Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết độ tin cậy trong lập và quản lý tiến độ thi công các công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam

Chia sẻ: Elysale Elysale | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

25
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung của luận án gồm có 4 chương, được trình bày như sau: Tổng quan về công tác lập và quản lý tiến độ thi công; Lý thuyết độ tin cậy và phương pháp xác định thời gian thực hiện công việc trong lập tiến độ thi công; Xác định thời gian thực hiện công việc có xét đến tác động của các nhân tố rủi ro trong lập tiến độ thi công; Lập và quản lý tiến độ thi công công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam theo lý thuyết độ tin cậy.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết độ tin cậy trong lập và quản lý tiến độ thi công các công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN VĂN SƠN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY TRONG LẬP VÀ QUẢN LÝ TIẾN ĐỘ THI CÔNG CÁC CÔNG TRÌNH THỦY LỢI, THỦY ĐIỆN Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy Mã số chuyên ngành: 9580202 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2020 1
Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Thủy lợi Người hướng dẫn khoa học: NGUYỄN HỮU HUẾPGS.TS. NGUYỄN HỮU HUẾ Phản biện 1: PGS.TS. Phạm Minh Hà Phản biện 2: PGS.TS. Mai Văn Công Phản biện 3: TS. Đỗ Đình Đức Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án họp tại Room 5/K1 Trường Đại học Thủy lợi vào lúc 8 giờ30 ngày 1 tháng 7 năm 2020 Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: - Thư viện Quốc gia - Thư viện Trường Đại học Thủy lợi 2
MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Tiến độ thi công xây dựng là một trong những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến giá thành và chất lượng của sản phẩm xây dựng. Ở Việt Nam, đa phần các công trình xây dựng, đặc biệt là công trình vốn đầu tư công, trong đó có công trình thủy lợi, thủy điện bị chậm tiến độ thi công. Công trình thủy lợi, thủy điện thường có khối lượng thi công lớn, thời gian thi công kéo dài qua nhiều mùa nên chịu ảnh hưởng mạnh bởi yếu tố bất định: thời tiết, khí hậu, thủy văn, dòng chảy, địa chất... Có 2 nguyên nhân lớn gây chậm tiến độ thi công: Một là, việc xác định một cách tương đối chính xác thời gian thực hiện các công việc không hề dễ dàng, vì bài toán tiến độ thi công mang nhiều yếu tố bất định. Trong khi đó, tiêu chuẩn tính toán thiết kế ở nước ta và trên thế giới đều mang tính chất tiền định. Hai là, trong quá trình thi công, việc quản lý nhằm giảm thiểu, ngăn ngừa các yếu tố rủi ro gây chậm tiến độ thi công chưa được chú trọng đúng mức. Do đó, cần phải xác định được các nhân tố rủi ro, đánh giá được mức độ ảnh hưởng của mỗi nhân tố đến thời gian hoàn thành công việc và xây dựng được phân phối xác suất thời gian thi công thực tế so với thời gian dự kiến ban đầu. Từ đó xây dựng quy trình lập và quản lý tiến độ thi công theo lý thuyết độ tin cậy sẽ giúp khắc phục được 2 nguyên nhân trên. Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết độ tin cậy trong lập và quản lý tiến độ thi công công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam” là rất cần thiết, mang tính khoa học và thực tiễn cao. 2. Mục tiêu nghiên cứu Sử dụng mô phỏng Monte-Carlo để xây dựng phương pháp lập tiến độ thi công có xét đến ảnh hưởng của các nhân tố rủi ro, từ đó đánh giá được độ tin cậy của tiến độ thi công, đồng thời đề xuất biện pháp quản lý tiến độ thi công đảm bảo độ tin cậy từ việc quản lý rủi ro; 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Công trình thủy lợi, thủy điện 3
