BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

LÊ HỒNG

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG BIỂU ĐỒ VỊNG LẶP
PHÂN TÍCH NGUN NHÂN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Cơng nghệ thơng tin

Hà Nội – Năm 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------LÊ HỒNG

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG BIỂU ĐỒ VỊNG LẶP PHÂN TÍCH NGUN
NHÂN

Chun ngành : Cơng nghệ thơng tin

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Công nghệ thông tin

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS HUỲNH QUYẾT THẮNG

Hà Nội – Năm 2019

i

LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi trong đó có sự giúp
đỡ rất lớn của thầy hướng dẫn PGS.TS Huỳnh Quyết Thắng.
Các nội dung nghiên cứu, số liệu và kết quả nêu trong luận văn là trung thực
và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Trong luận văn, tơi có tham khảo đến một số tài liệu đã được liệt kê tại phần
Tài liệu tham khảo ở cuối luận văn. Các tài liệu tham khảo được trích dẫn trung
thực trong luận văn.

Hà Nội, ngày 24 tháng 05 năm 2019
Tác giả

Lê Hoàng


ii

LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Huỳnh Quyết Thắng đã
dành thời gian quý báu, tận tình hướng dẫn chỉ bảo, góp ý cho tơi trong suốt
q trình thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Tơi xin được cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của các Thầy giáo, Cô giáo trong
Viện Đào tạo Sau đại học – Đại học Bách Khoa.
Đặc biệt, tôi xin được bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới các Thầy giáo, Cơ giáo
trong Viện Công nghệ thông tin và Truyền thông đã tham gia giảng dạy tơi
trong q trình học tập tại Trường. Các thầy cơ đã tận tình giảng dạy, truyền

đạt kiến thức, tạo tiền đề cho tơi hồn thành luận văn.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn các bạn bè, đồng nghiệp và nhất là gia
đình tơi đã quan tâm và tạo mọi điều kiện tốt nhất, động viên, cổ vũ tơi trong
suốt q trình học tập và nghiên cứu để hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày 24 tháng 05 năm 2019
Tác giả

Lê Hoàng


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................... ii
MỤC LỤC .................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT ............................... vii
DANH MỤC CÁC BẢNG .......................................................................... ix
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................ ix
MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BIỂU ĐỒ VÒNG LẶP NHÂN QUẢ ..... 3
1.1.Giới thiệu Biểu đồ nhân quả .................................................................................3
1.2.Lý do ra đời ...........................................................................................................4
1.3.Công dụng của biểu đồ ..........................................................................................6
1.4. Biểu đồ vòng lặp nhân quả ...................................................................................6
1.4.1.Các biến số .............................................................................................................. 6
1.4.2.Liên kết nhân quả .................................................................................................... 7
1.4.2.1.Liên kết tích cực (Positive causal links) ............................................................. 7
1.4.2.2. Liên kết tiêu cực (Negative causal links)........................................................... 8

1.4.3.Vòng lặp tương tác (Feedback Loop) ..................................................................... 8
1.4.3.1.Vòng lặp cân bằng .............................................................................................. 9
1.4.3.2.Vòng lặp gia cố ................................................................................................. 10
1.4.4.Giới hạn của biểu đồ vịng lặp nhân quả............................................................... 10

1.5.Mơ hình hóa việc phân tích ngun nhân của biểu đồ ........................................10
1.5.1.Ngun tắc lập mơ hình phân tích ngun nhân ................................................... 10
1.5.2.Phân tích nguyên nhân và các bộ luật ra quyết định ............................................. 11
1.5.3.Năm nguyên tắc cơ bản......................................................................................... 12

1.6.Kết chương ..........................................................................................................13

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN KHÁCH HÀNG
ĐIỆN LỰC ...................................................................................................... 14
2.1.Giới thiệu hệ thống thông tin khách hàng điện lực (CMIS) ...............................14


iv

2.1.1.Cơ sở pháp lý và tính cần thiết ............................................................................. 14
2.1.2.Mục tiêu của hệ thống ........................................................................................... 17
2.1.3.Phạm vi hệ thống .................................................................................................. 19
2.1.3.1.Mơ hình người dùng hệ thống .......................................................................... 19
2.1.3.2.Mơ hình tổng thể hệ thống ................................................................................ 19
2.1.4. Lựa chọn chu trình phát triển ............................................................................... 26
2.1.5.Các quy trình nghiệp vụ chính .............................................................................. 27
2.1.5.1.Cấp điện mới ..................................................................................................... 27
2.1.5.2.Quản lý thực hiện hợp đồng mua bán điện ....................................................... 28
2.1.5.3.Kiểm tra, giám sát và xử lý vi phạm sử dụng điện ........................................... 29
2.1.5.4.Quản lý thiết bị đo đếm .................................................................................... 29

