Phương pháp tiến độ những dự án có công tác lập lại không đơn vị có thứ tự lặp thay đổi

II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 9 Xây dựng một phương pháp tiến độ thỏa mãn các tính chất trong dự án xây dựng với những công tác lặp lại không đơn vị có thứ tự lặp thay đổi.. Trong điều kiện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS LƯƠNG ĐỨC LONG

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS NGÔ QUANG TƯỜNG

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS ĐINH CÔNG TỊNH

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG

5 TS LÊ HOÀI LONG

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA XÂY DỰNG

PGS.TS PHẠM HỒNG LUÂN TS.NGUYỄN MINH TÂM

- -oOo -

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: NGUYỄN THÀNH TRUNG Phái: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 21-12-1985 Nơi sinh: Vũng tàu

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ XÂY DỰNG

MSHV: 09080261

I- TÊN ĐỀ TÀI: PHƯƠNG PHÁP TIẾN ĐỘ NHỮNG DỰ ÁN CÓ CÔNG TÁC LẶP LẠI KHÔNG ĐƠN VỊ CÓ THỨ TỰ LẶP THAY ĐỔI

II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

9 Xây dựng một phương pháp tiến độ thỏa mãn các tính chất trong dự án xây dựng với những công tác lặp lại không đơn vị có thứ tự lặp thay đổi

9 Viết chương trình tự động hóa thuật toán bằng phần mềm

9 Ứng dụng của phần mềm vào một ví dụ thực tế cụ thể

III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 15/01/2013

IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 15/07/2013

V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS LƯƠNG ĐỨC LONG

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TS LƯƠNG ĐỨC LONG TS LƯƠNG ĐỨC LONG

TRƯỞNG KHOA XÂY DỰNG

TS NGUYỄN MINH TÂM

HVTH: Nguyễn Thành Trung Trang ii

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được luận văn này, bản thân tôi đã rất nỗ lực và đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý thầy cô, gia đình, bạn bè, đồng nghiệp Đặc biệt là sự hướng dẫn nhiệt tình của quý thầy cô giảng dạy chuyên ngành Công nghệ và Quản lý xây dựng, bộ môn Thi công và Quản lý xây dựng đã truyền đạt cho tôi những kiến thức quí báu trong suốt quá trình học tập

Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Lương Đức Long Thầy đã hỗ trợ nhiều tài liệu, hướng dẫn nhiệt tình, giúp đưa ra phương pháp nghiên cứu và truyền đạt nhiều kiến thức quí báu trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Xin gửi lời cảm ơn các bạn cùng lớp đã giúp đỡ và đóng góp nhiều ý kiến hay vào quyển luận văn tốt nghiệp của tôi Cho tôi gởi đến các bạn lời cảm ơn và chúc các bạn hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình một cách xuất sắc nhất

Xin gửi lời cảm ơn các đồng nghiệp đã động viên và giúp đỡ tôi rất nhiều về tinh thần và vật chất để tôi an tâm học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp như hôm nay

Xin gửi lòng biết ơn sâu sắc xin gửi đến Cha, Mẹ và gia đình của tôi, những người đã luôn ở bên cạnh tôi trong suốt quá trình học tập

Một lần nữa xin phép được bày tỏ lòng biết ơn đến Quý Thầy, Cô trong Khoa, Giáo viên hướng dẫn, gia đình, bạn bè và đồng nghiệp

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2013

Người thực hiện luận văn

NGUYỄN THÀNH TRUNG

TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN

Phương pháp tiến độ lặp lại hiệu quả hơn phương pháp đường găng truyền thống (CPM ) trong việc lập kế hoạch va tổ chức tiến độ cho dự án xây dựng có công tác lặp lại Tuy nhiên, hầu hết các phương pháp tiến độ lặp lại cho đến bây giờ phát triển dựa trên cơ sở là những dự án có công tác lặp lại đều bao gồm những đơn vị sản xuất đồng nhất Luận văn này nghiên cứu thuật toán về tiến độ cho những dự án có công tác lặp lại không đơn vị ( non-unit) Thay thế cho những đơn vị sản xuất lặp lại, các nhóm công tác giống nhau hay lặp lại được xác định và sử dụng vào lập tiến độ Thuật toán đưa ra những vấn đề sau:

9 Mối quan hệ logic giữa các nhóm công tác trong dự án lặp lại

9 Sử dụng nhiều tổ đội khác nhau trong một nhóm công tác

9 Duy trì sự liên tục tài nguyên

9 Thời gian và chi phí cho việc thay đổi tổ đội thi công

ABSTRACT

Repetitive scheduling methods are more effective than traditional critical path methods in the planning and scheduling of repetitive construction projects Nevertheless, almost all the repetitive scheduling methods developed so far have been based on the premise that a repetitive project is comprised of many identical production units In this research a non- unit-based algorithm for the planning and scheduling of repetitive projects is developed Instead of repetitive production units, repetitive or similar activity groups are identified and employed for scheduling The algorithm takes into consideration:

9 The logical relationship of activity groups in a repetitive project

9 The usage of various resource crews in an activity group

9 The maintaining of resource continuity

9 The time and cost for the routing of resource crews

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công

bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả

Nguyễn Thành Trung

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SỸ i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN iii

ABSTRACT vi

LỜI CAM ĐOAN v

MỤC LỤC 1 

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU 3 

1.1   Giới thiệu 3 

1.2   Lý do hình thành đề tài 5 

1.3   Mục tiêu nghiên cứu 6 

1.4   Tầm quan trọng của nghiên cứu 7 

1.4.1  Đóng góp về mặt học thuật 7 

1.4.2  Đóng góp về mặt thực tiễn 7 

1.5   Phạm vi nghiên cứu 8 

1.6.  Bố cục của luận văn 8 

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 9 

2.1   Giới thiệu 9 

2.2   Bản chất phức tạp của dự án lặp lại tuyến tính 13 

2.3   Các phương pháp lập tiến độ khác nhau 14 

CHƯƠNG III: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 21 

3.1   Giới thiệu về tiến độ dự án 21 

3.2   Các phương pháp lập tiến độ truyền thống 21 

3.2.1  Phương pháp lập tiến độ ngang ( tiến độ Gantt ) 22 

3.2.2  Phương pháp sơ đồ mạng 23 

3.2.2.1 Phương pháp kỹ thuật đánh giá và kiểm tra hiễu xuất hoạt động PERT 24

3.2.2.1.1 Lịch sử hình thành 24

3.2.2.1.2 Phương pháp thực hiện 25

3.2.2.2 Phương pháp lập tiến độ bằng đường tới hạn CPM 29 

3.2.2.2.1 Lịch sử hình thành 29 

3.2.2.2.2 Phương pháp thực hiện 30 

3.2.2.2.3 Ưu, nhược điểm 38 

3.2.2.3 Phân biệt PERT và CPM thông qua các ví dụ 39 

3.2.2.3.1 Phân biệt thông qua khía cạnh khái niệm 39 

3.2.2.3.2 Phân biệt thông qua khía cạnh phương pháp thực hiện 40 

3.2.2.3.3 Phân biệt thông qua khía cạnh ứng dụng 41 

3.2.3 Phương pháp lập tiến độ dây chuyền 43 

3.2.3.1.Phân đoạn, phân đợt 43 

3.2.3.2 Dây chuyền đơn 43 

3.2.3.3 Dây chuyền kỹ thuật 45 

CHƯƠNG IV: PHƯƠNG PHÁP TIẾN ĐỘ CHO DỰ ÁN XÂY DỰNG CÓ CÔNG TÁC LẶP LẠI KHÔNG THUẦN NHẤT CÓ THỨ TỰ LẶP THAY ĐỔI 51 

4.1.  Quy trình nghiên cứu 51 

4.2.  Mô tả vấn đề lập tiến độ những dự án với những công tác có tính chất lặp lại trong đơn vị không thuần nhất 52 

4.2.1.  Giới thiệu 53 

4.2.2.  Mô tả vấn đề lập tiến độ những dự án với những công tác có tính chất lặp lại trong đơn vị không thuần nhất 54 

4.2.2.1 Giới thiệu dự án với những công tác có tính chất lặp lại trong đơn vị không thuần nhất 54 

4.2.2.2 Thuật toán đề xuất và ví dụ 58 

CHƯƠNG V: GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM TÍNH TOÁN VÀ ỨNG DỤNG 78 