Phạm vi nghiên cứu: Lập và quản lý tiến độ thi công công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam. 4. Nội dung nghiên cứu (i) Xác định, phân nhóm, đánh giá mức độ ảnh hưởng của các nhân tố rủi ro gây nên chậm tiến độ thi công; (ii) Xác định xác suất thời gian thi công của các công tác chính làm cơ sở lập tiến độ thi công theo lý thuyết độ tin cậy; (iii) Xây dựng phương pháp lập tiến độ thi công có xét đến ảnh hưởng của các nhân tố rủi ro sử dụng mô phỏng Monte-carlo, từ đó đánh giá được độ tin cậy của tiến độ thi công theo xác suất; (iv) Đề xuất biện pháp quản lý tiến độ thi công đảm bảo độ tin cậy từ việc quản lý rủi ro. 5. Phương pháp nghiên cứu Trong nghiên cứu sử dụng các phương pháp: Phương pháp phân tích thống kê, phương pháp chuyên gia, phương pháp tổng hợp, kế thừa, phương pháp mô phỏng. 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 6.1. Ý nghĩa khoa học (i) Xác định được các nhân tố rủi ro gây chậm tiến độ thi công và mức độ ảnh hưởng của chúng đến tiến độ thi công công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam làm cơ sở cho các chủ thể tham gia có kế hoạch chủ động, điều chỉnh trong lập và quản lý tiến độ thi công; (ii) Phân phối thống kê về thời gian thi công các công việc chính là căn cứ cho các cán bộ kỹ thuật khi thực hiện việc lập và quản lý tiến độ thi công ứng lý thuyết độ tin cậy. 6.2. Ý nghĩa thực tiễn (i) Quy trình lập tiến độ thi công công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam theo lý thuyết độ tin cậy sử dụng mô phỏng Monte-Carlo giúp cho các cán bộ kỹ thuật lập tiến độ và dự báo thời gian hoàn thành công trình tương đối chính xác. (ii) Có ý nghĩa với các đơn vị: Quản lý nhà nước, chủ đầu tư, tư vấn thiết kế, tư vấn giám sát, nhà thầu thi công trong quá trình lập và quản lý tiến độ thi công. 4
7. Cấu trúc của luận án • Phần Mở đầu • Chương 1. Tổng quan về công tác lập và quản lý tiến độ thi công • Chương 2. Lý thuyết độ tin cậy và phương pháp xác định thời gian thực hiện công việc trong lập tiến độ thi công • Chương 3. Xác định thời gian thực hiện công việc có xét đến tác động của các nhân tố rủi ro trong lập tiến độ thi công • Chương 4. Lập và quản lý tiến độ thi công công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam theo lý thuyết độ tin cậy • Phần kết luận và kiến nghị • Danh mục công trình công bố của tác giả • Tài liệu tham khảo 5
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC LẬP VÀ QUẢN LÝ TIẾN ĐỘ THI CÔNG 1.1 Tổng quan về lập và quản lý tiến độ thi công 1.1.1. Khái niệm cơ bản về tiến độ thi công Tiến độ thi công là một kế hoạch thể hiện về mặt thời gian hoạt động của dự án xây dựng, thể hiện phương pháp tổ chức thi công, trình tự - thời gian thi công các công việc và hao phí tài nguyên theo thời gian. Là cơ sở để lập chi phí, điều phối phân bổ chi phí theo từng thời điểm, xác định nhu cầu nhân lực, vật tư, huy động máy móc thiết bị của nhà thầu thi công; 1.1.2. Các phương pháp thể hiện tiến độ thi công hiện nay Các phương pháp thể hiện tiến độ thi công hiện nay: (i) Sơ đồ ngang (GANTT): Không thể thực hiện được mối quan hệ giữa các công việc, không ghi rõ quy trình công nghệ; (ii) Sơ đồ xiên (sơ đồ chu trình): Không thể hiện được các dự án lớn có nhiều công việc; (iii) Phương pháp CPM (AOA): Thời gian thực hiện công việc dựa vào dự đoán của người lập; (iv) Phương pháp CPM (PERT): Sử dụng xác xuất về thời gian nhưng việc ước lượng thời gian lạc quan, thời gian kỳ vọng và thời gian bi quan rất khó khăn; (v) Phương pháp CPM (Fuzzy-lý thuyết tập mờ): Rất khó khăn khi xác định các luật mờ; (vi) Phương pháp CPM (mô phỏng Monte-Carlo): Dễ sử dụng, thuận tiện khi chỉ cần thực hiện trên excel, nhưng cần phải xác định được hàm phân phối thời gian thực hiện công việc và ảnh hưởng của các rủi ro đến thời gian thi công. Trong nghiên cứu này sử dụng phương pháp CPM (mô phỏng Monte-Carlo) để lập và quản lý tiến độ thi công công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam. 1.1.3. Quản lý tiến độ thi công trong xây dựng và phương pháp Giá trị thu được - Earned Value Management (EVM) Quản lý tiến độ thực hiện dự án là một trong những nội dung then chốt trong quá trình triển khai thực hiện dự án, vì vậy các bước thực hiện cũng tuân thủ vào một vòng lặp liên tục: lập kế hoạch - giám sát - kiểm soát. Công tác quản lý tiến độ 6
