Kết hợp lý thuyết đồ thị và thuật giải di truyền vào tối ưu hóa tiến độ mạng theo thời gian và nhân tài vật lực

Trong quá trình tìm kiếm giải pháp, một trong những bài toán khó và phức tạp nhất mà các nhà thiết kế tổ chức xây dựng thường phải đối phó khi lập tiến độ mạng là bài toán tối ưu hoá tiế

CHƯƠNG MỞ ĐẦUĐẶT VẤN ĐỀ VÀ GIỚI THIỆU

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Những năm gần đây ở nước ta, công cuộc đổi mới đã tạo nên những biến đổi sâu sắc trong lĩnh vực xây dựng nói chung và trong quản lý đầu tư xây dựng nói riêng Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế quốc dân, vị trí của ngành xây dựng trong sự nghiệp phát triển kinh tế, xã hội ngày càng quan trọng Ngành Xây dựng đã có bước phát triển vượt bậc với công nghệ hiện đại, đồng thời có sự thay đổi quan trọng trong quản lý đầu tư xây dựng, đặc biệt là trong quản lý chất lượng công trình

Tuy nhiên, trong lĩnh vực quản lý dự án vẫn còn nhiều vần đề cần được nghiên cứu

giải quyết cho phù hợp với nền kinh tế thị trường, đó chính là quản lý tiến độ thực hiện dự án

xây dựng Trong phạm vi luận văn này, xin đề cập một số vấn đề trong quản lý tiến độ cần

được nghiên cứu và áp dụng vì tính cấp thiết và ý nghĩa quan trọng của nó Đó là "Quản lý

tối ưu tiến độ thi công theo thời gian và các dạng nhân tài vật lực của các dự án đầu tư xây dựng"

Như ta đã biết, mục tiêu của các dự án đầu tư xây dựng bao gồm ba mục tiêu cơ bản

là: Chất lượng - Giá thành - Thời gian [BP96][Dan02][Tha02] Những mục tiêu này có ý

nghĩa đặc biệt quan trọng đối với chủ đầu tư và nhà thầu xây dựng Ba mục tiêu này tạo

thành một "Tam giác mục tiêu" mà bất cứ doanh nghiệp xây dựng nào cũng phải phấn đấu

để đạt đế sự tối ưu và coi đó như một sự đảm bảo về uy tín để tồn tại và phát triển

Hình A1: Tam giác mục tiêu và các chủ thể xây dựng

Tuy nh iên trên thực tế, do những quyền lợi riêng mà các mục tiêu giữa chủ đầu tư và nhà thầu có thể khác nhau Vì vậy cần một thành phần thứ ba tham gia vào quản dự án

đầu tư xây dựng với vai trò giám sát xã hội, đó là "Tư vấn xây dựng" Trên thế giới, từ thế kỷ

XVI ở châu Âu đã xuất hiện những người chuyên làm tư vấn giám sát trong kiến trúc và xây

CHẤT LƯỢNG

THỜI GIAN

GIÁ THÀNH

• Chủ đầu tư

• Nhà thầu

• Tư vấn

Chương mở đầu: Đặt vấn đề và giới thiệu

dựng Nhưng phải đến những năm đầu của thế kỷ XX "Tư vấn giám sát" mới trở thành một

nghề chính thức được xã hội công nhận

Ở Việt Nam trong thời kỳ đổi mới, dịch vụ tư vấn mới xuất hiện và đã được pháp

luật công nhận qua các nghị định của chính phủ như Nghị định 52/1999/CP về " Quy chế

quản lý đầu tư và xây dựng" Những tiến bộ trong quản lý xây dựng đã thể hiện trong sự đổi

mới hệ thống văn bản pháp lý, đổi mới về nhận thức tư tưởng Tuy nhiên trong tất cả các văn bản pháp luật về quản lý xây dựng, chúng ta chỉ mới quan tâm nhiều đến quản lý chất

lượng công trình xây dựng, còn quản lý tiến độ thi công, hầu như chưa được quan tâm đúng

mức, điều đó dẫn đến nhà thầu cứ bỏ thầu với thời gian cực ngắn để trúng thầu mà không quan tâm đến khả năng của mình, còn khi vào thi công thì kéo dài thời gian mà không sợ bị ảnh hưởng đến hợp đồng

Nhưng ngày nay, trong bối cảnh nền khi tế thị trường, đã có những công trình trong nước, đặc biệt là các công trình có vốn đầu tư nước ngoài; thời gian thi công đã được ràng buộc bởi các điều khoản của hợp đồng Theo đó tùy từng công trình mà mức độ phạt từ 1000

- 1 0 tổng giá trị gói thầu cho một ngày chậm tiến độ, đó là một số tiền không nhỏ buộc

các nhà thầu phải quản lý thật tốt tiến độ Vấn đề này đặt ra cho các đơn vị xin nhận thầu là họ phải luôn tìm kiếm những giải pháp tối ưu để đạt hiệu quả tối đa theo 3 mục tiêu trên Trong quá trình tìm kiếm giải pháp, một trong những bài toán khó và phức tạp nhất mà các nhà thiết kế tổ chức xây dựng thường phải đối phó khi lập tiến độ mạng là bài toán tối ưu hoá tiến độ mạng về nhân tài vật lực và thời gian