2.1.5.5.Ghi chỉ số và Lập hóa đơn ................................................................................ 30
2.1.5.6.Thu và theo dõi nợ tiền điện ............................................................................. 31
2.1.5.7.Theo dõi và tính tốn tổn thất ........................................................................... 31
2.1.5.8.Ngừng giảm cung cấp điện ............................................................................... 32
2.1.5.9.Quản lý dịch vụ bán lẻ điện năng ..................................................................... 32
2.1.5.10.Báo cáo tổng hợp và Báo cáo kinh doanh ...................................................... 33
2.1.5.11.Quản lý thiết bị hiện trường (GCS, chứng thư số, thu tiền – chấm nợ, khảo sát
thi công,…) .......................................................................................................................... 33

2.2.Mơ hình triển khai hệ thống ................................................................................33
2.2.1.Standalone ............................................................................................................. 34
2.2.2.RAC ...................................................................................................................... 34
2.2.3.Môi trường cài đặt máy chủ CSDL....................................................................... 35
2.3.3.1.Hệ cơ sở dữ liệu ................................................................................................ 35
2.3.3.2.Hệ điều hành máy chủ ...................................................................................... 35
2.2.4.Môi trường cài đặt máy chủ ứng dụng .................................................................. 35
2.2.4.1.Môi trường phát triển ứng dụng........................................................................ 35
2.2.4.2.Máy chủ ứng dụng ............................................................................................ 35
2.2.4.3.Hệ điều hành máy chủ ứng dụng ...................................................................... 35

2.3. Các nghiệp vụ đánh giá chỉ số tiếp cận điện năng .............................................35
2.3.1.Cấp điện sinh hoạt................................................................................................. 35
2.3.1.1.Sự kiện kích hoạt nghiệp vụ cấp điện sinh hoạt ............................................... 35
2.3.1.2.Sơ đồ nghiệp vụ ................................................................................................ 35
2.3.1.3.Mô tả các bước trong nghiệp vụ ....................................................................... 37
2.3.2.Cấp điện trung áp .................................................................................................. 42
2.3.2.1.Sự kiện kích hoạt nghiệp vụ ............................................................................. 43
2.3.2.2.Sơ đồ nghiệp vụ ................................................................................................ 43
2.3.2.3.Mô tả các bước trong nghiệp vụ ....................................................................... 45



v

Kết chương ................................................................................................................53

CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG BIỂU ĐỒ VÒNG LẶP NHÂN QUẢ VÀO PHÂN
TÍCH CÁC NGHIỆP VỤ CỐT LÕI CỦA HỆ THỐNG CMIS ..................... 54
3.1.Áp dụng biểu đồ vào phân tích nghiệp vụ hệ thống CMIS .................................54
3.1.1.Khi nào cần áp dụng ............................................................................................. 54
3.1.2.Giá trị mang lại ..................................................................................................... 54
3.1.3.Các bước áp dụng biểu đồ vào phân tích nghiệp vụ ............................................. 54
3.1.3.1.Định nghĩa các thành phần ............................................................................... 54
3.1.3.2.Biểu diễn và đánh giá mối quan hệ các thành phần .......................................... 54
3.1.3.3.Kiếm tra vòng lặp xuất hiện trên biểu đồ ......................................................... 55

3.2. Đánh giá nghiệp vụ chung khi áp dụng biểu đồ vòng lặp nhân quả ..................56
3.2.1.Xây dựng biểu đồ vòng lặp nhân quả để tối ưu nghiệp vụ ................................... 56
3.2.2.Phân tích để phát hiện nguyên nhân ..................................................................... 57

3.3. Phân tích nghiệp vụ cốt lõi cấp điện sinh hoạt ...................................................57
3.3.1.Biểu đồ vòng lặp nhân quả của nghiệp vụ cấp điện sinh hoạt .............................. 57
3.3.2.Phân tích nguyên nhân .......................................................................................... 59
3.3.3.Nghiệp vụ đã tối ưu .............................................................................................. 61
3.3.3.1.Sơ đồ quy trình mới .......................................................................................... 61
3.3.3.2.Diễn giải quy trình mới ..................................................................................... 63
3.3.4.Triển khai trên chương trình CMIS 3.0 ................................................................ 71

3.4. Phân tích nghiệp vụ cốt lõi cấp điện trung áp ....................................................72
3.4.1.Biểu đồ vòng lặp nhân quả của nghiệp vụ cấp điện trung áp ............................... 72
3.4.2.Phân tích nguyên nhân .......................................................................................... 74

3.4.3.Nghiệp vụ đã tối ưu .............................................................................................. 76
3.4.3.1.Sơ đồ nghiệp vụ mới ......................................................................................... 76
3.4.3.2.Mô tả các bước trong nghiệp vụ mới ................................................................ 78
3.4.4.Triển khai trên chương trình CMIS 3.0 ................................................................ 89

3.5. Cơ sở đánh giá nghiệp vụ mới ...........................................................................90
Kết chương ................................................................................................................91