thi công hiện nay chủ yếu tuân theo các quy trình trong luật định, tất cả các công trình áp dụng như nhau. EVM là kỹ thuật sử dụng để theo dõi tiến độ và tình trạng của dự án và dự đoán hiệu quả của dự án. EVM là kỹ thuật quản lý, kiểm soát tích hợp giữa quản lý mục tiêu (phạm vi công việc), tiến độ và chi phí. Tuy nhiên, EVM ít được sử dụng ở Việt Nam bởi vì nó gây khó khăn cho các kỹ sư trong việc xác định các chi phí, lợi nhuận, lãi suất ở các thời điểm khác nhau. Giải pháp đơn giản nhất là xây dựng một bản tiến độ có độ tin cậy phù hợp, xác định rõ các rủi ro có thể gây chậm tiến độ thi công từ đó quản lý, hạn chế, ngăn ngừa, giảm thiểu rủi ro để đảm bảo công trình thực hiện đúng tiến độ. Nghiên cứu này cụ thể hóa những nội dung đó. 1.2 Đánh giá công tác lập và quản lý tiến độ thi công công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam 1.2.1. Phương pháp lập và thể hiện tiến độ thi công hiện nay Hầu hết đều lập và thể hiện tiến độ theo sơ đồ ngang (GANTT) 1.2.2. Xác định thời gian thi công trong lập tiến độ thi công hiện nay Xác định dựa trên định mức xây dựng (năng suất máy móc, nhân lực), ước lượng theo kinh nghiệm của người lập. 1.2.3. Công tác quản lý tiến độ thi công hiện nay Quản lý theo quy trình và quy định trong các văn bản pháp luật chung cho các dự án xây dựng. 1.2.4. Tình hình và nguyên nhân chậm tiến độ thi công các công trình thủy lợi, thủy điện Báo cáo của Bộ Kế hoạch và Đầu tư đánh giá tổng thể đầu tư năm 2018 cho biết, có 1.778 dự án chậm tiến độ. Trong những năm gần đây, nhiều dự án thủy điện bị chậm tiến độ gây thiệt hại lớn về kinh tế cho nhà đầu tư, điển hình phải kể đến các dự án sau: Thủy điện Bản Chát, thủy điện Nậm, thủy điện Huội Quảng, cống Đò Điểm (Hà Tĩnh), hồ Rào Đá (Quảng Bình), hồ Nước Trong (Quảng Ngãi), hồ Sông Ray (Bà Rịa - Vũng Tàu), hồ Tả Trạch (Thừa Thiên - Huế)... Điều này cho 7
thấy tình hình chậm tiến độ thi công diễn ra trên hầu hết các loại hình công trình, kể cả chủ đầu tư là tư nhân hay Nhà nước. Tác giả thống kê 33 công trình thủy lợi, thủy điện trong những năm gần đây chậm tiến độ cho thấy các nguyên nhân thường là: giải phóng mặt bằng, biện pháp thi công không hợp lý, địa chất thay đổi, điều kiện thủy văn, dòng chảy, thiếu vốn, không điều động được nhân công, khan hiếm nguồn vật liệu… 1.3 Phân tích các kết quả nghiên cứu có liên quan về lập và quản lý tiến độ thi công 1.3.1. Các kết quả nghiên cứu ngoài nước Georger High, Gantt: Xây dựng tiến độ theo sơ đồ đường thẳng với nền tảng là xác định đường găng để xác định thời hạn hoàn thành. Mô hình chỉ xác định dựa trên dữ liệu quá khứ và kinh nghiệm chủ quan của người lập tiến độ. Demeulemeeste, E.Vanhoucke, Herroelen, PERT: Xác định biến ngẫu nhiên cho các nút hoạt động của sơ đồ mạng. Không xem xét biến thiên của từng yếu tố tác động đến tiến độ. Byung Cheol Kim: Tập trung nhiều vào kỹ thuật xác định tiến độ với nền tảng là thuật thích ứng Bayes và đường cong tiến độ cơ sở. Chưa phân tích được cho nhiều loại công trình 1.3.2. Các kết quả nghiên cứu trong nước - Lê Anh Dũng (2004), Nguyễn Văn Cự (2008), nghiên cứu về xây dựng và tối ưu hóa tiến độ thi công, chưa làm rõ việc ảnh hưởng của các nhân tố bất định đến tiến độ thi công. - Trần Hữu Lân (2012), Nghiên cứu xác định tiến độ thi công công trình có tính đến yếu tố bất định. Áp dụng đối với một số công trình ở Việt Nam: phương pháp này chỉ sử dụng khi dự án đã thi công được một giai đoạn nhất định; tiến độ được giám sát và báo cáo định kỳ một cách chính xác. - Lại Hải Đăng, Lưu Trường Văn, mô phỏng tiến độ thi công bằng phương pháp Monte Carlo: Nghiên cứu chỉ mới dừng lại ở việc mô phỏng cho một dự án cụ thể, chưa đánh giá được độ tin cậy của tiến độ thi công. 8
Chưa có nghiên cứu nào nghiên cứu ứng dụng lý thuyết độ tin cậy trong lập và quản lý tiến độ thi công cho các công trình thủy lợi, thủy điện. 1.4 Phân tích cơ sở khoa học về bài toán tiến độ thi công Bài toán lập tiến độ thi công có những đặc điểm nổi bật sau: Chấp nhận các đặc trưng ngẫu nhiên của các nhân tố, số lượng các nhân tố ảnh hưởng lớn, chịu ảnh hưởng bởi các quyết định của con người, chấp nhận các rủi ro, có nhu cầu dự báo cao. 1.5 Phân tích định hướng nghiên cứu Theo các nhà quản lý và nhiều nhà khoa học, việc chậm tiến độ thi công trước hết do việc lập tiến độ thi công chưa lường trước được các nhân tố tác động nên khi ước lượng thời gian chưa chính xác. Ngoài ra, việc lập