Về nguyên tắc, quản lý tiến độ một dự án xây dựng phải được tiến hành trong cả ba

giai đoạn: chuẩn bị đầu tư, thực hiện đầu tư và kết thúc đầu tư Tuy nhiên, trên thực tế việc quản lý tiến độ trong giai đoạn thi công xây dựng công trình là quan trọng hơn cả vì giai đoạn thi công xây dựng công trình là giai đoạn tập trung lớn nhất vốn đầu tư của dự án Để

quản lý tốt cần phải giám sát cả hai giai đoạn: Thiết kế tiến độ và Thực thi tiến độ

+ Thiết kế tiến độ: do nhà thầu thực hiện, hoặc có thể thuê tổ chức tư vấn thực hiện,

dựa trên năng lực thực tế của nhà thầu và các đặc điểm công trình Về phía chủ đầu tư, họ thường thuê tư vấn để phân tích đánh giá hồ sơ dự thầu, có quan tâm đến tính khả thi của tiến độ để góp ý với nhà thầu khi chấp nhận thầu Một khi tiến độ đã được nhà thầu và chủ đầu tư ký trong hợp đồng thì tiến độ đó sẽ mang tính pháp luật, sẽ bị ràng buộc về các điều kiện thưởng phạt cho việc hoàn thành tiến độ

+ Thực thi tiến độ: Việc thi công ở công trường sẽ được tiến hành theo tiến độ Tuy

nhiên thời gian hoàn thành các công việc có thể xoay quanh thời gian dự kiến (≤, =, ≥) Điều đó bắt buộc người quản lý phải luôn điều khiển tiến độ, sao cho thời gian hoàn thành không

bị chậm trễ kéo dài

Mô hình quản lý tiên tiến hiện nay là: Có sự tham gia của Tư vấn giám sát, Chủ đầu

tư (bên mua), Nhà thầu (bên bán) Một mặt nhà thầu phải thành lập "Nhóm tiến độ" để tự

chịu trách nhiệm, mặt khác nhóm "Tư vấn giám sát tiến độ" do chủ đầu tư ủy nhiệm sẽ tham

gia tích cực vào quá trình quản lý tiến độ trong suốt quá trình thi công [BP96]

Hiện nay, việc lập tiến độ thi công bằng sơ đồ mạng được áp dụng rộng rãi, vì sơ đồ

mạng xác định hay còn gọi là phương pháp đường găng (CPM- Critical Path Method) cho

phép các chủ nhiệm dự án lập kế hoạch và quản lý tốt sự phối hợp giữa thời gian và trình tự logic giữa các công tác, CPM cho phép phát hiện những vị trí có nhiều khả năng gây rắc rối và chỉ rõ nỗ lực cần sẽ tập trung để giải quyết Kinh nghiệm trong xây dựng cho thấy sự tính

toán phòng xa có hệ thống như CPM đã chứng minh rất nhiều cho tính đúng đắn khi áp dụng CPM vào việc quản lý tiến độ thi công một dự án xây dựng [BP96][Bri93]

Trong công tác quản lý tiến độ thi công tối ưu nói chung, đặc biệt trong vấn đề tối ưu

hoá tiến độ mạng thì những bài toán về phân phối các dạng nhân tài vật lực trong mô hình

mạng xác định, và điều khiển tiến dộ mạng trong quá trình thực hiện là những bài toán

thường gặp nhất, có ý nghĩa thực tế nhất trong điều kiện kinh tế thị trường hiện nay, nó rất phức tạp về mặt lý thuyết và cách áp dụng vào thực tiễn

Luận án sẽ nghiên cứu cách kết hợp của các thuật giải lý thuyết đồ thị và thuật giải

di truyền để giải quyết các bài toán phân bố tối ưu phân bố nhân tài vật lực và thời gian

trong giai đoạn quản lý tiến độ bằng sơ đồ mạng xác định (CPM- Critical Path Method),

bao gồm 5 vấn đề (sẽ được mô tả cụ thể trong từng chương ở phần sau):

+Vấn đề 1: Tối ưu hoá tiến độ mạng về nhân tài vật lực (chương 3)

+Vấn đề 2: Tối ưu hoá tiến độ mạng với thời gian hoàn thành dự án cực tiểu và nhân tài vật lực giới hạn (chương 4)

a- Trường hợp mức tài nguyên hạn chế không đổi

b- Trường hợp mức tài nguyên hạn chế là thay đổi theo thời gian

+Vấn đề 3: Tối ưu hoá tiến độ thực hiện với thời gian quy định và nhân tài vật lực

giới hạn (chương 5)

+Vấn đề 4: Điều khiển tối ưu tiến độ mạng về thời gian và nhân tài vật lực trong

quá trình thực hiện dự án (chương 6)

