3

Luận án cao học- GVHD: TS.Ngô Quang Tường

Chương 3:

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. LÝ THUYẾT VỀ SƠ ĐỒ MẠNG SONG LẬP (PDM):
3.1.1. Đại cương về sơ đồ mạng nút (PDM):
Sơ đồ mạng nút là sơ đồ mạng trong đó nút thể hiện công tác. Sơ đồ mạng nút còn
gọi là sơ đồ mạng song lập MPM (Metra Potential Method) hay sơ đồ mạng quan hệ
PDM (Precedence Diagramming Method). Sơ đồ mạng này có thể thể hiện các công
tác tiến hành song song và lặp lại nhiều lần với quan hệ cho trước. Do đó loại sơ đồ
mạng này linh động, ít rườm rà, khác với sơ đồ mạng sự kiện CPM.
Sơ đồ mạng nút cũng là một hình thức diễn giải dự án bằng đồ thị để tìm công tác
găng với thời gian xác định nên vẫn được xếp vào sơ đồ đường găng xác định.

3.1.2. Thể hiện sơ đồ mạng nút:
Công tác trong sơ đồ mạng được thể hiện bằng nút có hình dạng chữ nhật (hình 3.1).
Công tác là một tập hợp quá trình lao động cần tài nguyên (nhân tài vật lực) và thời
gian.
KhSi
Cạnh khởi

Ztp,i

i-Nội dung công tác

ti

i

KSi
Cạnh kết

Cạnh khởi

Tên công tác
KhS

KSi

KhMi

KMi

i


KhMi

tj

KMi

Ztp,i
Cạnh kết

Hình 3.1. Thể hiện công tác trên nút

Mối liên hệ giữa các công tác được thể hiện bằng mũi tên hướng từ trái sang phải.
Để tăng độ mềm dẻo trong quan hệ giữa các công tác, người ta lập thêm 4 quan hệ
sớm trễ như trong bảng 3.1.

HVTH: KS.Trần Kiến Tường

Trang 9


Chương 3

Luận án cao học- GVHD: TS.Ngô Quang Tường

3.1.3. Đường găng, ý nghóa của đường găng:
Định nghóa: Đường găng là đường dài nhất trong sơ đồ mạng, đi từ sự kiện khởi
công đầu tiên đến sự kiện hoàn thành công trình.
Ý nghóa:
- Chiều dài đường găng là thời hạn thi công công trình.

- Các công tác trên đường găng không có thời gian dự trữ nên muốn hoàn thành
công trình đúng thời hạn phải tập trung vào các công tác trên đường găng.
- Muốn rút ngắn thời gian thi công phải rút ngắn thời gian thi công trên đường
găng. Tuy nhiên, khi rút ngắn phải chú ý những đường cận găng. Những đường
cận găng là những đường xuyên mạng có hệ số găng lớn. Hệ số găng của một
đường xuyên mạng xác định theo công thức:
K ( Ln ) =

T ( Ln ) − Tg ( Ln )
Tg − Tg ( Ln )

(3.1)

3.2. TOÁN HỌC VÀ ỨNG DỤNG MÁY TÍNH TRONG VIỆC TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ
MẠNG:

HVTH: KS.Trần Kiến Tường

Trang 10