5.1.  Giới thiệu về phần mềm tính toán 78 

5.2 Ứng dụng phần mềm 112  

CHƯƠNG VI: ỨNG DỤNG VÀO CÔNG TRÌNH THỰC TẾ Ở VIỆT NAM 116 

sự kiện trong tương lai Nếu nhà quản lý dự án không thực hiện công việc này ngay từ lúc đầu, khi ấy nhà quản lý dự án không thể kiểm soát được Hơn nữa, việc hoạch định tiến độ là cách thức để xác định thời gian hoàn thành dự án một cách chính xác, kiểm tra tiến độ thực hiện dự án sau này cũng như việc sử dụng

nguồn lực một cách hiệu quả nhất trong việc quản lý các dự án xây dựng

Trong hầu hết các dự án xây dựng, việc đạt được mục tiêu đề ra ban đầu bao giờ cũng là mong muốn cuối cùng của tất cả nhà quản lý Việc quản lý dự án thực

sự là một nghệ thuật cũng như khoa học đối nhà quản lý Một dự án được xem là thành công khi đạt được các yếu tố chủ yếu sau:

9 Hoàn thành trong thời hạn quy định

9 Hoàn thành trong chi phí cho phép

9 Đạt được thành quả mong muốn

9 Sử dụng nguồn lực có sẵn hay được giao một cách hiệu quả, hữu hiệu và đáp ứng nhu cầu của khách hàng

Mục tiêu

Chi phí Thành quả

Thời gian

Thời hạn quy định

Yêu cầu thành quả

Ngân sách cho phép

Hình 1.1 Các mục tiêu chính của dự án Hoạch định là cơng việc ban đầu và cĩ ý nghĩa quan trọng cho sự thành cơng của dự án Trong bất cứ dự án xây dựng nào cũng bao gồm các cơng tác hoạch định chính như sau:

Hình 1.2 Ba cơng tác hoạch định chính của dự án Như vậy, cùng với hoạch định chi phí và hoạch định nguồn lực, việc hoạch định thời gian dự án là cơng việc khĩ khăn và cần làm trước tiên cho bất cứ nhà quản lý nào Đặc biệt đối với những dự án cĩ các cơng tác lặp lại (sẽ được định nghĩa trong phần sau), việc hoạch định chúng sẽ khĩ khăn hơn do đặc thù của những dự án loại này khi cĩ nhiều ràng buộc được xem xét cùng lúc Hơn nữa, việc hoạch định thường liên quan đến nhiều yếu tố rủi ro, khơng chắc chắn (một bản chất cố hữu của bất cứ dự án xây dựng nào) địi hỏi nhà quản lý phải cĩ một kiến thức sâu rộng, am tường về phạm vi cơng việc, mức độ phức tạp của dự án…

Chi phí Tiến độ Nguồn lực

3 CƠNG TÁC HOẠCH ĐỊNH CHÍNH

Trong điều kiện ngày nay, nếu những yếu tố mức độ cạnh tranh và độ phức tạp của các khu vực được xem xét kết hợp với tính độc đáo của những dự án xây dựng, việc lên kế hoạch và hoạch định trở thành một thủ tục quan trọng và cần thiết cho sự thành công của dự án khi mà mục tiêu của dự án và ngân sách cho phép là mối quan tâm hàng đầu

1.2 Lý do hình thành đề tài:

Việc hoạch định dự án là một trong những bước cơ bản của việc quản lý

dự án Nó là cách thức để xác định thời gian hoàn thành dự án một cách chính xác, kiểm tra tiến độ thực hiện dự án sau này cũng như việc sử dụng nguồn lực một cách hiệu quả nhất trong việc quản lý các dự án xây dựng Trong tình hình phát triển mạnh mẽ của ngành xây dựng ở nước ta, những công trình có quy mô càng lớn cả về khối lượng công việc cũng như mức độ phức tạp của dự án ngày càng nhiều Mỗi dự án đều có những đặc điểm riêng biệt không dự án nào giống

dự án nào tuy nhiên một số dự án có đặc thù riêng với các công tác được lặp lại

không đơn vị có thứ tự lặp thay đổi (thường được gọi là không đơn vị - Non unit) Do đặc thù này, cần có một công cụ hay biện pháp xem xét đến đặc điểm

lặp lại để có thể hoạch định tốt hơn với những dự án loại này Ví dụ trong công tác xây cầu có 3 nhóm công tác là công tác xây móng, công tác xây trụ và công tác xây sàn Trong mỗi nhóm công tác lại chứa những công tác giống nhau cho các nhịp cầu khác nhau Trong mỗi nhịp cầu, móng phải được xây trước và tiếp theo là cột được xây trước sàn ( tức là các nhóm công tác có quan hệ logic với nhau ), nhưng trong cùng một công tác xây móng thì không có sự ràng buộc phải xây móng nào trước ( trong một nhóm thì trình tự có thể thay đổi không nhất thiết phải làm theo thứ tự từ đầu tới cuối )

Ngoài ra một đặc điểm nổi bật khác là những dự án này thường kéo dài hơn một năm thậm chí hai hay ba năm do đó việc lên kế hoạch ngay từ giai đoạn ban đầu là một trong những bước cơ bản đầu tiên của việc quản lý dự án Nó là cách thức để xác định thời gian hoàn thành dự án một cách chính xác, kiểm tra tiến độ thực hiện dự án sau này cũng như việc sử dụng nguồn lực một cách hiệu quả nhất

trong việc quản lý các dự án xây dựng Nếu thực hiện tốt việc hoạch định tiến độ ngay từ giai đoạn ban đầu sẽ giúp người quản lý chủ động hơn trong việc dự báo những khả năng có thể xảy ra trong tương lai và có chiến lược phù hợp để đáp ứng nó

Với những phương pháp tất định và các phương pháp xác suất phổ biến khác

đã biết như phương pháp đường găng (CPM), phương pháp sơ đồ thanh ngang (Bar Chart), phương pháp đường cân bằng (Line of Balance - LOB), phương phương hoạch định tuyến tính (RSM) hoặc phương pháp PERT thì không thỏa sự liên tục tổ đội Về mặt này, với mong muốn đưa ra một công cụ hay một phương pháp giúp nhà quản lý có thể hoạch định tốt thỏa mãn sự liên tục trong quá trình thi công, tăng khả năng sử dụng tài nguyện hiệu quả, tăng năng xuất thi công do quen việc do làm liên tục không đứt đoạn, luận văn này giới thiệu một phương

pháp đề xuất – phương pháp tiến độ những dự án có công tác lặp lại “không

đơn vị” có thứ tự lặp thay đổi (nghiên cứu này chỉ tập trung nghiên cứu vào các

dự án xây dựng tuyến đường, nhà cao tầng)

1.3 Mục tiêu nghiên cứu:

- Xây dựng một phương pháp lập tiến độ cho dự án xây dựng có công tác lặp lại không đơn vị ( non – unit ) thoả mãn xem xét giải quyết các khía cạnh sau:

a) Xem xét được những công tác trong một nhóm công tác cùng chung một chức năng nhưng chúng khác nhau về thời gian thực hịên, tài nguyên sử dụng và chi phí

b) Xem xét được quan hệ thứ tự công việc là tổng quát Không có sự ràng buộc cứng nhắc về trình tự của những công tác trong một nhóm công tác

Để đưa ra những trình tự hợp lý cho những công tác thành viên trong cùng một nhóm để tạo ra những tiến độ với thời gian và chi phí tốt nhất

c) Xét đến khả năng nhiều tổ đội có thể được sử dụng trong một nhóm công tác, sự đa dạng này sẽ ảnh hưởng lên việc lập kế hoạch các công tác cũng như thời gian dự án và chi phí dự án