+Vấn đề 5: Đề xuất một cách giải dựa vào sự tích hợp của thuật giải di truyền và các

thuật giải heuristics (chương 7) để giải quyết các bài toán:

a- Xác định phương án tiến độ tối ưu về thời gian, khi nhân tài vật lực bị hạn chế không đổi trong suốt quá trình thi công và các công tác có nhiều phương án thi công

b- Xác định phương án tiến độ tối ưu về thời gian, khi nhân tài vật lực bị hạn chế thay đổi trong quá trình thi công và các công tác có nhiều phương án thi công

c- Xác định phương án tiến độ tối ưu đồng thời các mục tiêu về thời gian và các dạng nhân tài vật lực, khi các công tác có nhiều biện pháp thi công

2 NỘI DỤNG NGHIÊN CỨU VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

* Nội dung nghiên cứu của luận văn

(1) Tổng quan về tình hình nghiên cứu bài toán tối ưu việc lập kế hoạch tiến độ thi công bằng sơ đồ mạng

(2) Cơ sở lý thuyết dùng để giải quyết vấn đề

(3) Xuất phát từ thực tế công tác lập tiến độ thi công, mô tả các bài toán cần giải quyết, đề xuất các thuật giải dùng để giải quyết các vấn đề

(4) Xây dựng chương trình tin học để giải quyết các vấn đề với thuật giải đã nghiên cứu Ngôn ngữ dùng để viết các đoạn mã chương trình là Borland Delphi

* Mục tiêu nghiên cứu của luận văn

Chương mở đầu: Đặt vấn đề và giới thiệu

Mục tiêu của luận văn này là nghiên cứu cách tiếp cận heuristis của lý thuyết đồ thị

và thuật giải di truyền dùng để truy tầm lời giải "tối ưu" cho nhiều bài toán tối ưu tiến độ

mạng về thời gian và nhân tài vật lực trong những điều kiện ràng buộc khác nhau

3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Cách giải quyết các bài toán xuất phát từ quan điểm của người lập kế hoạch và thực hiện tiến độ thi công dự án Phạm vi nghiên cứu của luận văn là: Tiến độ mạng với những vấn đề liên quan về sự phân phối tối ưu nhân tài vật lực và thời gian hoàn thành dự án

Giới hạn nghiên cứu trong giai đoạn lập kế hoạch và thực hiện tiến độ thi công Giới hạn nghiên cứu các biện pháp thi công mang tính độc lập, nghĩa là các biện pháp thi công này không bị phụ thuộc và ảnh hưởng nhau Ở đây không xét ảnh hưởng của chất lượng Tuy nhiên, trong nội dung nghiên cứu, các yếu tố này được giả thiết là vẫn đảm bảo được một

chất lượng yêu cầu

4 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Đối tượng nghiên cứu trong luận văn này là bài toán lập kế hoạch thi công cho các dự án xây dựng

5 PHƯƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU

Phương pháp nghiên cơ bản áp dụng trong luận văn này là phương pháp tiến độ theo

sơ đồ mạng xác định (CPM- Critical Path Method) kết hợp với các thuật giải Heuristics lý

thuyết đồ thị, thuật giải di truyền được thực hiện bởi chương trình máy tính tự lập bằng ngôn ngữ Borland Delphi 5.0

* Các lý thuyết được sử dụng trong luận văn này:

- Lý thuyết đồ thị và các thuật giải heuristics trong bài toán đồ thị mạng

- Phương pháp tối ưu ngẫu nhiên Monte-Carlo

- Phương pháp tối ưu ngẫu nhiên theo xác suất -thuật giải di truyền (Genetic

Algorithm - GA)

* Chương trình lập trình và phần mềm máy tính sử dụng trong luận văn này:

- Chương trình tự lập mang tên SDM dùng để giải quyết các vấn đề, viết bằng ngôn ngữ Borland Delphi

- Các phầm mềm dùng để tham khảo : QSB+, Excel, MS Project 2000

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN

Chương này trình bày tổng quan về tình hình nghiên cứu, những kết quả nghiên cứu và hướng phát triển của các lý thuyết xoay quanh bài toán tối ưu hoá sơ đồ mạng về thời gian và nhân tài vật lực trên thế giới và Việt Nam thời gian gần đây Nội dung sẽ lần lượt đề cập đến những vấn đề sau :

1) Kỹ thuật lập tiến độ thi công dự án xây dựng - Những nghiên cứu trên thế giới thời gian gần đây

2) Tổng quan về các phương pháp toán kinh tế trong quản lý xây dựng và tình hình nghiên cứu

3) Bài toán quan hệ thời gian và nhân tài vật lực - Những kết quả nghiên cứu

4) Các thuật toán tối ưu áp dụng và bài toán tối ưu sơ đồ mạng - thuật giải di truyền 5) Một vài nhận xét về tình hình công tác thiết kế tổ chức thi công ở nước ta hiện nay

1.1 KỸ THUẬT LẬP TIẾN ĐỘ THI CÔNG XÂY DỰNG - NHỮNG NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI THỜI GIAN GẦN ĐÂY