CHƯƠNG 4: THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ ......................................... 92
4.1.Thử nghiệm trên chương trình CMIS ................................................................92
4.1.1.Kịch bản thử nghiệm............................................................................................. 92
4.1.2.Đối tượng thử nhiệm ............................................................................................. 92


vi

4.1.2.1.Các hồ sơ cấp điện tháng 7/2018 trên hệ thống cũ ........................................... 92
4.1.2.2.Các hồ sơ cấp điện tháng 8/2018 trên hệ thống cũ ........................................... 92
4.1.2.3.Các hồ sơ cấp điện trung áp đến tháng 7/2018 ................................................. 92
4.1.2.4.Các hồ sơ cấp điện trung áp đến tháng 8/2018 ................................................. 93
4.1.3.Xây dựng công cụ thử nghiệm .............................................................................. 93
4.1.3.1.Lập trình cơng cụ báo cáo chi tiết để đánh giá ................................................. 93
4.1.3.2.Báo cáo chi tiết cấp điện sinh hoạt ................................................................... 93
4.1.3.3.Báo cáo chi tiết cấp điện trung áp ..................................................................... 94
4.1.3.4.Báo cáo tổng hợp cấp điện trung áp ................................................................. 95

4.2.Đánh giá hiệu quả của nghiệp vụ cấp điện sinh hoạt mới ...................................96
4.2.1. Đánh giá dựa trên tiêu chí .................................................................................... 96
4.2.2. Đánh giá kết quả .................................................................................................. 97


4.3.Đánh giá hiệu quả của nghiệp vụ cấp điện trung áp mới ....................................97
4.3.1.Bảng đánh giá dựa trên các tiêu chí ...................................................................... 97
4.3.2.Đánh giá kết quả ................................................................................................... 98

4.4.Kết luận thử nghiệm và đánh giá ........................................................................98

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................. 100
1. Kết luận ...............................................................................................................100
2. Hướng phát triển của đề tài .................................................................................101

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................. 103


vii

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT

KÍ HIỆU

Tiếng Anh

Tiếng Việt

CLD

Causal Loop Diagram

Biểu đồ vòng lặp nhân quả

CL


Causal Loop

Vòng lặp nhân quả

CD

Causal Diagram

Biểu đồ vòng lặp

CL

Causal Link

Liên kết nhân quả

FL

Feedback Loop

Vịng lặp phản hồi

KSAT

Khảo sát

TCONG

Thi cơng


CT/DL

Cơng ty/ Điện lực

TCTĐL

Tổng cơng ty điện lực

CTĐL/ĐL

Công ty điện lực/ Điện lực

QLHD

Quản lý hợp đồng

IOS

iPhone Operating System

Hệ điều hành di động được
tạo và phát triển bởi Apple Inc

Android

Android

Hệ điều hành của Google dựa
trên nền tảng Linux được thiết kế

dành cho các thiết bị di động có
màn hình cảm ứng như điện
thoại thơng minh và máy tính
bảng

Window Phone

Window Phone

Hệ điều hành di động do
Microsoft phát triển cho điện
thoại thông minh

TU

Voltage Transformer

Thiết bị thay đổi biến điện áp

TI

Current Transformer

Thiết bị thay đổi biến dòng
điện


viii



ix

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1. Bảng mô tả các bước nghiệp vụ cấp điện sinh hoạt ...................... 42
Bảng 4. Bảng mô tả các bước trong nghiệp vụ cấp điện trung áp .............. 53
Bảng 2. Bảng thành phần biến số cấp điện sinh hoạt ................................. 58
Bảng 3. Bảng diễn giải quy trình cấp điện sinh hoạt mới ........................... 71
Bảng 5. Bảng thành phần biến số cấp điện trung áp ................................... 73
Bảng 6. Bảng mô tả các bước trong nghiệp vụ cấp điện trung áp mới ....... 89
Bảng 7. Bảng đánh giá nghiệp vụ cấp điện sinh hoạt dựa trên tiêu chí ...... 97
Bảng 8. Bảng đánh giá nghiệp vụ cấp điện trung áp dựa trên tiêu chí ....... 98

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Hình minh họa cho biểu đồ nhân quả [2]...................................... 3
Hình 1.2. Minh họa cho biểu đồ vịng lặp nhân quả [2] ............................... 5
Hình 1.3. Liên kết tích cực ............................................................................ 7
Hình 1.4. Liên kết tiêu cực ............................................................................ 8
Hình 1.5. Vịng lặp tương tác ........................................................................ 8
Hình 1.6. Vịng lặp cân bằng ........................................................................ 9
Hình 1.7. Vịng lặp tương tác ...................................................................... 10
Hình 1.8. Bộ luật phân tích ngun nhân [2] .............................................. 11
Hình 2.1. Mơ hình tổng thể hệ thống CMIS 3.0 ......................................... 20
Hình 2.2. Mơ hình triển khai Standalone .................................................... 34
Hình 2.3. Mơ hình triển khai RAC ............................................................. 34


x

Hình 2.4. Sơ đồ nghiệp vụ gốc cấp điện sinh hoạt ..................................... 37