1.4 Tầm quan trọng của nghiên cứu:

Trải qua nhiều thập niên, việc hoạch định tiến độ thường được dựa vào các phương pháp như CPM, PERT hay sơ đồ thanh ngang Các phương pháp này có nhiều ưu điểm tuy nhiên các phương pháp này không thích hợp cho việc ứng dụng trong các dự án có công tác lặp lại Vì chúng là những phương pháp hoạch định dẫn hướng bởi thời gian và ít hoặc không quan tâm đến vấn đề nguồn lực do

đó kết quả hoạch định không có nhiều ý nghĩa thực tiễn Với phương pháp đề xuất này, mong muốn sẽ có thêm một công cụ lựa chọn cho các nhà quản lý dự án trong việc hoạch định thời gian cho các dự án loại này

1.4.1 Đóng góp về mặt học thuật

Đề tài nghiên cứu về việc ứng dụng các thuật toán để đưa ra tiến độ tối ưu đối với dự án xây dựng nên nghiên cứu có đóng góp một phần về mặt học thuật, trong đó sử dụng phần mềm Visual Studial 2010 và ngôn ngữ lập trình Visual C#.Net để lập tiến độ cho dự án, đề tài có nhiều ứng dụng về mặt thực tiễn

1.4.2 Đóng góp về mặt thực tiễn

Trên thế giới và Việt Nam hiện nay đã có nhiều đã có nhiều phương pháp được phát triển cho những dự án báo gồm những công tác có tính chất lặp lại Đề tài này trình bày thêm một phương pháp hữu hiệu cho việc lập tiến độ dự án với những công tác có tính chất lặp lại không đơn vị ( non – unit ) với thứ tự lặp là có thể thay đổi

- Về mặt lý luận: thỏa mãn được những điều kiện:

+ Xét đến trình tự lặp có thể thay đổi để có một trình tự thực hiện tối ưu của các công tác thành viên trong cùng một nhóm

+ Tuân theo mối quan hệ logic giữa những nhóm công tác trong một dự án lặp lại

+ Cho phép nhiều tổ đội tài nguyên hữu dụng được sử dụng trong một nhóm công tác

+ Duy trì tính liên tục trong việc sử dụng tài nguyên

+ Thời gian và chi phí cho lộ trình những tổ tài nguyên thay đổi giữa những công tác trong một nhóm công tác được xem xét

Phương pháp đề xuất là dễ thực hiện và có thể tích hợp vào các hệ thống lập tiến độ dựa trên CPM mà không cần sự thay đổi nhiều Phương pháp kiến nghị có thể dễ dàng giải quyết bằng máy tính

- Về mặt thực tiễn: Đề tài này giúp Chủ đầu tư ước lượng khách quan, chính xác hơn tiến độ thực hiện dự án, đưa ra một giải pháp tối ưu trong việc sử dụng các tổ đội công nhân chuyên nghiệp và trang thiết bị chuyên dụng trong thi công những dự án xây dựng bao gồm những công tác có tính chất lặp lại, duy trì sự liên tục cho quá trình tổ chức sản xuất xây dựng, để nâng cao hiệu quả kinh tế cho việc sử dụng những tài nguyên của dự án Tạo điều kiện cho quá trình quản lý dự

án được thuận lợi, nhanh chóng đưa dự án vào khai thác sử dụng, đáp ứng kịp thời nhu cầu kinh tế - xã hội của đất nước

1.5 Phạm vi nghiên cứu:

Vì thời gian và kinh phí có hạn nên đề tài nghiên cứu chỉ giới hạn vào việc xác định phương pháp tiến độ cho những dự án xây dựng có công tác lặp lại ( không đơn vị ) có thứ tự lặp thay đổi như dự án hệ thống thoát nước, cầu, nhà cao tầng …

1.6 Bố cục luận văn:

Bố cục của luận văn gồm có 6 chương :

• Chương I : Mở Đầu

• Chương II : Tổng Quan

• Chương III : Cơ Sở Lý Thuyết

• Chương IV : Phương Pháp Tiến Độ Cho Dự Án Xây Dựng Với Công Tác Lặp Lại Không Thuẩn Nhất Có Thứ Tự Lặp Thay Đổi

• Chương V : Giới Thiệu Về Phần Mềm Tính Toán Và Ứng Dụng

• Chương VI : Ứng Dụng Vào Công Trình Thực Tế Ở Việt Nam

CHƯƠNG II

TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

2.1 Giới thiệu:

Trong lĩnh vực xây dựng, những dự án được chia ra thành những đơn vị tuần

tự liên quan đến những công tác lặp lại như nhau thường yêu cầu một nguồn lực lớn được sử dụng theo cách thức tuần tự và do đó việc quản lý nguồn lực hiệu quả rất quan trọng trong việc cực tiểu hóa tổng chi phí thực hiện dự án và về sau nó ảnh hưởng trực tiếp chi phí dự án và cũng như gián tiếp bởi việc đáp ứng chi phí tài chính yêu cầu và những ngày đáp ứng trung gian Những dự án loại này thường được xem xét rủi ro cao, bởi vì những nguyên do thuộc về bản chất tự nhiên không nhận biết trước được, sự dính líu tiềm tàng liên quan đến những tranh cãi về luật, điều kiện thời tiết không dự báo được Những nhân tố này có thể gây ra trì hoãn tổng thể thời gian hoàn thành dự án và vượt chi phí, do đó quản lý nguồn lực và các mốc thời gian đáp ứng từng phần trở thành vấn đề thật sự quan trọng

Đã từ lâu CPM được sử dụng phổ biến nhất cho việc lên kế hoạch hoạch định và kiểm tra những dự án như vậy Từ khi được phát triển bởi Dupont, Inc., trong những năm 50 của thế kỷ 20, CPM là công cụ quản lý hoạch định tiêu chuẩn và phổ biến trong những dự án xây dựng Những giới thiệu rõ ràng và đầy

đủ về CPM có thể được tìm thấy trong nhiều nguồn khác nhau Trong một CPM điển hình, tổng thời gian của một dự án đang tiếp diễn được xác định dựa vào giả thuyết những công tác tương lai sẽ tiến triển như hoạch định bất kể kết quả hoàn thành trong quá khứ Ví dụ tại thời điểm dự đoán, ngày hoàn thành thật sự của công tác đã kết thúc và phần trăm hoàn thành của công tác đang tiếp diễn được cập nhật vào trong sơ đồ mạng cập nhật Sau đó, ngày bắt đầu và kết thúc của những công tác còn lại được tính toán một cách xác định tương ứng với mối quan

hệ phụ thuộc và thời gian ước đoán nguyên gốc của từng công tác Những thiếu sót này đã được phê phán từ những năm 60

Những dự án nhiều đơn vị có thể được hoạch định sử dụng kỹ thuật CPM

đã được chấp thuận phổ biến nhưng việc sử dụng liên tục nguồn lực xuyên qua

những đơn vị (units) lặp lại không thể được đảm bảo khi sơ đồ mạng CPM này

được sử dụng

A1 3

B1 1

C1 4

D1 2

E1 1

A2 2

C2 3

D2 5

E2 1

A3 3

B3 1

C3 4

D3 2

E3 1

4

0

1 0

0

0

ACT Dur ESD EFD

Total Float LEGEND

Hình 2.1 Sơ đồ mạng CPM có 3 công tác lặp lại

những công tác tương tự nhau từ đơn vị này đến đơn vị kia thể hiện ràng buộc mối quan hệ kỹ thuật trong sơ đồ mạng Ví dụ, công tác B1, C1 và A2 không thể bắt đầu cho đến khi công tác A1 kết thúc Đường đứt nét liên kết công tác tương

tự nhau từ đơn vị này đến đơn vị kia thể hiện ràng buộc tính có sẵn của nguồn lực Ví dụ, công tác A2 không thế bắt đầu cho đến khi tổ đội từ công tác A1 đã sẵn sàng

Chú ý rằng đơn vị 1 và 3 có 5 công tác (A, B, C, D và E) nhưng đơn vị 2 không có công tác B Đơn vị 2 cũng khác biệt đó là thời gian của từng công tác riêng biệt không giống như trong đơn vị 1 và 3 Những khác biệt này phản ánh những khối lượng công việc khác nhau cần thiết để hoàn thành những công tác này trong các đơn vị Những khối lượng khác biệt này có thể do tính chủ quan người quản lý dự án chia ra các đơn vị hay do đặc thù của tính kỹ thuật (Ví dụ: các đơn vị của các nhà cao tầng thường được chia mỗi đơn vị là một tầng nhà)