* Kỹ thuật lập tiến độ thi công xây dựng

Tiến độ thi công là tài liệu thiết kế, được lập trên cơ sở biện pháp kỹ thuật thi công

đã xác định nhằm ấn định các yêu cầu sau: Trình tự tiến hành các công tác; Quan hệ ràng

buộc giữa các công tác với nhau; Thời gian hoàn thành công trình; Nhu cầu về nhân tài vật lực cần thiết cho thi công những thời điểm nhất định [Tham01]

Kỹ thuật được dùng để lập tiến độ là khác nhau phụ thuộc vào kích thước của dự án, mức độ phức tạp, thời gian để hoàn thành, nhân sự và yêu cầu của chủ đầu tư Chủ nhiệm điều hành dự án phải chọn lựa một kỹ thuật lập tiến độ có thể sử dụng đơn giản và dễ hiểu đối với tất cả những người tham gia dự án Có nhiều phương pháp được dùng phổ biến để lập tiến độ thi công có thể tóm lược như sau:

+ Tiến độ Gantt (được sáng lập bởi Henry L.Gantt và Frederick W Taylor trong

chiến tranh thế giới thứ I) : là một tiến độ dạng đồ thị theo trục thời gian, được sử dụng rộng

rãi trong xây dựng vì đơn giản, dễ thiết lập, dễ dàng xác định tài nguyên [Bri93] [CQR92] [Tha99] Nó rất dễ đọc nhưng lại khó cập nhật, không thể hiện được mối quan hệ giữa các công tác, không thể hợp nhất chi phí hay tài nguyên với tiến độ Nó là một phương pháp hiệu quả dùng để lập tiến độ quản lý tổng thể dự án nhưng chỉ sử dụng hạn chế cho việc lập tiến độ chi tiết các công tác trong xây dựng bởi vì không thể hiện được mối quan hệ qua lại cần có trong công tác xây dựng Nhiều chủ nhiệm điều hành dự án thích dùng tiến độ ngang để lập tiến độ thiết kế bởi vì nó đơn giản, dễ dùng và không cần có mối quan hệ qua lại

giữa các công tác Một công tác trong tiến độ ngang thay đổi thì sẽ không tự động làm thay

đổi những công tác tiếp sau Tiến độ ngang cũng không hợp nhất chi phí với thời gian, hay

thể hiện tài nguyên, ví dụ như : giờ công mà những giá trị này thì rất quan trọng cho công tác quản lý thiết kế Một số kỹ sư thiết kế chỉ ra rằng họ không thể xác định được mối quan hệ qua lại giữa các công tác trong tiến độ thiết kế Họ dùng lý lẽ này để ủng hộ cho việc sử

Chương 1: Tổng quan

dụng tiến độ ngang Họ cũng cho rằng tài nguyên thì thay đổi liên tục trong một dự án thiết kế, điều này làm cho rất khó thực hiện theo tiến độ Dù vậy, nếu điều này có xảy ra đối với một dự án thì thường là do dự án này không được lập kế hoạch, điều hành và kiểm soát tốt

+ Tiến độ dây chuyền [Tham01]

+ Tiến độ dạng ma trận.[Tham01]

+ Phương pháp đường găng (CPM- Critical Path Method), một phương thức lập tiến

độ theo lý thuyết quyết định trong đó thời gian hoàn thành của mỗi công tác là hằng số, được công ty DuPont sáng lập vào năm 1956 và Remington Rand là cố vấn Phương pháp CPM được dùng chủ yếu trong ngành công nghiệp kỹ thuật và xây dựng [Bri93] [CQR92] [DB96]

+ Một phương pháp tương tự như phương pháp CPM, đó là sơ đồ mạng PERT

(Program Evaluation and Review Technique), một phương thức lập tiến độ theo lý thuyết

ngẫu nhiên được hải quân Mỹ sáng lập 1957 với Booz, Allen & Hamilton Management làm cố vấn, trong đó thời gian hoàn thành mỗi công tác được cho dưới dạng hàm phân phối xác suất Phương pháp này được dùng chủ yếu trong công nghiệp sản xuất, nó có thể được dùng để đánh giá rủi ro cho những dự án không chắc chắn [Bri93][CQR92][DB96]

* Những nghiên cứu liên quan đến tiến độ thi công

+ Phương pháp thỏa hiệp giữa thời gian - chi phí (Times- cost-trade off method): Cho

phép tìm thời gian dự án bằng cách cực tiểu hoá chi phí của dự án Tuy nhiên, trong phương pháp này tài nguyên được xem xét ở mức độ từng công tác Cho đến nay đã có một loạt những nghiên cứu về mô hình quan hệ giữa thời gian và chi phí như : MEYER và SHAFFER đã trình bày qui hoạch số nguyên để mô hình hoá và tìm ra quan hệ tối ưu giữa thời gian và chi phí, trong đó xét quan hệ giữa thời gian và chi phí công tác là tuyến tính [SM83] Ngoài

ra, mô hình quan hệ giữa thời gian và chi phí công tác là phi tuyến cũng được DECKRO, R.F trình bày một số kết quả nghiên cứu của mình [CQR92][KT98]