tiến độ theo phương pháp tất định cũng chưa đánh giá được độ tin cậy của các thông số thời gian. Việc ước lượng thời gian thi công chưa phù hợp dẫn đến có những công việc thi công nhanh hơn so với dự kiến, có những công việc lại kéo dài hơn so với dự kiến làm cho tổng thời gian thi công của công trình không đảm bảo như dự kiến ban đầu. Việc xác định thời gian thi công thông qua các thông số: thời gian lạc quan, thời gian bi quan và thời gian kỳ vọng trong PERT cho độ tin cậy cao hơn so với phương pháp tất định. Tuy nhiên, PERT thường chỉ tính toán xoay quanh một đường găng nên đôi khi có sự thay đổi thời gian của những công việc găng có thể làm thay đổi đường găng mà PERT không kể đến. Vì vậy, phương pháp mô phỏng Monte-Carlo được sử dụng trong nghiên cứu này nhằm thay thế cho PERT. Mô phỏng Monte-Carlo đòi hỏi phải xây dựng được phân phối xác suất thời gian thi công của các công việc dựa trên phân tích các nhân tố rủi ro và mức độ ảnh hưởng của các nhân tố đó đến thời gian thi công. Mô phỏng Monte-Carlo cũng cho phép đánh giá độ tin cậy của một bản tiến độ thi công dựa vào tần suất xuất hiện của thời gian hoàn thành công trình. Căn cứ vào độ tin cậy của bản tiến độ thi công đó, người quản lý có thể quản lý giảm thiểu rủi ro để đạt được độ tin cậy mong muốn. Để thực hiện được những nội dung trên, nghiên cứu thực hiện qua các bước sau: 9
Cơ sở lý thuyết xác định các nhân tố Thang đo thử (Tổng hợp các nghiên cứu đã có) (Dựa trên đặc thù của nghiên cứu) B1. Xác định các nhân tố ảnh hưởng và mức Phỏng vấn thử độ ảnh hưởng Điều chỉnh thang đo Thảo luận chuyên gia của nhân tố đến thời gian hoàn thành công việc Thang đo chính thức Khảo sát chính thức EFA (r) Hồi quy tuyến tính Thang đo hoàn chỉnh Cronbach’s Alpha Thống kê các công tác Trao đổi Các công tác thi công chính chuyên gia cần điều tra B2. Phân tích thống Thu thập bảng tiến độ thi công đã được phê duyệt kê và tính (Thời gian hoàn thành công việc được ước lượng dựa Thống kê các công toán phân trên định mức xây dựng –Tđ) trình cần điều tra phối xác suất thời gian thi Lập bảng thống kê, so sánh giữa Tđ và Tt công các Thu thập số liệu thời gian hoàn (theo % và chia làm 2 loại: thấp hơn và công tác thành công việc theo thực tế –Tt cao hơn so với định mức chính (a, b) Tính toán phân phối xác suất cho 2 dạng số liệu: thấp hơn định mức (dạng a) và cao hơn định mức (dạng b) Lập tiến độ cơ sở (giá trị thời gian hoàn Đánh giá các nhân tố rủi ro, dựa vào thành công việc (tm) được ước lượng phương trình hồi quy đã thiết lập ở theo định mức xây dựng) bước 1, xác định được giá trị  B3. Xây dựng các Dựa vào phân phối xác suất đã thiết lập bươc lập Phát số ngẫu nhiên ở bước 2, xác định được a%, b% và kiểm nghiệm tiến độ Lập phân phối xác suất dạng thi công Tính toán ta = a% x tm; tb= (b%+) x tm tam giác giữa 3 giá trị: ta, tb, theo lý tm thuyết độ tin cậy Lặp lại nhiều lần Xác định Tij Phát số ngẫu nhiên Tính toán xác suất tổng thời gian thi công và các chỉ số độ tin cậy và đánh giá độ tin cậy của thời gian thi công Hình 1-1. Sơ đồ nghiên cứu 10
Kết luận chương 1 Trong chương này tác giả đã tổng hợp các phương pháp thể hiện và quản lý tiến độ thi công phổ biến hiện nay: sơ đồ ngang, sơ đồ xiên, phương pháp sơ đồ mạng, phương pháp giá trị thu được. Các công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam chủ yếu sử dụng sơ đồ ngang để thể hiện tiến độ thi công, và quản lý tiến độ theo các quy định của luật định, chưa chú trọng đến vấn đề quản lý rủi ro. Việc xác định thời gian thi công trong lập và quản lý tiến độ dựa vào phương pháp tất định, ước lượng, phụ thuộc vào chủ quan của người thực hiện. Dựa trên kết quả thống kê tính hình và nguyên nhân chậm tiến độ thi công của 36 công trình thủy lợi, thủy điện, tác giả đã xác định có 2 nguyên nhân chính gây chậm tiến độ thi công: Một là, phương pháp lập tiến độ thi công chưa xét đến các rủi ro, chưa đánh giá được độ tin cậy của thời gian thi công; Hai là, chưa chú trọng công tác quản lý tiến độ thi công thông qua việc quản lý rủi ro nhằm tăng độ tin cậy của tiến độ thi công đã lập. Vì vậy, cần có nghiên cứu thấu đáo giải quyết 2 nội dung này