Giải pháp trong hình 2.1 dẫn đến kết quả thời gian dự án là 18 ngày và đường găng bao gồm công tác A1, C1, C2, D3 và E3 Một cách điển hình, mỗi đơn vị trong một sơ đồ mạng lặp lại chứa những công tác có thời gian như nhau

và đường găng trải qua suốt sơ đồ mạng công tác trong đơn vị đầu tiên cho đến khi một công tác với thời gian dài nhất được tìm thấy Kế đến, đường này trải qua những công tác tương tự nhau trong đơn vị kế tiếp cho đến khi đơn vị sau cùng trong trình tự được đến và tiếp tục xuyên qua sơ đồ mạng đơn vị sau cùng cho đến khi công tác sau cùng kết thúc Nếu ba đơn vị trong hình 2.1 giống nhau, đường công tác bao gồm công tác A1, C1, C2, C3, D3 và E3 Sự thay đổi trong đường này bao gồm công tác D2 và không có C3 như mong muốn bị gây ra bởi vì

sự khác biệt những công tác trong đơn vị 2

Những mối liên kết trong sơ đồ mạng CPM đảm bảo cả hai ràng buộc mối quan hệ phụ thuộc kỹ thuật và yêu cầu có sẵn của nguồn lực được đáp ứng Tuy nhiên, ràng buộc liên tục của nguồn lực không thể tượng trưng trực tiếp trong sơ

đồ mạng CPM vì thế việc sử dụng không bị gián đoạn của nguồn lực từ đơn vị này đến đơn vị kia không thể được đảm bảo Điều này cũng dễ hiểu bởi vì bản

thân phương pháp CPM hoạch định được dẫn hướng bởi thời gian và ít hoặc không quan tâm đến nguồn lực Hoạch định thể hiện trong hình 2.1 cung cấp việc

sử dụng liên tục của nguồn lực cho công tác C Công tác C1 bắt đầu vào ngày thứ

3 và kết thúc vào ngày thứ 7, công tác C2 bắt đầu vào ngày thứ 7 và kết thúc vào ngày thứ 10, công tác C3 bắt đầu ngày 10 và kết thúc vào ngày 14 vì vậy việc sử dụng nguồn lực không bị gián đoạn từ ngày 3 đến ngày 14 (chú ý rằng việc sử dụng nguồn lực liên tục hoặc là không được yêu cầu hoặc không thể ước đoán)

Đối với công tác D, thời gian hoạch định không cung cấp việc sử dụng nguồn lực liên tục Công tác D1 được hoạch định kết thúc vào ngày thứ 9 nhưng bắt đầu công tác D2 không được hoạch định để bắt đầu cho đến khi một ngày trễ hơn (vào ngày 10) Do đó, có khoảng trống 1 ngày trong việc sử dụng nguồn lực cần thiết cho công tác D Tương tự, tính liên tục của nguồn lực được cung cấp bởi hoạch định của công tác A, nhưng không đạt được cho công tác B và E

Khi việc sử dụng không liên tục của nguồn lực cần thiết, những công tác

có gián đoạn trong tính liên tục của nguồn lực có thể được hoạch định lại bằng cách sử dụng thời gian dự trữ của chúng Ví dụ, thời gian dự trữ tổng cộng một ngày của công tác D1 được sử dụng và D1 có thể hoạch định lại để bắt đầu vào ngày thứ 8 và kết thúc vào ngày thứ 10 Trong những dự án lớn với những công tác lặp lại, việc phân tích từng công tác đã hoàn thành và sửa chữa hay hiệu chỉnh

sơ đồ mạng CPM được yêu cầu để đảm bảo tính liên tục của nguồn lực, một quá trình như thế là cồng kềnh và đầy khả năng lỗi có thể xảy ra

Có thể kết luận từ hình 2.1 rằng sơ đồ mạng CPM cho những dự án với những đơn vị lặp lại có dáng vẻ bậc thang với mỗi bậc là một sơ đồ mạng phụ bao gồm những công tác và mối quan hệ phụ thuộc cho một đơn vị Bởi vì đồ thị CPM thể hiện tất cả những mối liên kết giữa những công tác tương tự nhau trong những đơn vị liên tiếp và số lượng của liên kết, như thế số nút sẽ lớn và sơ đồ mạng sẽ xuất hiện nhiều phức tạp không cần thiết

Những kỹ thuật khác tập trung vào việc sử dụng nguồn lực như RSM đã được đề nghị như là một phương pháp thích hợp hơn cho việc hoạch định và kiểm soát những dự án lặp lại Tuy nhiên, quyết định hoạch định cho những dự án lặp lại là phức tạp hơn vì một vài yếu tố chi phí liên quan đến những khía cạnh khác nhau của dự án (nghĩa là tổng thời gian dự án, sự lãng phí nguồn lực, phân phối mang tính thời gian của những đơn vị dự án, chi phí tài chính) phải được xem xét và cân bằng bởi nhà quản lý dự án để đạt được hoạch định hiệu quả chi phí

2.2 Bản chất phức tạp của những dự án lặp lại tuyến tính:

Trong nhiều ví dụ, những dự án xây dựng bao gồm một bộ những công trình

mà được lặp lại tuần tự tại nhiều vị trí khác nhau hoặc những đơn vị (công trường xây dựng) Sau khi một công tác hoàn tất tại một vị trí, nó được lặp lại trong khu vực tiếp theo Những công tác này theo một trình tự logic và kỹ thuật được dẫn hướng trình tự và chịu một vài ràng buộc thời gian và khoảng cách ấn định bởi những lý do bên trong (như kỹ thuật và quản lý) hoặc bên ngoài mà vẫn duy trì trong suốt toàn bộ đời sống dự án

Trong suốt những thập niên vừa qua nhiều thuật ngữ khác nhau đã được sử dụng để miêu tả những dự án như thế Phổ biến nhất giữa những thuật ngữ đó là Linear Repetitive Programming (LRP) với thuật ngữ tuyến tính ban đầu ám chỉ chủ yếu những dự án có công tác lặp lại liên tục theo phương ngang như dự án đường cao tốc, cầu, hầm tunnel, đường xe lửa, hệ thống đường ống, cống… trong khi thuật ngữ lặp lại miêu tả những dự án xây dựng có công tác được lặp lại trong những đơn vị lặp lại riêng biệt theo phương đứng như trong trường hợp nhà cao tầng Những phương pháp khác nhau đã được đề nghị cho việc lên kế hoạch, hoạch định và kiểm tra tiến trình dự án xây dựng của những dự án loại này Sự phát triển của Repetitive Scheduling method (RSM) bởi Harris và Ioannou (1998) [1] có thể được áp dụng cho cả 2 loại dự án này, là mốc lịch sử cho việc phân loại

dự án thành những mục đặc trưng như LRPs Mặc dù cơ cấu phân chia công việc của LRP có thể mở rộng ra hàng trăm công tác Điều này được nhóm lại trong một vài nhóm công tác được lặp lại trong một vài đơn vị El-Rayes và Moselhi

(1998) [2] kiểm tra một trường hợp thực tế của việc thi công đường bao gồm 5 nhóm công tác lặp lại trong 15 đơn vị

Phương pháp được sử dụng thường xuyên nhất cho việc thiết kế lên kế hoạch, hoạch định và kiểm soát cho những dự án xây dựng là sơ đồ mạng dựa vào PERT/CPM Tuy nhiên, từ 1970 nhiều nhà nghiên cứu khác nhau đã thách thức khả năng của nó trong việc chứng tỏ khả năng không phù hợp của phương pháp này, cùng lúc đó những nghiên cứu của họ đã dẫn đến sự phát triển của những

phương pháp thay thế thích hợp hơn cho những tiến trình xây dựng Ashley 1980

[3]; Selinger 1980 [4]; Birrell 1980 [5]; Johnston 1981[6]; Stradal và Cacha

1982 [7]; Russell và Caselton 1988 [8]; Reda 1990 [9]; Harmelink và Rowings

1998 [10]; Harris và Ioannou 1998 [1])