+ Hoạch định dự án theo mốc thời gian (Milestone Schedule) [CRQ92]

+ Hoạch định dự án theo cấu trúc phân việc.[CRQ92]

+ Phương pháp quy hoạch tuyến tính cho việc thiết kế tối ưu tiến độ mạng theo thời gian và chi phí, lựa chọn biện pháp thi công [KT98][SM83]

+Phương pháp quy hoạch đa mục tiêu cho bài toán tối ưu sơ đồ mạng về sự thỏa hiệp của thời gian và chi phí [Tab88]

+ Phương pháp phân phối tài nguyên trong một số điều kiện xác định [Bri93] [PLS96]

+ Cách ước lượng thời gian gián cách bắt buộc trong lập kế hoạch tiến độ thi công xây dựng theo sơ đồ mạng [Vcu02]

+ Mô hình ước lượng tiến độ mạng trong điều kiện các công tác tương quan không chắc chắn Trong những mô hình này các nhân tố như: khí hậu, kỹ năng lao động, vị trí xây dựng và chất lượng quản lý có thể ảnh hưởng đến thời lượng thực hiện của các công tác Những nhân tố này thường ảnh hưởng lên nhiều công tác và có thể gây nên sự mối tương hỗ liên quan giữa thời gian thực hiện các công tác với nhau (Woolery and Crandall 1983; Levitt and Kunz 1985; Padilla and Carr 1991;Wang 1996; WANG and DEMSETZ 2000) [WD00]

+ Các nghiên cứu phân tích mức độ tin cậy thiết thực (Robust Reliability) cho việc

thực thi tiến độ thi công đã lập dưới sự không chắc chắn của thời gian hoàn thành công việc [HL98]

1.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU TRONG VIỆC QUẢN LÝ XÂY DỰNG

a Các phương pháp Phương pháp định lượng

Để quản lý dự án xây dựng đạt hiệu quả tốt, hiện nay trên thế giới thường áp dụng các phương pháp toán kinh tế trong quản lý dự án Toán kinh tế gồm các nhóm chính sau đây:

* Định nghĩa:

Phương pháp định lượng trong quản lý là một phương pháp khoa học dựa trên các phép tính toán để nghiên cứu việc tạo ra các quyết định trong quản lý

Phương pháp định lượng thường được viết trong các tài liệu có tiêu đề sau:

Quantitative Analysis, Quantitative Methods, Quantitative Approach, Operations Research, Management Science [Ber92 ][BHB97][KL97][Rit94][Tri01]

* Phương pháp định lượng bao gồm các lý thuyết sau:

Lý thuyết tối ưu hoá như qui hoạch tuyến tính; qui hoạch phi tuyến; qui hoạch động; qui hoạch nguyên; qui hoạch khối; qui hoạch ngẫu nhiên; qui hoạch nhị phân; qui hoạch đa mục tiêu Các lý thuyết này được áp dụng ở giai đoạn qui hoạch xây dựng, xác định phương án thi công [Ber92][BH97][BHB97][PPQ02][Tab88][Tri01][Tu97]

Trong các phương pháp vừa nêu thì lý thuyết qui hoạch tuyến tính được dùng phổ biến nhất để xác định chương trình sản xuất sản phẩm xây dựng tối ưu, pha cắt vật liệu, lập

sơ đồ vận chuyển tối ưu, phân phối tối ưu máy móc xây dựng cho các công trường…[BH97] [BHB97][Kie76][KL97]

Lý thuyết qui hoạch động được dùng để tìm đường đi ngắn nhất trong mạng đường phức tạp, phân phối tối ưu vốn đầu tư cũng như vốn sản xuất của tổ chức xây dựng theo giai đoạn thời gian và mặt hàng sản phẩm, lựa chọn trình tự xây dựng công trình hợp lý, chọn mặt cắt trắc địa có lợi nhất khi chọn tuyến đường, xác định tuổi thọ tối ưu của máy xây dựng [Ber92][BH97][BHB97][Kie76][KL97]

Lý thuyết trò chơi: có thể áp dụng phù hợp với nền kinh tế thị trường, vì lý thuyết này giải bài toán tối ưu mà các đối thủ tham gia cuộc chơi có tính chất cạnh tranh lẫn nhau Trong xây dựng lý thuyết trò chơi có thể được các doanh nghiệp xây dựng áp dụng để xác định chương trình sản xuất sản phẩm xây dựng có tính đến các đối thủ cạnh tranh, để xác định kế hoạch sản xuất của các trạm bê tông tươi hợp lý [BHB97] [BH97]

Lý thuyết đồ thị và sơ đồ mạng [Han96][Ngu01][Rit94]: được sử dụng trong xây dựng để xác định mạng lưới đường, lập tiến độ thi công [BHB97][Bri93][Kie76][KL97] [CK98][BH97]