để giảm thiểu tình trạng chậm tiến độ thi công hiện nay. Thông qua các nghiên cứu trong và ngoài nước cho thấy có nhiều nghiên cứu liên quan đến tiến độ thi công, tuy nhiên chưa có nghiên cứu nào nghiên cứu cụ thể ứng dụng lý thuyết độ tin cậy vào lập và quản lý tiến độ thi công cho công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam. Bài toán tiến độ thi công là bài toán có các đặc trưng ngẫu nhiên, chịu ảnh hưởng bởi nhiều nhân tố, đôi khi phải chấp nhận rủi ro và có nhu cầu dự báo cao về thời gian hoàn thành nên sử dụng lý thuyết độ tin cậy trong lập và quản lý tiến độ thi công là phù hợp. Qua phân tích ưu nhược điểm của các phương pháp lập tiến độ thi công theo lý thuyết độ tin cậy (PERT, Fuzzy, Monte-Carlo), tác giả lựa chọn phương pháp Monte-Carlo để thực hiện nghiên cứu. Để đạt được mục đích nghiên cứu tác giả đã phân tích đề xuất sơ đồ nghiên cứu và định hướng nghiên cứu như sau: (1) Xác định, phân nhóm, đánh giá mức độ ảnh hưởng của các nhân tố rủi ro gây nên chậm tiến độ thi công; (2) Xác định xác suất thời gian thi công của các công tác chính làm cơ sở lập tiến độ thi công theo lý thuyết độ tin cậy; (3) Xây dựng phương pháp lập tiến độ thi công có xét đến ảnh hưởng của các nhân tố rủi ro sử dụng mô phỏng Monte-Carlo, từ đó đánh giá được độ tin cậy của tiến độ thi công theo xác suất; (4) Đề xuất biện phá quản lý rủi ro ảnh hưởng đến tiến độ thi công. Các nội dung cụ thể được trình bày ở các chương sau. 11
CHƯƠNG 2 LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THỜI GIAN THỰC HIỆN CÔNG VIỆC TRONG LẬP VÀ QUẢN LÝ TIẾN ĐỘ THI CÔNG 2.1 Khái niệm cơ bản về lý thuyết độ tin cậy Theo Viện sỹ người Nga B.V. Gnedenko: Những nguyên lý khoa học tổng quát nghiên cứu những phương pháp và biện pháp chung cần phải tuân theo khi thiết kế, chế tạo, lưu kho, vận chuyển và khai thác sản phẩm để bảo đảm hiệu quả tối đa trong quá trình sử dụng mang tên là lý thuyết độ tin cậy. Tính toán theo lý thuyết độ tin cậy đòi hỏi phải thực hiện các tham số thống kê như: biến cố ngẫu nhiên, biến ngẫu nhiên, biến ngẫu nhiên phân phối chuẩn, hàm đối số ngẫu nhiên. Bên cạnh đó, phải sử dụng các kỹ thuật thống kê như: loại bỏ sai số thô, đánh giá đặc trựng số, kiểm nghiệm phân phối (kiểm nghiệm  2 , kiểm nghiệm Kolmogorov). 2.2 Các phương pháp dự báo thời gian thực hiện công việc trong lập và quản lý tiến độ thi công Dự báo được rủi ro, đề ra được các biện pháp, chuẩn bị sẵn sàng để khắc phục, hạn chế thiệt hại là yêu cầu quan trọng trong thi công công trình. Các phương pháp dự báo thời gian thi công: (i) Phương pháp ngoại suy xu hướng; (ii) Phương pháp chuyên gia; (iii) Phương pháp mô phỏng, (iv) Phương pháp ma trận tác động qua lại, (v) Phương pháp kịch bản, (vi) Phương pháp cây quyết định, (vii) Phương pháp tổng hợp. Trong nghiên cứu này sử dụng phương pháp mô phỏng. 2.3 Phương pháp mô phỏng số Monte-Carlo Nội dung cơ bản của phương pháp tóm lược qua bốn bước sau: (i) Mô hình hóa các biến ngẫu nhiên đầu vào, các biến ngẫu nhiên tham gia vào hệ thống, (ii) Mô hình hóa toàn bộ các diễn biến trong hệ thống từ đầu đến cuối quá trình, (iii) Xây dựng các chiến lược và chiến thuật thử nghiệm trên mô hình. (iv) Xử lý thống kê tập kết quả đầu ra trên được các kết quả mong muốn. 2.4 Phương pháp đánh giá mức độ ảnh hưởng của các nhân tố đến thời gian thi công trong lập và quản lý tiến độ thi công 2.4.1. Xây dựng cơ sở lý thuyết về các nhân tố rủi ro ảnh hưởng đến thời gian thi công 12
Thu thập, tổng hợp các nghiên cứu đã có về các nhân tố rủi ro ảnh hưởng đến thời gian thi công là cơ sở để đề xuất các nhân tố cho nghiên cứu này. Thông qua các nghiên cứu của 10 tác giả ngoài nước và 3 tác giả trong nước, tổng hợp được 83 nhân tố rủi ro ảnh hưởng đến tiến độ thi công. 2.4.2. Xác định các nhân tố rủi ro gây kéo dài thời gian thi công công việc của công trình thủy lợi, thủy điện Thông qua đặc thù của công trình thủy lợi, thủy điện, kết hợp với việc tổng hợp các nguyên nhân gây chậm tiến độ của 33 công trình thủy lợi thủy điện ở mục 1.3.4, dựa trên 83 nhân tố rủi ro đã tổng hợp ở trên, Tác giả đề xuất, lựa chọn 39 nhân tố để nghiên cứu và phân thành 6 