2.3 Các phương pháp lập tiến độ khác nhau:

Biểu đồ thanh ngang (Bar chart), phương pháp đường cân bằng (LOB), phương pháp hoạch định tuyến tính (RSM) và phương pháp đường găng (CPM)

đã trở thành một trong những phương pháp phổ biến nhất của việc hoạch định các

dự án xây dựng Mặc dù biểu đồ thanh ngang được sử dụng một cách rộng rãi cho việc truyền đạt thông tin liên lạc trên công trường ở cấp độ công nhân bởi vì tính đơn giản của nó (dễ hiểu và trực quan) và phương pháp LOB/RSM được sử dụng cho việc hoạch định những thành phần của dự án mang tính chất lặp lại, CPM được thừa nhận như là một công cụ thích hợp nhất cho việc hoạch định sơ đồ mạng của công việc Điều này có được bởi vì khả năng thể hiện mối quan hệ thứ

tự giữa những công việc, việc tìm hiểu những công tác trên đường găng cung cấp thời gian dự trữ cho các công việc và dẫn tới việc phân bổ sử dụng nguồn lực một cách hữu hiệu và chủ động nhất Tuy nhiên, phân tích sơ đồ mạng cũng đã được

mô tả bởi những sự phê phán của nó như không đủ khả năng để miêu tả bản chất lặp lại của những dự án tuyến tính Trong đó, CPM xử lý việc thực hiện công tác

mạng CPM tương ứng của dự án tuyến tính nhanh chóng bị thất bại Một mạng tượng trưng cho một dự án lặp lại bao gồm M công tác, P mối quan hệ thứ tự, nó được lặp lại trong N đơn vị khi ấy sẽ có (M.N) công tác và (P.N + M(N-1)) mối quan hệ thứ tự như được minh họa trong ví dụ trong phần sau (hình 2.1) Như thể hiện mạng gồm 6 công tác (A, B, C, D, E, F) M = 6 và cũng gồm 6 đơn vị lặp lại

N = 6 Khi ấy mạng sẽ gồm 36 (6x6) công tác và 42 (7x6+6(6-1)) mối quan hệ phụ thuộc Với một số lượng lớn các công tác và mối quan hệ phức tạp như thế, nhà quản lý gặp rất nhiều khó khăn trong việc hoạch định và quản lý hiệu quả dự

án

Hình 2.2 Sơ đồ mạng có công tác lặp lại

Mục tiêu của CPM là cực tiểu thời gian dự án thông qua việc xác định đường găng (Critical Path) và tối ưu hóa việc đánh đổi thời gian/chi phí của dự án bằng cách rút ngắn những công tác găng Do đó, phương pháp CPM không thể đảm bảo tính liên tục của công việc cho những công tác lặp lại và đường găng của

mà quan tâm đến việc giám sát vị trí và năng suất lao động của mỗi tổ đội khi nó đang tiến triển theo toàn bộ chiều dài dự án Ngoài ra, việc rút ngắn đường găng

sẽ không thích hợp đối với dự án có công tác lặp lại vì nó có thể làm thay đổi năng suất lao động của một công tác trong một vài đơn vị tạo thêm những gián đoạn công việc

Việc sử dụng cân bằng nguồn lực đối với hoạch định CPM của dự án có công tác lặp lại vẫn không đảm bảo tính liên tục của công việc (Selinger 1980 [4]; Reda 1990 [9]; Russell và Wong 1993 [11]) Kỹ thuật này chỉ chủ yếu tiếp cận vấn đề này với cùng một nguồn lực được sử dụng cho nhiều công tác, thực hiện một giả thuyết ban đầu đó là tính có sẵn không giới hạn của nguồn lực trong việc phát triển hoạch định dự án và việc phân bố nguồn lực đòi hỏi phải xem xét lại việc hoạch định dự án để tuân thủ ràng buộc tính có sẵn của nguồn lực Tuy nhiên, vấn đề chính của dự án có công tác lặp lại là không phải khả năng của nguồn lực mà được xác định riêng biệt với những công tác cụ thể nhưng với hoạch định của nó

Sau cùng, trong kỹ thuật hoạch định truyền thống như PERT/CPM hiệu quả học tập không tính đến khi thời gian ước đoán tạo ra cho những công tác riêng lẽ

Những phương pháp thay thế đã được đề nghị cho phương pháp hoạch định tuyến tính được bắt nguồn chính từ mô hình đồ thị trên trục X-Y, với một trục chỉ thời gian và trục kia chỉ tiến trình công việc Những phương pháp này có thể được

Trong khi tất cả những kỹ thuật này vượt trội tính không thích hợp của PERT/CPM nhưng chúng thất bại trong việc đạt được sự chấp thuận rộng rãi và

sử dụng thực tiễn Lý do chính cho sự chấp thuận hạn chế của chúng là:

9 Chúng phức tạp hơn cái mà chúng nên có

9 Không có một thuật toán (tiến trình) chấp thuận cho việc xác định đường găng của dự án để xác định thời gian hoàn thành (Harris và Ioannou 1998 [1]; Harmelink và Rowings 1998 [10] Sự thiếu sót của thuật toán xác định đường găng có thể được quy kết cho sự thật là trong tất cả những phương pháp này sự giả định ngầm là mọi công tác phải được xem xét như găng để kiểm soát tốt hơn một dự án (Peer 1974) Tuy nhiên, những nổ lực đáng kể đã được thực hiện trong những năm gần đây hướng đến việc phát triển một thuật toán chấp nhận

và chính xác để xác định đường găng trong LRPs (Harmelink và Rowings 1998 [10])

Hoạch định cho dự án có công tác lặp lại (RSM) đã được giới thiệu bởi Harris và Ioannou (1998) [1] và đã được phát triển thêm trong những năm sau đó Lương Đức Long 2009 [12]) Nó cũng dựa vào việc mô tả đồ thị của dự án trên trục X-Y và mục tiêu của nó là kết hợp những phương pháp hiện tại vào một phương pháp thống nhất mà đảm bảo sử dụng nguồn lực liên tục RSM có thể được sử dụng cho việc hoạch định cả hai loại dự án rời rạc và liên tục Cho dự án rời rạc, những đơn vị lặp lại (tiến triển công việc) thường vẽ trên trục Y và thời gian dự án trải qua trên trục X, trong khi đối với dự án liên tục thời gian được vẽ trên trục Y và những đơn vị lặp lại trên trục X

RSM theo khái niệm mối quan hệ công tác của CPM và chấp thuận ba loại công tác như là những yếu tố cơ bản của phương pháp đồ thị cho việc hoạch định

dự án tuyến tính Chúng là:

9 Công tác đường chỉ tiến triển công việc từ một đơn vị này đến một đơn

9 Các công tác khối tượng trưng cho công việc chiếm giữ một khu vực cụ thể trên một giai đoạn nào đó

9 Công tác thanh được định nghĩa là công tác không lặp lại

Hơn nữa, 3 mối liên hệ được định nghĩa cho việc kiểm soát mối liên hệ giữa các công tác:

9 Kiểm soát thời gian

9 Kiểm soát công tác

9 Tính liên tục của tổ đội

RSM cũng giới thiệu thuật ngữ kiểm soát trình tự và kiểm soát điểm cho việc xác định những công tác găng thuộc về trình tự kiểm soát không những trong trường hợp sự trì hoãn ảnh hưởng thời gian hoàn thành dự án mà còn trong trường hợp sự trì hoãn tạo ra gián đoạn trong việc sử dụng nguồn lực (gián đoạn công việc) RSM sử dụng phương pháp hệ thống kéo (sẽ được giới thiệu chi tiết trong phần sau) với thời gian kết thúc của công tác đi trước được kéo hướng về để gặp bắt đầu của công tác đi sau mục đích là để đạt được tính liên tục của công việc và sử dụng nguồn lực không gián đoạn nó trái ngược với hệ thống đẩy CPM với bắt đầu của mỗi công tác được đẩy đến thời điểm để duy trì mối quan hệ thứ

tự với công tác trước Mục tiêu của RSM không phải là cực tiểu thời gian dự án nhưng đạt được tính liên tục của tổ đội điều này đồng nghĩa với việc cực tiểu chi phí dự án Trong những dự án xây dựng, cực tiểu tổng chi phí có lẽ đáng quan tâm hơn việc giảm thời gian dự án Tuy nhiên, sự giả thuyết này có thể không đúng vì kéo dài thời gian dự án có thể dẫn đến không những trì trệ gây trễ thời gian dự án theo kế hoạch và bị phạt mà còn dẫn đến doanh thu bị mất Đặc biệt trong những dự án liên quan đến rủi ro cao của việc trì hoãn lâu dài bởi vì sự tranh cãi liên quan đến luật hoặc những điều khác gây ra đáp ứng những phần của

dự án và làm chúng phải hoạt động thiết yếu để tránh những mất mát tài chính nghiêm trọng Do đó, người quản lý dự án cần có sự xem xét đánh đổi giữa chi phí gia tăng khi kéo dài thời gian dự án do việc tuân thủ tính liên tục của tổ đội và chi phí gia tăng khi xảy ra lãng phí của tổ đội

Trải qua nhiều thập niên, đã có rất nhiều phương pháp khác nhau được đề xuất nhằm đưa ra một công cụ hay phương pháp thích hợp trong việc tìm ra một cách thức tối ưu trong vấn đề hoạch định những dự án có công tác lặp lại Điển hình nhất là một số phương pháp sau đây: phương pháp LOB (Carr và Meyer

1974 [13], Arditi và Albulak 1986 [14], Reda 1990 [9]) hay phương pháp LSM/RSM (Selinger 1980 [4], Johnston 1981 [6], Chrzanowski và Johnston 1986 [15], Russell và Wong 1993 [11], Eldin và Senouci 1994 [16]) Điều này chứng tỏ rằng hoạch định cho dự án có các công tác lặp lại thật sự là mối quan tâm của các nhà quản lý dự án

Ö Tuy nhiên hầu hết các phương pháp trên đều không đề cập đến dự án có tính chất lặp lại không đơn vị “ non-unit” nên những vấn đề về “ non-unit” rất hạn chế, chỉ có Rong-yau Huang và Kuo-Shun Jun 2005 [17] là

có nghiên cứu tuy nhiên khó áp dụng do dùng phương pháp hình học minh họa Nghiên cứu này xây dựng một phương pháp tiến độ cho những dự án

có công tác lặp lại không đơn vị “non-unit” ( tức là lặp lại theo công tác chứ không phải lặp lại cả một đơn vị ) bằng phương pháp số sau đó tự động hóa thuật giải bằng phần mềm Visual Studio 2010

CHƯƠNG III

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

3.1 Giới thiệu về tiến độ dự án

– Dự án (Project) là một tập hợp các hoạt động (Activity) liên quan với nhau và

phải được thực hiện theo một thứ tự nào đó cho đến khi hoàn thành toàn bộ các hoạt động “Dự án là một nhóm các công việc được thực hiện theo một quy trình nhất định để đạt được mục tiêu đề ra, có thời điểm bắt đầu và kết

thúc được ấn định trước và sử dụng tài nguyên có giới hạn ” (theo Quản lý dự

án xây dựng của Đỗ Thị Xuân Lan, trang 13)

– Cho nên hoạt động được hiểu như là một việc đòi hỏi thời gian, và nguyên

liệu (Resource) để hoàn thành và việc hoạch định là rất quan trọng của công

tác Quản lý dự án Kế hoạch cung cấp thông tin, phối hợp công việc của các bên tham gia dự án và thiết lập tiêu chuẩn cho hệ thống kiểm soát dự án để theo dõi khối lượng, chi phí và thời gian của dự án

– Trong quá trình thực hiện dự án.nhiều công việc không thể thực hiện hiệu quả

do các gián đoạn và và chậm trễ Ngoài ra khối lượng công việc phải làm lại

do những thay đổi phải làm lại làm suy giảm hiệu quả làm việc Vì vậy lập kế hoạch cần xác định rõ công việc của mỗi người tham gia dự án và ảnh hưởng công việc giữa các thành viên Đồng thời kế hoạch phải mô tả rõ ràng các việc cần làm trước khi bắt đầu thực hiện

– Tiến độ của dự án là một phương tiện hiệu quả ngăn ngừa các lỗi trên và hạn chế được sự chậm trễ trong công việc, nguyên nhân làm vượt chi phí dự án, chậm tiến độ và phát sinh tranh chấp Tiến độ góp phần định hướng công việc

rõ ràng chủ động hơn cho các tổ đội thi công góp phần tăng năng suất và hiệu quả trong lao động

3.2 Các phương pháp lập tiến độ truyền thống

– Có nhiều phương pháp lập tiến độ khác nhau phụ thuộc vào quy mô và mức

án, trong đó có hai phương pháp được dùng phổ biến nhất là tiến độ ngang (tiến độ Gantt) và tiến độ mạng

3.2.1 Phương pháp lập tiến độ ngang (tiến độ GANTT) :

– Tiến độ ngang được sáng lập bởi Henry L.Gantt trong chiến tranh thế giới thứ nhất, đó là một phương pháp tiến độ dạng đồ thị theo trục thời gian, gồm các đường kẻ ngang, biểu thị điểm khởi công và kết thúc hoạt động

– Ưu điểm của tiến độ ngang (Gantt) :

+ Là phương pháp hiệu quả dùng để lập tiến độ tổng thể dự án, được sử dụng rất phổ biến, nó dễ sử dụng, dễ hiểu và không đòi hỏi nhiều kỹ năng quản

lý

+ Đây là cách sử dụng tốt nhất cho những dự án không phức tạp và có mối quan hệ giữa các công việc đơn giản, không cần có mối quan hệ qua lại giữa các công việc Kỹ thuật đồ thị này hình thành cơ sở việc thiết lập nguồn lực

– Nhược điểm của tiến độ ngang :

+ Sử dụng hạn chế trong lập tiến độ chi tiết Không thể hiện được mối quan

hệ qua lại giữa các công việc nên mất nhiều thời gian và khó cập nhật tiến

độ thực tế và khó dự báo được tác động của các công việc thay đổi đối với thời hạn hoàn thành dự án

+ Khi một công việc trong tiến độ ngang thay đổi thì sẽ không tự động điều chỉnh những công việc tiếp theo sau

+ Tiến độ ngang cũng không hợp nhất chi phí hay tài nguyên với thời gian, trong khi những giá trị này rất quan trọng cho công việc quản lý thiết kế và thi công một dự án xây dựng

– Sau đây là một ví dụ về tiến độ ngang về kế hoạch thi công ngôi nhà cấp 4

TUẦN LỄ CÔNG VIỆC

0 Chuẩn bị mặt bằng và thiết bị

Thi công dầm sàn tầng mái

Thi công hoàn thiện kiến trúc

và M&E

3.2.2 Phương pháp sơ đồ mạng :

– Một trong những thành tựu to lớn của ngành xây dựng trong nữa cuối thế kỷ

20 là việc áp dụng sơ đồ mạng trong việc lập kế hoạch tiến độ xây dựng Sơ

đồ mạng bắt nguồn từ lý thuyết đồ thị với hai yếu tố cơ bản là công việc và sự kiện nên còn được gọi là phương pháp Graph, nó là một công cụ toán học hiện đại, một sơ đồ bao gồm toàn bộ khối lượng của một bài toán lập kế hoạch,diễn

tả kế hoạch tiến độ một dự án, thể hiện một cách lôgic trình tự kỹ thuật và mối liên hệ về tổ chức giữa các công tác sản xuất, ấn định thời gian thực hiện các công tác và tối ưu hóa kế hoạch đề ra Trong quá trình quản lý và thực hiện kế hoạch ta vẫn có thể điều chỉnh sơ đồ mạng cho sát với thực tế Để lập được sơ