Lý thuyết phục vụ đám đông trong xây dựng được dùng để lựa chọn tổ hợp máy xây dựng tối ưu, trong đó bao gồm có các máy móc phụ thuộc; để chọn phương án trang bị máy bốc dỡ ở các kho vật liệu xây dựng, chọn phương án trang bị các trạm bê tông tươi, thiết kế phương án trang bị máy móc cho công tác sửa chữa máy xây dựng [BH97][BHB97]

Lý thuyết dự trữ và bảo quản dùng để xác định phương án dự trữ và bảo quản tối ưu về máy móc và vật liệu xây dựng [BH97][BHB97][KL97]

Lý thuyết mô phỏng được dùng kết hợp với lý thuyết phục vụ đám đông, để phân tích phương án đầu tư có tính đến các nhân tố rủi ro, để xác định các định mức [BH97][KL97]

Chương 1: Tổng quan

Lý thuyết chuỗi Markov [Ber92]

Ngoài ra còn các lý thuyết toán khác như lý thuyết tìm kiếm, lý thuyết các điểm nhạy, lý thuyết toán cao cấp cổ điển, toán xác suất cũng được phổ biến trong xây dựng [BH97]

b Phương pháp toán thống kê

Phương pháp này được dùng để xử lý và phân tích các số liệu thống kê trong sản xuất - kinh doanh, kiểm tra và dự báo trong xây dựng, trong đó phương pháp hàm tương quan đóng vai trò quan trọng, nhất là việc phân tích các phân tố ảnh hưởng của quá trình sản xuất- kinh doanh xây dựng [BH97]

c Mô hình toán kinh tế

Đó là sự phản ảnh về mặt định lượng các thuộc tính cơ bản của các đối tượng phức tạp, trong đó quá trình vận động thông tin đó vai trò chủ yếu [Cho96]

d Điều khiển học

Đó là khoa học về điều khiển các hệ thống kỹ thuật và kinh tế phức tạp, trong đó quá trình vận động của thông tin đóng vai trò chủ yếu Điều khiển học thường bao gồm:

- Điều khiển học lý thuyết bao gồm các lý thuyết về hệ thống, lý thuyết tự động hoá, lý thuyết thông tin, lý thuyết mô hình…[Cho96]

- Điều khiển học ứng dụng bao gồm các vấn đề điều khiển học kinh tế, điều khiển học kỹ thuật Nhờ lý thuyết điều khiển kinh tế, người ta có thể lập mô hình điều khiển cho một nhà doanh nghiệp xây dựng [Cho96]

e Trí tuệ Tính toán (Trí tuệ nhân tạo)

- Các thuật giải heuristics cho những bài toán cụ thể trong lĩnh vực quản lý xây dựng

[Sch91]

- Mạng neural nhân tạo: Dùng để ước đoán chi phí dự án đường cao tốc dưới nhiều

tác động phức tạp.[HA98]

- Thuật giải di truyền (Genetic Algorithm): Dùng vào việc truy tầm các lời giải tối ưu

trong những bài toán phức tạp như bài toán lập lịch, phân công, vận tải, điều khiển các hệ thống mạng lưới phức tạp … [Cha95][KT00][Thu01]

f Phương pháp định tính

Ngoài các phương pháp toán học còn có những phương pháp định tính, những phương pháp định tính kết hợp thống kê xử lý thông tin mang nhiều ý nghĩa hết sức quan trọng trong quản lý xây dựng và được phát triển mạnh trong những năm gần đây trên thế giới Xu hướng này có thể nhận biết qua các bài viết về quản lý xây dựng trong tạp chí quản lý xây dựng quốc tế (ASCE)

1.3 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH CÔNG TÁC TỔ CHỨC THIẾT KẾ THI CÔNG Ở NƯỚC TA

(1) Thiết kế tổ chức thi công là tài liệu chủ yếu để chuẩn bị về tổ chức và công nghệ cho một dự án xây dựng Thiết kế tổ chức thi công một mặt dùng để xác định nhu cầu của sản xuất, giải quyết việc cung ứng và phân bố trong không gian và theo thời gian, một mặt dùng để trực tiếp điều khiền quá trình sản xuất [Tham01 ] Ở nước ta, thiết kế tổ chức thi công chưa được chú ý đúng mức Những công trình có chuẩn bị thì cũng có tiến độ thi công

và một số bản vẽ trình bày một vài biện pháp thi công nhưng rất sơ sài và chỉ có tác dụng tượng trưng, trong quá trình thi công hầu như không sử dụng đến Các quyết định về công nghệ phó mặc cho cán bộ thi công phụ trách công trình, người cán bộ thi công thường phải đảm nhận một lúc cả 2 nhiệm vụ: vừa là người thiết kế công nghệ, vừa là người tổ chức sản xuất Đối với những công trình phức tạp, ngay cả người những cán bộ kỳ cựu, giàu kinh nghiệm cũng không thể hoàn thành cả 2 nhiệm vụ đó, có thể là lúc khởi công họ cũng có những suy nghĩ về các công việc trong thời gian gần tới nhất nhưng sau đó ra sao thì chỉ có thể hình dung ra những nét chính của kế hoạch thi công Khi đã khởi công, họ phải tập trung điều khiển công việc hàng ngày, hoàn toàn không có khả năng và cũng không có thời gian để suy nghĩ cho vấn đề tổng quát của quá trình xây dựng được nữa Công việc xây dựng sẽ tự phát không có ý đồ toàn cục Người cán bộ quản lý thi công giải quyết vấn đề từ trường hợp này sang trường hợp khác, không có khả năng hợp lý hoá một cách đầy đủ Do đó, xảy