nhóm theo chủ thể tham gia Bảng 2-4. Phân nhóm các nhân tố rủi ro theo các chủ thể liên quan đến thi công STT Ký hiệu Các nhân tố A Nhân tố Chủ đầu tư Chủ đầu tư ra quyết định chậm khi có sự cố hoặc bất thường xảy ra trên 1 CDT1 công trường 2 CDT2 Chủ đầu tư cung cấp tài liệu chậm cho các bên liên quan 3 CDT3 Chủ đầu tư chậm nghiệm thu phần việc đã hoàn thành 4 CDT4 Chủ đầu tư chậm thanh toán phần việc đã hoàn thành 5 CDT5 Chủ đầu tư chậm bàn giao mặt bằng thi công 6 CDT6 Xung đột giữa chủ đầu tư và các bên liên quan 7 CDT7 Thiếu động lực trong việc thúc đẩy các nhà thầu hoàn thành sớm công việc B Nhân tố Tư vấn giám sát 8 GS1 Tai nạn lao động do thiếu biện pháp an toàn 9 GS2 Quản lý và giám sát kém 10 GS3 Thiếu đội ngũ kỹ thuật chuyên nghiệp 11 GS4 Các phương pháp kiểm tra và thử nghiệm không hợp lý C Nhân tố Thiết kế 12 TK1 Các chi tiết không rõ ràng và giải thích mâu thuẫn trong hồ sơ thiết kế 13 TK2 Khảo sát địa chất sơ sài và không chính xác 14 TK3 Thay đổi thiết kế trong quá trình thi công Hồ sơ thiết kế điều chỉnh trong quá trình thi công không hoàn thành đúng 15 TK4 thời hạn 16 TK5 Phải làm lại do thiết kế sai 17 TK6 Thay đổi chủ nhiệm thiết kế hoặc kiến trúc sư chính D Nhân tố Pháp lý 18 PL1 Gia tăng phạm vi công việc so với chủ trương đầu tư ban đầu 19 PL2 Chính quyền địa phương nhũng nhiều, phiền hà trong thủ tục 20 PL3 Thay đổi các văn bản pháp luật 13
E Nhân tố Nhà thầu 21 NT1 Chậm trong việc cung cấp vật liệu từ các nhà phân phối Sự xung đột trên công trường (nhân dân địa phương biểu tình, công nhân 22 NT2 đình công…) Đơn vị thi công cất giữ vật liệu không đúng quy định gây thất thoát, hư 23 NT3 hỏng Thay đổi nhiều nhà thầu phụ hoặc ký hợp đồng với nhiều nhà thầu, thầu 24 NT4 phụ 25 NT5 Xung đột, mâu thuẫn, quan liêu trong các cá nhân của đơn vị thi công 26 NT6 Cơ cấu tổ chức của đơn vị thi công kém 27 NT7 Kiểm soát nhà thầu phụ thông qua các điều khoản hợp đồng không tốt 28 NT8 Lập tiến độ không hợp lý 29 NT9 Hạn chế tài chính của nhà thầu thi công 30 NT10 Năng suất lao động kém 31 NT11 Nhà thầu thi công thiếu kinh nghiệm 32 NT12 Sử dụng thiết bị không hiệu quả 33 NT13 Công nghệ xây dựng quá cũ hoặc không hợp lý 34 NT14 Nguồn cung ứng nhân, vật lực thay đổi liên quan đến chất lượng vật liệu F Nhân tố Bên ngoài 35 BN1 Điều kiện thời tiết khắc nghiệt 36 BN2 Yếu tố thủy văn, dòng chảy 37 BN3 Địa chất có nhiều biến động như sạt trượt, cát chảy… 38 BN4 Sai khác về điều kiện địa hình, địa điểm 39 BN5 Thay đổi giá vật liệu 2.4.3. Quy trình khảo sát Bảng khảo sát được thiết kế đảm bảo các nội dung cần thu thập. Hình thức khảo sát thông qua bản giấy in và qua email. Sử dụng thang đo Likert với dãy giá trị 1 ÷ 5 (từ 1:Rất thấp, 2:Thấp,3:Vừa phải, 4:Cao, 5:Rất cao) để khảo sát. 2.4.4. Phần mềm phân tích thống kê Phần mềm SPSS có một bộ soạn thảo dữ liệu tương tự như excel, đễ sử dụng nên được sử dụng trong nghiên cứu này để thực hiện phân tích thống kê, hồi quy… 2.5 Phương pháp nghiên cứu xây dựng xác suất thời gian hoàn thành các công việc chính trong thi công công trình thủy lợi, thủy điện 2.5.1. Các dạng phân phối xác suất thường dùng trong xác định thời gian thực hiện công việc 14
Các dạng phân phối thường được sử dụng trong phân tích thống kê thời gian thi công là phân phối chuẩn và phân phối tam giác. Phân phối chuẩn phù hợp với các số liệu đủ lớn. Phân phối tam giác phù hợp với trường hợp mà thông tin về quá khứ không đầy đủ. 2.5.2. Phương pháp thu thập dữ liệu thời gian hoàn thành công việc khi lập tiến độ thi công Phương pháp chuyên gia và phương pháp thống kê, khảo sát thực địa được sử dụng để thu thập dữ liệu. Các bước thực hiện: (i) lựa chọn công việc cần điều tra, thu thập; (ii) Thống kê và lựa chọn các công trình thủy lợi đã và đang thi công; (iii) Thu thập số liệu về thời gian hoàn thành công việc dự kiến dựa vào bảng tiến độ thi công đã được phê duyệt; (iv) Thu thập số liệu về thời gian hoàn thành thực tế (v) phân tích số liệu. Kết luận chương 2 Trong chương này, tác giả đã trình bày cơ sở lý thuyết về lý thuyết độ tin cậy, các phương pháp dự báo thời gian, phương pháp mô phỏng Monte-Carlo, các nhân tố rủi ro