Hình 2.5. Sơ đồ nghiệp vụ cấp điện trung áp.............................................. 45
Hình 3.1. Biểu đồ minh họa mối quan hệ các thành phần .......................... 55
Hình 3.2. Biểu đồ minh họa vịng lặp ......................................................... 56
Hình 3.3. Biểu đồ vịng lặp nhân quả một nghiệp vụ chung ...................... 57
Hình 3.4. Biểu đồ vòng lặp nhân quả nghiệp vụ gốc cấp điện sinh hoạt.... 59
Hình 3.5. Sơ đồ nghiệp vụ tối ưu cấp điện sinh hoạt .................................. 63
Hình 3.6. Giao diện chức năng ghi nhận kết quả đã điều chỉnh ................. 72
Hình 3.7. Biểu đồ vòng lặp nhân quả của nghiệp vụ cấp điện trung áp ..... 74
Hình 3.8. Sơ đồ tối ưu của nghiệp vụ cấp điện trung áp............................. 78
Hình 3.9. Giao diện chức năng ghi nhận kết quả trung áp đã điều chỉnh ... 90
Hình 3.10. Giao diện chức hủy yêu cầu trung áp bổ sung .......................... 90
Hình 4.1. Giao diện chức năng in báo cáo .................................................. 93
Hình 4.2. Báo cáo chi tiết cấp điện sinh hoạt ............................................. 94
Hình 4.3. Giao diện báo cáo cấp điện trung áp ........................................... 94
Hình 4.4. Báo cáo cấp điện trung áp ........................................................... 95
Hình 4.5. Giao diện báo cáo tổng hợp cấp điện trung áp ........................... 95
Hình 4.6. Báo cáo kinh chỉ tiêu chất lượng dịch vụ khách hàng ................ 96


MỞ ĐẦU
Trong luận văn này, tác giả nghiên cứu việc áp dụng Biểu đồ vịng lặp nhân
quả vào phân tích nghiệp vụ - Thử nghiệm áp dụng cho Hệ thống quản lý thông
tin Khách hàng Điện lực, thông qua việc xây dựng phương pháp mơ hình hóa
nghiệp vụ Ngành điện sau đó thử nghiệm áp dụng cho một hệ thống phần mềm
và đưa vào thực tiễn sử dụng. Trên bản đồ kinh tế thế giới, Việt Nam chưa phải
là một quốc gia có năng lực cạnh tranh có thứ hạng cao. Theo nghiên cứu của
Ngân hàng thế giới, báo cáo cơng bố mơi trường kinh doanh tồn cầu thì Việt
Nam - quốc gia có dân số hơn 95 triệu dân có thứ hạng thấp trên bảng xếp hạng
năng lực cạnh tranh của thế giới với kết quả xếp hạng 101 vào năm 2016 và 96
vào năm 2017 trong 190 nền kinh tế trên thế giới. Việc cải thiện thứ hạng về

năng lực cạnh tranh ln là một bài tốn khó và chưa đáp ứng được yêu cầu
của chính phủ qua các năm. Bởi vậy bài toán này cần được giải với chính phủ
và các doanh nghiệp trong đó có Tập đoàn Điện lực Việt Nam.
Chỉ số tiếp cận điện năng nằm trong năm chỉ số đánh giá được nhóm nghiên
cứu của Ngân hàng Thế Giới đánh giá có thay đổi tích cực giúp cho chỉ số đánh
giá chung của nền kinh tế Việt Nam. Đây là một chỉ số có ý nghĩa đặc biệt quan
trọng và Tập đoàn Điện lực Việt Nam nỗ lực cải thiện chỉ số theo từng năm,
tuy nhiên điều này vẫn chưa đạt đúng kỳ vọng của chính phủ nói chung và Tập
đồn Điện lực nói riêng. Chỉ số tiếp cận điện năng được đánh giá theo các tiêu
chí: thủ tục, thời gian và chi phí để kết nối với lưới điện, độ tin cậy cung cấp
điện và tính minh bạch của giá điện. Trong đó việc cải thiện thủ tục và thời gian
là điểm mấu chốt để tăng chất lượng cung cấp dịch vụ điện.
Với thế mạnh tiên phong áp dụng công nghệ vào quản lý kinh doanh điện
trong tập đoàn từ năm 1998, Tập đoàn Điện lực Việt Nam sử dụng phần mềm
Hệ thống quản lý thông tin khách hàng để minh bạch theo dõi q trình cung
cấp dịch vụ điện có hiệu quả. Mặc dù vậy, phần mềm gặp nhưng thách thức
1