đồ mạng cần phân tích tỷ mỉ trình tự công việc, những mối liên hệ bắt buộc về công nghệ hoặc lôgic về tổ chức Vì vậy không bỏ sót bất kỳ công việc nào và

có được một kế hoạch tiến độ khoa học, chính xác

– Vì sơ đồ mạng là một mô hình toán học động, thể hiện toàn bộ dự án xây dựng thành một thể thống nhất, chặt chẽ trong đó thấy rõ vị trí của từng công

có thể áp dụng các phương pháp toán học vào việc phân tích, xây dựng và điều khiển kế hoạch Vì vậy dễ dàng lập được các thuật toán và viết các chương trình cho máy tính điện tử kể cả việc tự động hóa thiết kế

– Có 2 phương pháp cơ bản để vẽ sơ đồ mạng :

+ Sơ đồ mạng công việc trên mũi tên (Activity On Arrow-AOA)

Công tác được biểu diễn bằng mũi tên, sự kiện được biểu diễn bằng nút vòng tròn Với sơ đồ mạng này tồn tại công tác ảo

Cách thể hiện tên công tác trên sơ đồ mạng mũi tên

+ Sơ đồ mạng công việc trên nút (Activity On Node - AON)

Công tác được biểu diễn bằng nút vòng tròn, sự kiện được biểu diễn bằng mũi tên Sơ đồ dạng này không tồn tại các công tác ảo và thường được

sử dụng trong việc lập trình các phần mềm trong máy tính

Cách thể hiện tên công tác trên sơ đồ mạng mũi tên

– Sơ đồ mạng là tên chung của nhiều phương pháp có sử dụng lý thuyết mạng

3.2.2.1 Phương pháp kỹ thuật đánh giá và kiểm tra hiệu suất hoạt động (Project evaluation and review technique) PERT :

3.2.2.1.1 Lịch sử hình thành:

"Kỹ thuật đánh giá và xem xét chương trình (dự án)" (Program Evaluation and Review Technique hay viết tắt là PERT), được phát triển bởi hãng Booz-Allen & Hamilton thuộc thành phần của Hải quân Hoa Kỳ (hợp tác cùng với công

ty Lockheed) trong chương trình chế tạo tên lửa xuyên lục địa Polaris trang bị cho tàu ngầm năm 1958 Tham gia chương trình có khoảng 200 nhà cung ứng,

9000 nhà thầu, hàng ngàn nhà bác học và công nhân kỹ thuật bậc cao Dự kiến thực hiện chương trình trong 7 năm, nhưng nhờ áp dụng kỹ thuật quản lý dự án

A

A

nên thời gian thực hiện dự án đã giảm xuống còn 4 năm Sau đó kỹ thuật quản lý này đã lan rộng một cách nhanh chóng sang nhiều doanh nghiệp tư nhân

3.2.2.1.2 Phương pháp thực hiện

Trong phần này, những vấn đề cơ bản về quy tắc lập mạng, tính toán thời gian,…cũng giống như CPM Ta chỉ nêu những điểm khác biệt nổi bật nhất có trong phương pháp PERT

a) Ước lượng thời gian hoàn thành công việc

Có hai phương pháp chính để dự tính : phương pháp tất định và phương pháp ngẫu nhiên Phương pháp tất định bỏ qua những yếu tố bất định trong khi phương pháp ngẫu nhiên tính đến sự tác động của các nhân tố ngẫu nhiên khi dự tính thời hạn thực hiện các công việc

Trên thực tế, có rất nhiều dự án mà công việc chưa có định mức hoặc định mức chưa phù hợp với thực tiễn Theo như phương pháp ngẫu nhiên mà cụ thể là

áp dụng trong sơ đồ PERT, khi lập kế hoạch thi công, người ta dựa trên kinh nghiệm để ước lượng thời gian hoàn thành công việc Vì vậy, thời gian đó không xác định, ta phải lấy thời gian trung bình mong muốn ( Te ) kèm theo một đại lượng đo sự không xác định của thời gian này làm thời gian thực hiện công việc

Sự không xác định đó có thể biểu thị bằng độ lệch tiêu chuẩn (σ) hoặc phương sai (V) của thời gian Ta phải dùng hàm phân phối xác suất để xác định số liệu mỗi công việc

Có 3 ước lượng thời gian được đặt ra và được nằm trong đường cong lý thuyết:

- Thời gian lạc quan (a) là thời gian ước lượng ít nhất để hoàn thành công việc trong những điều kiện thuận lợi nhất;

- Thời gian bi quan ( b) là thời gian ước lượng lớn nhất để hoàn thành công việc trong điều kiện khó khăn nhất;

- Thời gian hiện thực (m) là thời gian ước lượng để hoàn thành công việc có nhiều khả năng xảy ra nhất ( với xác suất lớn nhất ), còn gọi là mốt ( mode)

Thời gian trung bình mong muốn Te ( trong toán học gọi là “kỳ vọng” ) được tính theo công thức thực nghiệm:

Te =

Ta có độ lệch tiêu chuẩn σ và phương sai V:

σ =

V = σ2 = ( 2

Trường hợp tới hạn, khi cả 3 ước lượng là một thì σ = 0, tức là không có

độ lệch tiêu chuẩn cũng như phương sai Bây giờ PERT cũng giống CPM và ta có thể goi CPM là trường hợp đặc biệt của ước lượng thời gian trong phương pháp PERT Cũng cần chú ý rằng nếu b >> a, tức là b vượt quá a rất nhiều thì độ lệch tiêu chuẩn σ sẽ rất lớn, công việc có tính bất định cao và sự đánh giá sẽ không chính xác

b) Đánh giá khả năng hoàn thành kế hoạch xây dựng công trình

Bài toán được đặt ra là : “Cho trước S là thời hạn xây dựng công trình theo

kế hoạch Phải tính xác suất để toàn bộ công trình hoàn thành trong thời hạn đó.” Giả sử thời gian hoàn thành của các công việc dự án biến động tuân theo quy luật chuẩn và giá trị trung bình trong phân phối chuẩn là thời gian hoạt động kỳ vọng theo đường Găng thì đại lượng Z trong phân phối chuẩn được tính như sau:

Z =

Trong đó:

S: Thời gian dự kiến hoàn thành toàn bộ dự án

D: Độ dài thời gian hoàn thành các công việc Găng

Te: thời gian thực hiện công việc Găng

i: công việc Găng thứ i

Như vậy, khi phương sai càng lớn thì tính không chắc chắn về thời gian hoàn thành dự án càng tăng

Giả sử các công việc độc lập nhau thì lý thuyết thống kê cho biết rằng, thời gian hoàn thành dự án là tổng thời gian kỳ vọng thực hiện các công việc trên tuyến Găng và phương sai hoàn thành dự án là tổng phương sai của các công việc trên tuyến Găng đó

σ2 (T) = i2

Trong đó:

σ2 (T): phương sai hoàn thành dự án

i: là các công việc Găng

σi2 : phương sai của các công việc Găng và được tính như sau:

σi2 = ( )2

Từ đó ta tính được độ lệch tiêu chuẩn σ của dự án và đại lượng Z

Dùng giá trị tính toán của Z tra trong bảng giá trị phân phối chuẩn, ta có xác suất hoàn thành dự án trong thời hạn cho trước

c) Phương sai thời gian sớm nhất đạt tới sự kiện

Sau khi tính được giá trị ước lượng trung bình Te và phương sai V của thời gian hoàn thành công việc, chúng ta sử dụng các giá trị này để đánh giá thời điểm hoàn thành sự kiện

Thời điểm sớm hay muộn hoàn thành sự kiện tính trong PERT được tính như trong phương pháp CPM, trong đó thời gian của công việc là giá trị trung bình được tính toán từ 3 giá trị ước lượng Tức là cũng có:

Ej = Maxi ( Ei + tij ) với E1 = 0

Li = Minj (Lj – tij) với Lcuối cùng = Độ dài thời gian thực hiện dự án

Tuy nhiên trong phương pháp PERT, mỗi thời gian có thêm độ lệch tiêu chuẩn hay phương sai của nó, để đo sự không chắc chắn này

Vì vậy, đi đôi với việc tính thời điểm Ej, Lj của sự kiện phải tính thêm phương sai sớm, muộn của sự kiện ấy, với quy tắc lấy thời gian trung bình của công việc nào để tính toán, thì cũng lấy phương sai của công việc ấy để tính toán