ảnh hưởng đến tiến độ thi công và các lý thuyết về xác suất thống kê. Lý thuyết độ tin cậy thường được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực sản xuất sản phẩm, trong những năm gần đây được ứng dụng trong lĩnh vực thiết kế, tính toán kết cấu. Ưu điểm của phương pháp này là tính toán dựa trên xác suất thống kê và có xét đến các yếu tố ngẫu nhiên, nên việc xác định các thông số trở nên có độ tin cậy hơn phương pháp tiền định trước đây. Tác giả đã thống kê, tổng hợp các nghiên cứu đã có nhằm xây dựng cơ sở lý thuyết cho việc xác định các nhân tố rủi ro gây chậm tiến độ thi công, đề xuất lựa chọn 39 nhân tố và chia làm 6 nhóm nhân tố chính để khảo sát, nghiên cứu: nhóm nhân tố bên ngoài, nhóm nhân tố chủ đầu tư, nhóm nhân tố pháp lý, nhóm nhân tố nhà thầu, nhóm nhân tố tư vấn giám sát, nhóm nhân tố thiết kế. Đồng thời, mô hình lý thuyết, giả thuyết nghiên cứu, các bước thực hiện khảo sát về mức độ ảnh hưởng của các nhân tố rủi ro và thời gian thi thi công thực tế của các công tác chính trong công trình thủy lợi, thủy điện cũng đã được trình bày trong chương này. 15
CHƯƠNG 3 XÁC ĐỊNH THỜI GIAN THỰC HIỆN CÔNG VIỆC CÓ XÉT ĐẾN TÁC ĐỘNG CỦA CÁC NHÂN TỐ RỦI RO TRONG LẬP VÀ QUẢN LÝ TIẾN ĐỘ THI CÔNG 3.1 Khảo sát các nhân tố rủi ro gây kéo dài thời gian thực hiện công việc trong lập và quản lý tiến độ thi công 3.1.1 Kết quả thu thập mẫu khảo sát Tổng số mẫu thu được hoàn chỉnh là 310. Thông qua kết quả thu thập được, cho thấy các đối tượng được phỏng vấn chủ yếu có kinh nghiệm từ 5 năm trở lên, có trình độ từ thạc sĩ trở lên, công tác ở nhiều vị trí khác nhau và ở 40/64 tỉnh thành từ Bắc vào Nam, nên việc cho kết quả đánh giá đảm bảo độ tin cậy. 3.1.2 Phân tích nhân tố khám phá (EFA) Phân tích nhân tố khám phá EFA 4 lần cho kết quả: hệ số KMO = 0.837 thỏa mãn điều kiện 0.5
3 Liên quan đến con người 0.894 4 Liên quan đến quy trình 0.884 5 Liên quan đến thiết kế 0.81 6 Liên quan đến pháp lý 0.847 3.1.4 Thiết lập phương trình hồi quy Kết quả phân tích hồi quy được phương trình: Y=0.913+0.183*X1+0.248*X2+0.175*X3+0.081*X4+0.093*X5+0.072*X6+e (3-1) Trong đó: X1, X2, X3, X4, X5, X6 là 6 nhóm nhân tố đã được đề cập ở trên. e là phần dư. Phương trình có trị số R = 0.739 nghĩa là mối quan hệ giữa các biến trong mô hình tương đối chặt chẽ. Hệ số tương quan R2 = 0.546, điều này nói lên độ thích hợp của mô hình là 54,6% và có tương quan đạt yêu cầu. 3.2 Phân tích, đánh giá mức độ ảnh hưởng của các nhân tố rủi ro gây kéo dài thời gian thực hiện công việc trong lập và quản lý tiến độ thi công Phân tích, đánh giá mức độ ảnh hưởng của các nhân tố và xếp hạng các nhân tố theo mức độ ảnh hưởng của mỗi nhân tố đến việc gây chậm tiến độ thi công thông ∑𝑊 qua chỉ số RII (𝑅𝐼𝐼 = 𝐴.𝑁 ) như sau: Bảng 3-28. Xếp hạng theo mức độ ảnh hưởng của các nhân tố TT Nhân tố RII TT Nhân tố RII TT Nhân tố RII 1 NT7 0.848 12 CDT5 0.714 23 GS1 0.56 2 TK6 0.828 13 CDT3 0.714 24 NT9 0.476 3 NT5 0.822 14 TK5 0.622 25 NT8 0.464 4 PL3 0.822 15 TK3 0.614 26 BN5 0.458 5 CDT6 0.82 16 TK1 0.61 27 NT12 0.452 6 NT4 0.818 17 NT1 0.594 28 NT10 0.45 7 GS3 0.816 18 PL1 0.594 29 NT11 0.45 8 PL2 0.808 19 CDT1 0.592 30 GS4 0.448 9 CDT4 0.738 20 BN2 0.586 31 NT13 0.448 10 NT3 0.732 21 BN3 0.584 11 CDT2 0.73 22 BN1 0.576 3.3 Kết quả thu thập, phân tích xác suất thời gian thi công các công việc chính trong công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam Thu thập thời gian thi công theo thực tế, so sánh với thời gian dự kiến ban đầu theo định mức và phân tích thống kê cho kết quả như bảng 3-35. Bảng 3-35. Tổng hợp kết quả so sánh về thời gian hoàn thành giữa thực tế và dự kiến ban đầu theo định mức một số công việc 17
Thấp hơn so với dự kiến Cao hơn so với dự kiến theo định mức (%) theo định mức (%) STT Công việc Trung Độ lệch Trung Độ lệch bình chuẩn bình chuẩn 1 Công tác phụt vữa xử lý nền 85.28 6.71 118.69 6.06 2 Công tác khoan tạo lỗ phụt vữa 90.18 4.81 120.31 6.68 3 Sản xuất cục bê tông lấp sông 90.54 2.69 114.7 3.01 4 Xây đá mái nghiêng 88.43 4.3 122.04 9.16 5 Xây đá tường thẳng 89.81 4.72 122.54 8.15 6 Ván khuôn móng 86.68 5.34 118.48 5.79 7 Ván khuôn sàn 91.19 4.02 135.7 8.29 8 Ván khuôn tường 90.51 3.8 127.97 6.08 9 Cốt thép mặt cong đập tràn 87.69 5.62 134.73 10.98 10 Cốt thép mái dốc 87.68 4.82 128.58 10.16 11 Cốt thép trần cống, sàn công tác 86.29 3.91 115.46 6.35 12 Cốt thép tường, trụ pin 84.83 5.85 127.26 7.25 13 Cốt thép móng, bản đáy 90.69 4.18 118.97 5.48 14 Bê tông tường dày>45cm 88.4 4.92 127.16 8.94 15 Bê tông móng, bản đáy >250cm 84.22 4.41 114.4 5.5 16 Bê tông mái nghiêng 85.03 5.74 127.96 7.99 17 Bê tông sàn