trong việc phân tích ngun nhân hồn thiện nghiệp vụ thủ tục và đủ độ tin cậy
để theo dõi thời gian cung cấp dịch vụ điện.
Với những hệ thống lớn như Hệ thống quản lý thông tin khách hàng Điện
lực thì việc mơ hình hóa để hiểu hệ thống là điều đặc biệt quan trọng. Để hiểu
và từ đó phân tích nguyên nhân phát sinh trong hệ thống, ta phải tìm những
phương pháp thể hiện ý tưởng, lối tư duy theo một cách đặc biệt khác. Việc xây
dựng mơ hình hóa hệ thống thành biểu đồ vịng lặp để phân tích nguyên nhân
và đánh giá các nguyên nhân cơ bản của một vấn đề là đặc biệt phù hợp. Phân
tích nguyên nhân gốc giúp kiểm tra hệ thống theo phương pháp tập trung vào
tìm kiếm gốc rễ của vấn đề để có hướng điều chỉnh thích hợp.
Biểu đồ vịng lặp phân tích ngun nhân là một trong những cơng cụ biểu

đạt tư duy có từ lâu đời và được nghiên cứu thành nhiều phiên bản trong suốt
thời gian qua, từ 1985 đến nay. Với sự đóng góp vơ cùng quan trọng của cộng
đồng, biểu đồ vòng lặp nhân quả phát triển khơng ngừng nghỉ và ngày một
hồn thiện, là một trong những công cụ đắc lực trong việc phát triển phần mềm
trong đó có bài tốn cơng nghệ thơng tin của Tập đoàn Điện lực Việt Nam. Với
thế mạnh biểu diễn tư duy logic theo xu hướng ngắn gọn và bao quát nên việc
sử dụng biểu đồ vòng lặp nhân quả giúp làm tăng khả năng tiếp thu lên rất cao.
Hơn nữa đây cũng là một cách tiếp cận mới cho vấn đề tài liệu hóa các mơ hình
nghiệp vụ và hoạt động tương tác của các thành phần khác nhau trong hệ thống
phần mềm. Bạn có thể làm điều này bằng các phương pháp khác, nhưng thế
mạnh của biểu đồ vòng lặp nhân quả là thực hiện điều này một cách rõ ràng với
điều kiện tư duy việc mô phỏng biểu đồ thật sự logic và mạch lạc với độ bao
quát cao. Với việc áp dụng biểu đồ trong bài tốn cụ thể của ngành điện, chúng
ta có quyền hy vọng vào việc biểu đồ vòng lặp nhân quả sẽ trở thành công cụ
hiệu quả bổ trợ cho hệ thống phần mềm phục vụ hoạt động kinh doanh điện
năng của ngành điện.
2


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BIỂU ĐỒ VÒNG LẶP
NHÂN QUẢ
1.1.Giới thiệu Biểu đồ nhân quả
Hiện này, trên thế giới tồn tại hai kỹ thuật phổ biến để tìm nguyên nhân gốc
là biểu đồ (Diagram) và phương pháp đặt các câu hỏi tại sao (Five Whys).
Trong đó thì sử dụng biểu đồ (nhân quả) luôn là lựa chọn tối ưu để mô tả những
điều phức tạp một cách tổng quát và hệ thống.

Hình 1.1. Hình minh họa cho biểu đồ nhân quả [2]
Biểu đồ nhân quả (Causal Diagrams) là một công cụ rất mạnh mẽ được sử
dụng để mơ hình hóa các hệ thống phức tạp thông qua các phản hồi tương tác

qua lại. Việc sử dụng các nút và mũi tên để xây dựng các mơ hình đồ thị có
ngun nhân và kết quả bắt nguồn từ việc phát minh ra việc phân tích đường
dẫn bởi Sewall Wright năm 1918, rất lâu trước khi Phương pháp hệ thống động
ra đời. Tuy nhiên, do những hạn chế của dữ liệu di truyền, những biểu đồ
ngun nhân sớm này khơng có các vòng lặp - chúng được định hướng cho các
đồ thị khơng tuần hồn [2].
Biểu đồ nhân quả là một cơng cụ đồ họa cho phép quan sát các mối quan hệ
nhân quả giữa các biến trong một mơ hình nhân quả. Một sơ đồ nhân quả điển
hình sẽ bao gồm một tập hợp các biến (hoặc các nút) được định nghĩa là nằm