ra những lãng phí lớn về sức lao động, về máy móc thiết bị, kéo dài thời gian thi công, tăng chi phí một cách vô lý [Tham01]

(2) Trong công tác thiết kế tổ chức thi công, một bài toán thường hay phải giải quyết nhất và cũng phức tạp nhất chính là bài toán tối ưu thời gian và nhân tài vật lực trong quá trình thiết kế tiến độ cũng như quá trình thi công dự án Những bài toán này thường phức tạp

vì khối lượng tính khổng lồ và khó xác định cách thức tính toán tối ưu, do đó những nhà thầu thường bỏ qua hoặc làm theo kinh nghiệm đã có trong một vài trường hợp nhỏ cụ thể và kết quả thu được rất không kinh tế

(3) Hiện nay, các phương pháp toán đặc biệt như trí tuệ tính toán mềm-soft

computing (các thuật giải heuristic, mạng neural, logic mờ, thuật giải di truyền…)

[PMG02][PPP02] đã phát triển rất mạng ở các nước phát triển và được áp dụng rất hiệu quả trong công tác quản lý xây dựng Thế nhưng, những phương pháp này lại không được quan tâm chú ý áp dụng tại Việt Nam vì nhiều lý do như cơ sở thiết bị máy tính, tài liệu tham khảo … Tuy nhiên, ngày nay khi chúng ta có đủ điều kiện thì đã đến lúc cần phải áp dụng trí tuệ tính toán vào trong công tác trong công tác quản lý xây dựng nói chung và thiết kế thực hiện tiến độ công trình nói riêng, nhằm đạt được những hiệu quả kinh tế nhất định

TÓM TẮT

Tóm lại, hiện nay ở nước ta, công tác thiết kế tổ chức thi công chưa được chú ý đúng mức Điều này sẽ dẫn đến những lãng phí lớn về sức lao động, về máy móc thiết bị, kéo dài thời gian thi công, tăng chi phí dự án một cách vô lý Trong công tác tổ chức thi công, các nhà thiết kế và thực hiện tiến độ thường lúng túng với bài toán tối ưu hoá thời gian và nhân tài vật lực Đây là một bài toán khó, đặc trưng cho việc tổ chức sản xuất của ngành công nghiệp Xây Dựng so với các ngành nghề khác Do đó, cần phải có phương pháp thích hợp

cho việc giải quyết vấn đề Phải chăng cách tiếp cận bằng tính toán mềm (trí tuệ nhân tạo)

là cứu cánh của của vấn đề này? Trong các chương (3), (4), (5), (6), (7) của luận văn sẽ giới thiệu cách giải quyết một nhóm các bài toán thuộc dạng đã nêu với cách tiếp cận tính toán gần tối ưu theo các thuật giải heuristics và thuật giải di truyền

Chương 2: Phương pháp luận-Cơ sở lý thuyết

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP LUẬN GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

Nội dung chương này gồm các phần:

Phần 1: Lý thuyết đồ thị - Sơ đồ mạng trong quản lý tiến độ

Phần 2: Mô hình hoá bằng sơ đồ mạng

Phần 3: Toán học và máy tính trong việc lập tiến độ mạng

Phần 4 : Thuật giải heuristics

Phần 5: Thuật giải di truyền (Genetic Algorithms)

Phần 6: Giới thiệu ngôn ngữ Delphi 5

2.1 LÝ THUYẾT ĐỒ THỊ - SƠ ĐỒ MẠNG (CPM) TRONG QUẢN LÝ TIẾN ĐỘ:

Tiến độ mạng xác định (CPM_ Critical path method) bắt nguồn từ lý thuyết đồ thị,

nó là một đồ thị bao gồm toàn bộ khối lượng của một kế hoạch sản xuất; nó ấn định một cách logic trình tự kỹ thuật và mối quan hệ giữa các công tác trong sản xuất, ấn định thời gian thực hiện các công tác

Phương pháp CPM thể hiện được mối quan hêï giữa các công tác và lập được kế hoạch cho chi phí và tài nguyên Nó cũng là một phương pháp có hiệu quả dùng để lập tiến độ quản lý toàn bộ dự án và lập kế hoạch chi tiết trong thi công xây dựng Mặc dù vậy cũng có một số hạn chế khi dùng CPM cho công tác thiết kế kỹ thuật chi tiết trong giai đoạn ban đầu của dự án bởi vì nó yêu cầu diễn tả rõ ràng mối quan hệ giữa các công tác với nhau.[Bri93][KT98][Tham01]