Kết luận chương 3 Trong chương này, nghiên cứu đã phân tích các kết quả khảo sát dựa vào số liệu thu thập được thông qua các cuộc phỏng vấn và phiếu trả lời câu hỏi. Để phân tích các số liệu thống kê, nghiên cứu đã sử dụng phần mềm SPSS để xác định và định lượng các nhân tố ảnh hưởng. Thông qua phân tích EFA loại bỏ các biến không phù hợp, số biến từ 39 biến rút xuống còn lại 31 biến quan sát, phân thành 6 nhóm nhân tố. Tiến hành kiểm tra độ tin cậy thang đo cho thấy với 31 biến quan sát cho kết quả độ tin cậy cao. Đồng thời, nghiên cứu đã trình bày các kết quả thu thập, tính toán, phân tích thống kê các giá trị thời gian thi công của 28 công việc chính khi xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam, kết quả cho thấy các giá trị thời gian có phân phối chuẩn. Tác giả đã xác lập hàm hồi quy tuyến tính với 6 nhóm nhân tố chính là: nhóm nhân tố liên quan đến kỹ thuật, nhóm nhân tố liên quan đến các yếu tố bất thường trên công trường, nhóm nhân tố liên quan đến con người, nhóm nhân tố liên quan đến quy trình, nhóm nhân tố liên quan đến thiết kế và nhóm nhân tố liên quan đến pháp lý (phương trình 3-1). Phương trình hồi quy tuyến tính cho thấy nhóm nhân tố liên quan đến các yếu tố bất thường trên công trường có ảnh hưởng lớn nhất đến việc chậm tiến độ thi công với hệ số ảnh hưởng là =0,248, nhóm nhân tố liên quan đến liên quan đến kỹ thuật có hệ số ảnh hưởng thứ 2 với là =0,183, nhóm nhân tố thứ 3 là nhóm nhân tố liên quan đến con người với hệ số là =0,175, nhóm nhân tố liên quan đến thiết kế xếp thứ 4 với mức độ ảnh hưởng =0,093, nhóm nhân tố liên quan đến quy trình xếp thứ 5 với hệ số ảnh hưởng =0,081 và nhóm nhân tố ảnh hưởng ít nhất là nhóm nhân tố liên quan đến pháp lý với =0,072. Đây là nền tảng, cơ sở quan trọng cho việc thực hiện việc tính toán, mô phỏng tiến độ thi công theo lý thuyết độ tin cậy, được trình bày ở chương sau. 19
CHƯƠNG 4 LẬP VÀ QUẢN LÝ TIẾN ĐỘ THI CÔNG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI, THỦY ĐIỆN Ở VIỆT NAM SỬ DỤNG LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY 4.1 Lập tiến độ thi công công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam sử dụng mô phỏng Monte-Carlo (MCS) 4.1.1 Sự khác biệt giữa PERT, CPM và MCS CPM là nền tảng cơ bản của lập tiến độ theo sơ đồ mạng, CPM sử dụng các thông số thời gian thi công theo nguyên tắc tất định; PERT dựa trên CPM nhưng đưa vào 3 thông số thời gian (thời gian nhỏ nhất, thời gian lớn nhất và thời gian kỳ vọng) nhưng PERT chỉ xem xét một đường găng duy nhất; MCS sử dụng thời gian theo xác suất, xem xét nhiều đường găng, đánh giá độ tin cậy của tiến độ. 4.1.2 Lập tiến độ thi công công trình thủy lợi sử dụng mô phỏng Monte Carlo Để lập tiến độ thi công theo lý thuyết độ tin cậy sử dụng mô phỏng Monte-Carlo cần tiến hành 4 bước theo sơ đồ sau: Hình 4-1. Các bước lập tiến độ thi công theo lý thuyết độ tin cậy (Bước 1) Lập mô hình toán học: Mô hình này xác định các mối quan hệ đại số giữa các biến số. Mô hình toán học được sử dụng trong tiến độ thi công là sơ đồ mạng (CPM)- gọi là tiến độ cơ sở. Các công thức toán học được sử dụng trong mô hình là các công thức xác định thông số thời gian (Tbs, Tkm, Tbm, Tks). (Bước 2) Xác định biến rủi ro và các dạng phân phối xác suất về thời gian thi công: Các biến rủi ro này được xác định thông qua kết quả tính toán ở chương 2, có 31 rủi ro tác động với mức tác động theo phương trình (3-1). Các dạng phân phối xác suất và các hàm phân phối xác suất của thời gian thi công mỗi công việc được xác định trong chương 2. (Bước 3) Mô phỏng Monte-Carlo: Dùng hàm Rand() trong Excel để tạo ngẫu nhiên, mỗi lần tạo số ngẫu nhiên sẽ tính toán được 3 20