3


trong phạm vi mơ hình được mơ tả. Bất kỳ biến nào trong biểu đồ phải được
kết nối bằng mũi tên tới một biến khác mà nó có ảnh hưởng nhân quả - đầu mũi
tên mô tả hướng mối quan hệ nhân quả này, ví dụ như một mũi tên liên kết các
biến A và B với đầu mũi tên ở B cho biết mối quan hệ theo đó (tất cả các yếu
tố khác đều như nhau) một thay đổi định tính hoặc định lượng trong A có thể
gây ra sự thay đổi trong B [2].
Các biểu đồ nhân quả bao gồm sơ đồ vịng lặp phân tích ngun nhân, đồ thị
khơng tuần hồn và sơ đồ Ishikawa [4].
Biểu đồ vịng lặp nhân quả được sử dụng chính thức đầu tiên bởi Tiến sĩ
Dennis Meadows tại một cuộc hội thảo dành cho các nhà giáo dục tại Mỹ. Nhà
khoa học người Mỹ ơng Meadows giải thích rằng khi ơng và những người khác
đang làm việc trên mơ hình World3 (khoảng năm 1970-72), họ nhận ra rằng họ
sẽ không thể sử dụng đầu ra máy tính để giải thích cách các vịng phản hồi hoạt
động trong mơ hình của họ khi trình bày kết quả của họ cho người khác. Họ đã
quyết định hiển thị các vịng phản hồi (khơng có các biến định lượng stock (đo
lường tại một thời điểm), flow (đo lường trong một khoảng thời gian) và các
biến số khác), sử dụng các mũi tên kết nối tên của các thành phần mơ hình

chính trong các vịng phản hồi. Đây có thể là lần sử dụng chính thức đầu tiên
của Biểu đồ nhân quả
Biểu đồ vòng lặp nhân quả là một công cụ mạnh mẽ để lập bản đồ cấu trúc
phản hồi của các hệ thống phức tạp và nó có thể hữu ích cho chúng ta kể cả
trong các giai đoạn mới bắt đầu của một dự án. Lập bản đồ cấu trúc phản hồi
của các hệ thống bằng cách phác hoạ sơ đồ nguyên nhân để nắm bắt những
phản hồi mà chúng ta nhận ra.
Để có hiệu quả, chúng ta nên làm theo các quy tắc của sơ đồ nhân quả, bao
gồm lựa chọn tên biến, cách bố trí, và phân cực và vịng lặp liên kết nhân quả.
1.2.Lý do ra đời
4


Có thể nói cùng với sự phát triển quá nhanh của các hệ thống phức tạp thì
các cách trình bày đúng đắn cũng có những bước phát triển rất nhanh, rất nhiều
các cách trình bày mơ hình dịng suy nghĩ lần lượt ra đời, cùng với sự phát triển
đó chúng ta phải đối mặt với các câu hỏi rất khó tìm lời giải như:
o Làm sao để thích ứng với độ phức tạp của các hệ thống phức tạp [1]
o Làm thế nào để chúng ta có thể đơn giản hóa và dễ dàng được đón nhận
bởi mọi người
o Có khả năng chia sẻ để chia sẻ và cùng với đó là cùng hồn thiện vấn đề
cùng được thảo luận.
o …....

Hình 1.2. Minh họa cho biểu đồ vịng lặp nhân quả [2]
Hầu hết các phần trình bày và thuyết giảng trên thế giới đều bao gồm sơ đồ
vòng lặp nguyên nhân vì một số điều được thể hiện tốt hơn với mơ hình thị giác

5



hơn là chỉ bằng từ ngữ. Các hệ thống phức tạp ln địi hỏi lối tư duy hệ thống,
linh hoạt và thay đổi theo thời gian nên đòi hỏi một ngơn ngữ thể hiện khác. [5]
1.3.Cơng dụng của biểu đồ
Có 3 lý do chính thể hiện tại sao Biểu đồ vịng lặp nhân quả lại hữu ích:
o Chúng giúp người trình bày rõ được tinh thần chung của hệ thống phức
tạp và làm cho suy nghĩ của chính người trình bày rõ ràng và mạch lạc
hơn.
o Chúng giúp chúng ta xác định các nguyên nhân thông thường dẫn đến
hành vi của hệ thống một cách ngắn gọn. Từ đó giúp đưa ra quyết định
thay đổi hệ thốn tốt hơn để đạt được kết quả mong muốn
o Chúng giúp chúng ta chia sẻ các biểu đồ và cùng sửa đổi cùng với người
khác, có khả năng mở ra một cuộc đối thoại phong phú.
1.4. Biểu đồ vòng lặp nhân quả
1.4.1.Các biến số
Nói đến biểu đồ nhân quả thì phải nhắc đến các biến số tham gia cùng xâu
dựng lên mơ hình này.
Một biểu đồ vòng lặp nhân quả cơ bản là bao gồm các biến được kết nối bởi
các mũi tên thể hiện ảnh hưởng nhân quả giữa các biến số. Các vòng phản hồi
quan trọng cũng được xác định trong biểu đồ.
o Các biến có liên quan bởi các liên kết nhân quả, thể hiện bởi các mũi tên
o Mỗi liên kết nhân quả được chỉ định một cực, hoặc dương (+) hoặc âm () để cho biết biến số phụ thuộc thay đổi như thế nào khi biến độc lập thay
đổi.
o Các vòng quan trọng được đánh dấu bởi một bộ nhận diện vòng lặp cho
thấy vòng lặp là phản hồi tích cực (tăng cường) hay tiêu cực (cân đối).
o Một liên kết tích cực có nghĩa là nếu nguyên nhân tăng lên, hiệu quả sẽ
tăng