Si là thời gian dự kiến đạt tới sự kiện

Djlà thời gian sớm đạt tới sự kiện = Ej

Chú ý:

- Việc xác định đường Găng trong PERT cũng giống như trong phương pháp CPM

- Nếu có nhiều đường Găng thì phương sai của thời gian thực hiện dự án sẽ

là số lớn nhất trong các tổng phương sai đi theo từng đường Găng độc lập Phương sai của thời gian trung bình mong muốn của mỗi sự kiện là tổng phương sai của cá công việc dọc con đường tiêu tốn thời gian nhiều nhất dẫn đến sự kiện

- Cung cấp nhiều thông tin chi tiết

- Thấy rõ công việc nào là chủ yếu, có tính chất quyết định đối với tổng tiến

độ của dự án để tập trung chỉ đạo

- Thấy rõ mối quan hệ phụ thuộc giữa các công việc và trình tự thực hiện

b) Nhược điểm:

- Đòi hỏi nhiều kỷ thuật để lập và sử dụng

- Khi khối lượng công việc của dự án lớn, việc lập sơ đồ này trở nên khá phức tạp và khó quan sát

3.2.2.2 Phương pháp lập tiến độ bằng đường tới hạn (Critical path method) CPM :

3.2.2.2.1 Lịch sử hình thành

Phương pháp Đường găng CPM được liên doanh giữa công ty Dupont và công ty Remington Rand phát triển nhằm quản lý các dự án bảo

vệ thực vật và hóa dầu Ở Mỹ phương pháp được phát triển vào năm 1959 gần

như đồng thời với phương pháp PERT (năm 1958), đầu tiên được gắn với dạng thể hiện công việc trên mũi tên (phương pháp ADM), nên thường được đồng nhất

với phương pháp sơ đồ mạng ADM

Ngay sau đó người Mỹ đã ứng dụng phương pháp Đường găng CPM vào

sơ đồ mạng PERT kết hợp với lý thuyết xác suất thống kê để ước tính thời lượng công việc trong các dự án mà công việc có thời lượng không xác định trước

Ở bên kia bờ Đại Tây Dương, gần như đồng thời với người Mỹ, người Pháp cũng dựa trên thuật toán của lý thuyết đồ thị để phát triển một kỹ thuật lập tiến độ khác theo phương pháp đường găng, độc lập với người Mỹ là sơ đồ mạng MPM, chỉ khác với dạng thể hiện sơ đồ mạng CPM của người Mỹ lúc đó ở chỗ:

sơ đồ mạng MPM dùng nút thể hiện công việc thay vì mũi tên, còn mũi tên chỉ mối quan hệ tuần tự giữa các công việc trước-sau trong sơ đồ mạng

Người đầu tiên đưa phương pháp Đường găng, cùng lý thuyết về sơ đồ mạng (một phần của hệ thống lý thuyết toán học là lý thuyết đồ thị) vào Việt Nam

là giáo sư Hoàng Tụy (vào khoảng năm 1961-1966), ban đầu dưới dạng sơ đồ mạng PERT Nên ở Việt Nam sơ đồ mạng được gọi với tên gọi là sơ đồ PERT, thậm chí đến ngày nay

Về sau, người Mỹ đã tiến hành kết hợp dạng sơ đồ mạng nút MPM của người Pháp, cải tiến nó theo hướng đưa thêm các dạng thể hiện mối quan hệ giữa các công việc theo đúng logic thực tế (tuần tự, song song) thành dạng sơ đồ mạng theo quan hệ PDM, thay thế cho cả hai dạng sơ đồ mũi tên ADM lẫn dạng sơ đồ nút MPM trong việc thể hiện phương pháp đường găng CPM Đồng thời đưa phương pháp Đường găng thể hiện bằng sơ đồ mạng PDM vào phần mềm quản lý

dự án Microsoft Project

3.2.2.2.2 Phương pháp thực hiện

Khi mô hình của mạng đã được thiết lập, người ta sẽ tính được thời gian của từng công việc trên cơ sở các định mức về lao động Tuy nhiên, thời gian hoàn thành dự án là bao nhiêu, thì cần phải có một phương pháp tính toán để xác định Muốn tính được điều đó, cần phải biết được các thông số thời gian sau:

- Thời điểm sớm và muộn của từng sự kiện ( hay thời gian sớm nhất và muộn nhất đạt tới các sự kiện )

- Thời điểm bắt đầu sớm nhất và muộn nhất của từng công việc

- Thời điểm kết thúc sớm nhất và muộn nhất của từng công việc

- Đường Găng

Về hình thức, các thông số thời gian trong CPM và PERT là như nhau Do

đó trong phần này sẽ giới thiệu cách phân tích và tính toán các chỉ tiêu thời gian, cũng như cách lập và điều khiển tiến độ bằng sơ đồ mạng, coi đó là những cái chung mà phương pháp PERT có thể áp dụng được

Về phương pháp thực hiện, có 6 bước cơ bản được áp dụng chung cho cả PERT và CPM:

1 Xác định các công việc (nhiệm vụ ) cần thực hiện của dự án

2 Xác định mối quan hệ và trình tự thực hiện các công việc

3 Vẽ sơ đồ mạng công việc

4 Tính toán thời gian và chi phí cho từng công việc dự án

5 Xác định thời gian dự trữ của các công việc và sự kiện

6 Xác định đường Găng

a) Các nguyên tắc bắt buộc khi lập sơ đồ mạng lưới

- Trong sơ đồ mạng lưới không có chu trình khép kín hay chỗ giao nhau

- Sự đánh số các sự kiện từ trên xuống dưới,từ trái qua phải và theo thứ tự

liên tiếp từ sự kiện đầu tiên đến sự kiện cuối cùng Sự kiện ở đầu mũi tên mang số

lớn hơn sự kiện ở đuôi mũi tên Chỉ đánh số các sự kiện có nhiều mũi tên cùng

đến khi các sự kiện ở đuôi những mũi tên này đã được đánh số

- Trong sơ đồ lớn nếu một nhóm công việc có liên hệ với nhau mà khi biểu

diễn trong sơ đồ mạng nó trở thành một mạng con gộp lại thành dạng công việc

thời gian thực hiện một công việc gộp lại lấy bằng khoảng thời gian dài nhất từ sự

kiện đầu tiên đến sự kiện cuối cùng

- Nếu một nhóm có công việc tính chất như nhau cùng làm song song thì

làm gộp chúng lại thành một việc duy nhất biểu thị bằng một cung

- Nếu công việc có tính chất khác nhau cùng làm song song có chung sự

kiện khởi công và kết thúc thì phải thêm các sự kiện phụ thuộc và công việc

giả(sự phụ thuộc)

- Khi áp dụng phương pháp thi công dây chuyền và chia công tác để thi

công thì cần chi nhỏ công việc thành những công việc độc lập

Ví dụ: Giả sử có 3 công việc a b c khi công việc a hoàn thành một công

việc nhỏ a1 thì b bắt dần sau c việc a hoàn thành a1 + a2 thì công việc c khi đó

có thể biến diển như sau

- Cách thể hiện quy trình công nghệ vè sự liên quan giữa các sơ đồ mạng

lưới Người ta dùng công việc giả để chi mối liên hệ giữa các công việc có sự

ràng buộc về quá trình công nghệ

Giả sử có 5 công việc a, b, c, d, e:

+ Với công việc d làm sau công viêc a &b Công việc e làm sau công việc

a,b,c biểu diễn như sau

+Khi d sau a &b; e sau a &c

+ Khi d sau a &b; d sau a; e sau a

- Trên sơ đồ mạng cần phải thể hiện được mối liên hệ giữa công trường bên ngoài

+ Trường hợp 3 công việc a, c cần vật liệu thì thêm một sự kiện đặc biệt công việc k

+ Trường hợp bên ngoài chỉ liên quan công việc b thì thêm sự kiện và công việc như sau

b) Đường Găng:

Đường Găng là đường đi từ sự kiện xuất phát đến sự kiện hoàn thành có chiều dài lớn nhất