6



o Một liên kết âm có nghĩa là nếu làm tăng nguyên nhân, hiệu quả giảm
o Liên kết cực mô tả cấu trúc của hệ thống. Chúng không mô tả hành vi của
các biến. Nghĩa là, Chúng mô tả điều gì sẽ xảy ra nếu có sự thay đổi.
Khi đánh giá độ phân cực của các liên kết cá nhân, giả sử tất cả các biến khác
là hằng số (nghĩa là mối quan hệ nhân quả cụ thể giữa hai biến được tập trung).
Khi đánh giá hành vi thực tế của một hệ thống, tất cả các biến tương tác đồng
thời và sử dụng máy tính để mơ phỏng thơng thường là cần thiết để tìm ra hành
vi của hệ thống và xác định các chu kỳ nào chiếm ưu thế.
Chúng ta phải sử dụng mô tả hệ thống và các chế độ tham chiếu để phát triển
Biểu đồ vòng lặp nhân quả qua các quá trình phản hồi mà chúng ta cho rằng nó
tạo ra sự chuyển biến [2].
1.4.2.Liên kết nhân quả
1.4.2.1.Liên kết tích cực (Positive causal links)

Hình 1.3. Liên kết tích cực
Liên kết tích cực có nghĩa là hai biến số thay đổi theo cùng một hướng, tức
là nếu biến số mà liên kết bắt đầu giảm, biến số kia cũng giảm. Tương tự như
vậy, nếu biến số mà liên kết bắt đầu tăng thì biến số kia sẽ tăng lên.[2]

7


1.4.2.2. Liên kết tiêu cực (Negative causal links)

Hình 1.4. Liên kết tiêu cực
Liên kết tiêu cực có nghĩa là hai biến thay đổi theo hướng ngược nhau, tức
là nếu biến số mà liên kết bắt đầu tăng thì nút kia sẽ giảm và ngược lại.[2]
1.4.3.Vịng lặp tương tác (Feedback Loop)


Hình 1.5. Vòng lặp tương tác
Sự tương tác qua lại giữa các thành phần trong hệ thống có thể miêu tả bằng
các vòng lặp tương tác. Để lập vòng lặp tương tác, ta cần phải xác định các
thành phần có liên kết với hệ thống và sự tương tác giữa chúng là tích cực hay
tiêu cực.
Ví dụ: Nếu rừng có nguy cơ bị tàn phá bởi lâm tặc, diện tích rừng giảm, hạt
trưởng kiểm lâm sẽ tăng cường giờ đi tuần và kêu gọi tham gia của các lực

8


lượng vũ trang nhằm triệt phá các hoạt động phá rừng và khai thác gỗ lậu. Các
biện pháp được tăng cường, số lượng lâm tặc sẽ ít dần, diện tích rừng tăng. Lâm
tắc ít hơn sẽ làm giảm nguy cơ rừng bị tàn phá. Ở đây, diện tích rừng và các
biện pháp ngăn chặn lâm tặc là đồng biến. Lâm tặc và nguy cơ rừng bị tàn phá
là nghịch biến. Các vịng lặp được xem là tích cực khi các biến số bên trong tự
củng cố và phát triển, do đó các thành phần này sẽ phát triển vơ hạn. Cịn các
vịng lặp tiêu cực thường có xu hướng ổn định theo thời gian. Qua đó có thể dự
đốn được hướng thay đổi về giá trị của các biến số trong hệ thống theo thời
gian [2].
1.4.3.1.Vịng lặp cân bằng

Hình 1.6. Vòng lặp cân bằng

9


1.4.3.2.Vịng lặp gia cố

Hình 1.7. Vịng lặp tương tác

1.4.4.Giới hạn của biểu đồ vòng lặp nhân quả
Giống như tất cả các cơng cụ hỗ trợ trình bày khác, Biểu đồ nhân quả khơng
bao giờ có thể là tồn diện [5].
Các giới hạn của nó bao gồm:
o Biểu đồ cũng khơng bao giờ có điểm kết thúc, nếu có cũng chỉ là tạm
thời.
o Biểu đồ không mô tả được giữa số lượng tại một thời điểm hay số lượng
trong một khoảng thời gian.
o Một số vịng lặp có thể được xác định chi tiết hơn
1.5.Mơ hình hóa việc phân tích ngun nhân của biểu đồ
1.5.1.Ngun tắc lập mơ hình phân tích nguyên nhân
Cấu trúc của tất cả các biểu đồ bao gồm hai phần:
o Các giả thuyết về môi trường vật lý và trừu tượng
o Các giả định về xử lý và phân tích các tác nhân hoạt động trong các cấu
trúc đó.

10


Cấu trúc vật lý và trừu tượng của một mô hình bao gồm ranh giới của mơ
hình và cấu trúc stock and flow của con người, vật chất, tiền bạc, thơng tin...
Chính những điều đó thể hiện các thành phần đặc trưng của hệ thống.
Các tác nhân trong quy trình ra quyết định đưa ra các bộ luật quyết định để
từ đó xác định hành vi của các tác nhân trong hệ thống. Các hành vi giả định
của một mô hình mơ phỏng mơ tả cách mà mọi người phản ứng với các tình
huống khác nhau. Mơ hình Urban Dynamics cũng bao gồm các bộ luật quyết
định để chi phối việc di chuyển và cấu trúc mơ hình.
1.5.2.Phân tích ngun nhân và các bộ luật ra quyết định
Bộ luật ra quyết định là các chính sách và giao thức có từ trước đưa ra các
cách thức ra quyết định xử lý thơng tin. Ngun nhân được hình thành sau khi

áp dụng bộ luật là kết quả của quá trình này. Mọi bộ luật có thể được coi là một
quy trình xử lý thơng tin. (Hình 1.8)

Hình 1.8. Bộ luật phân tích nguyên nhân [2]
Giá trị đầu vào của một quá trình thực thi để đưa ra quyết định là nhiều loại
thơng tin hoặc tín hiệu khác nhau. Các tín hiệu sau đó được giải thích bởi người
ra quyết định để đưa ra quyết định.

11


Các mơ hình thể hiện tinh thần chung của những người ra quyết định, cùng
với các yếu tố về tổ chức, chính trị, cá nhân và các yếu tố khác, ảnh hưởng đến
việc lựa chọn tín hiệu từ bộ thơng tin có sẵn. Những tín hiệu thực sự được sử
dụng trong việc ra quyết định cũng không nhất thiết cần phải được xử lý tối ưu.
1.5.3.Năm nguyên tắc cơ bản
Tiêu chỉ Baker: Giá trị đầu vào cho tất cả các bộ luật ra quyết định phải được
giới hạn thông tin ở mức thực sự sẵn sàng phục vụ cho việc đưa ra quyết
định.[2]
o Không ai biết trước được tương lại. Tất cả những kỳ vọng và niềm tin về
tương lai đều dựa trên thơng tin lịch sử. Do đó, kỳ vọng và niềm tin có
thể khơng chính xác.
o Thực tế và suy đốn ln có sự khác biệt do độ trễ của việc đo lường cùng
với đó là báo cáo không được cập nhật ngay khi nhận được thêm giá trị
mới. Cho nên suy đốn thường khác với tình hình thực tế.
o Kết quả của các trường hợp chưa được xử lý luôn là một dấu hỏi. Thế nên
những kỳ vọng về tình huống chưa từng biết đến có thể sai.
Các bộ luật ra quyết định của một mơ hình phải phù hợp với thực tiễn.[2]
o Tất cả các biến số và mối quan hệ nên có ý nghĩa và liên quan với nhau
trong thực tế.

o Đơn vị đo lường trong tất cả các phương trình phải giống nhau. Khơng
sử dụng các hệ số tỷ lệ tùy ý.
o Việc đưa ra quyết định không nên được coi là phù hợp với bất kỳ lý
thuyết nào trước đó mà nên được thẩm định từ trước.
Cần phân biệt điều kiện thực tế và điều kiện mong muốn. Các ràng buộc vật
lý để thực hiện các kết quả mong muốn phải được đưa ra trình bày trong mơ
hình.[2]

12


Bộ luật ra quyết định phải thật mạnh trong điều kiện ngặt nghèo.[2]
o Các trạng thái suy đoán và thực tế nên được phân biệt.
o Nên tách biệt tỷ lệ của sự thay đổi giữa suy đốn và thực tế.
Khơng nên cân bằng. Cân bằng và ổn định có thể (hoặc không) xuất hiện từ
sự tương tác của các thành phần của hệ thống.
1.6.Kết chương
Kết luận lại, chương 1 đã tổng hợp những khái niệm cơ bản, những đặc điểm
chung về biểu đồ vòng lặp nhân quả. Đây là cơ sở để đầu tiên để năm bắt và
hiểu rõ được biểu đồ vịng lặp nhân quả là gì. Lịch sử ra đời từ lâu đời đã nói
lên được tầm quan trọng trong việc ứng dụng biểu đồ. Điều này chứng minh
được biểu đồ ln là một cách làm có hiệu quả để làm rõ mối quan hệ giữa các
thành phần trong mộ hệ thống cụ thể. Chương tiếp theo sẽ lần lượt giới thiệu
một hệ thống thông tin đầy đủ, đây cũng để làm rõ việc hệ thống công nghệ
thông tin cũng có thể được áp dụng vịng lặp biểu đồ nhân quả một cách hiệu
quả.

13