Phương pháp CPM cung cấp nhiều thông tin chi tiết cần thiết hơn nhằm quản lý dự án một cách hiệu quả Sử dụng tiến độ mạng để lập kế hoạch dự án sẽ buộc những người tham gia dự án phân chia dự án thành những công tác rõ ràng và liên hệ các công tác với nhau theo một trình tự hợp lý ở một mức độ chi tiết hơn nhiều so với tiến độ ngang Lập kế hoạch và tiến độ trước giúp cho những người tham gia dự án xác định được những điều bất hợp lý trong việc sử dụng tài nguyên trước khi vấn đề xảy ra Chủ nhiệm điều hành dự án phải dùng chính khả năng phán đoán của họ lựa chọn phương pháp lập tiến độ để xác định công việc phải làm và phổ biến những yêu cầu của dự án cho những người tham gia

Phương pháp CPM có 2 dạng dùng phổ biến là: Sơ đồ mạng công việc trên mũi tên (I-J Diagrams) và sơ đồ mạng công việc trên nút (PDM) Trong phạm vi luận án, ta sử dụng

sơ đồ mạng CPM theo dạng công việc trên mũi tên, vì nó quan hệ mật thiết với mô hình toán của lý thuyết đồ thị nên dễ dàng sử dụng toán học để phân tích hơn

• Sự kiện : Là mốc đánh dấu sự kết thúc của một hay vài ba công tác và bắt đầu một

số công tác khác Trên sơ đồ mạng sự kiện được biễu diễn bằng một đường vành khuyên có đánh số

• Công tác : Là quá trình thi công nằm giữa 2 sự kiện , được biểu thị bằng mũi tên

nối liền 2 sự kiện và ký hiệu bằng các chỉ số của 2 sự kiện trước và sau

• Công tác thực : Là công tác thi công cần tài nguyên (nhân vật lực) và thời gian, biểu thị bằng mũi tên liền nét

• Công tác ảo : Chỉ mối quan hệ giữa 2 hay nhiều công tác, không cần chi phí thời gian và tài nguyên Nó nói lên rằng sự khởi công của công tác này phụ thuộc vào sự kết thúc của các công tác trước nó Công tác ảo thể hiện bằng đường mũi tên chấm chấm

• Chờ đợi : Là công tác thực hiện không cần tài nguyên (nhân vật lực) mà chỉ cần

thời gian Chờ đợi được biểu thị bằng mũi tên liền

a Những nguyên tắc lập sơ đồ mạng

(1) Sơ đồ mạng phải phản ánh được trình tự kỹ thuật thi công của các công tác và quan hệ kỹ thuật giữa chúng

(2) Phải đơn giản và ít giao cắt nhất

(3) Biểu diễn mối quan hệ giữa các công tác bằng công tác ảo khi cần thiết

(4) Những công tác riêng biệt không được thể hiện cùng số, nghĩa là không được có cùng sự kiện đầu và sự kiện cuối Khi cần thiết thêm các sự kiện trung gian và các đường quan hệ

(5) Quan hệ giữa các công tác cần được thể hiện chặt chẽ

(6) Không được có những sự kiện không có công tác nào đi tới hoặc công tác nào đi

ra

(7) Tất cả các công tác trong sơ đồ mạng phải hướng từ trái sang phải, không được quay trở lại sự kiện mà chúng đã xuất phát nghĩa là không lập thành vòng kín (8) Nhóm công tác trong sơ đồ mạng có thể biểu thị như một công tác tổng hợp nếu nhóm đó có cùng sự kiện đầu và sự kiện cuối Bằng cách này người ta có thể đơn giản tổng quát bớt sơ đồ mạng

b Tính toán sơ đồ mạng

• Đường găng và đường không găng

+ Đường : Các công tác trong sơ đồ mạng được sắp xếp nối tiếp nhau, từ sự kiện đầu

đến sự kiện cuối làm thành đường Chiều dài của đường là tổng số các thời gian của các công tác trên đường đó Như vậy trong sơ đồ mạng có nhiều đường khác nhau

+ Đường găng : là đường nối liền sự kiện đầu và sự kiện cuối cùng có chiều dài lớn

nhất Như vậy chiều dài đường găng là thời hạn xây dựng công trình Những công tác nằm trên đường găng là các công tác găng Khi một công việc trên đường găng vì lý

do nào đó bị chậm trễ thì thời hạn hoàn thành công trình bị chậm theo Muốn hoàn thành công trình đúng thời hạn thì phải ưu tiên cho các công việc thuộc đường găng

+ Đường không găng : là đường có thời gian tổng cộng nhỏ hơn đường găng

+ Hiệu số thời gian giữa đường găng và đường không găng gọi là thời gian dự trữ toàn phần của đường không găng

+ Các công tác nằm trên đường không găng đều có thời gian dự trữ toàn phần hay riêng phần

+ Các công tác nằm trên đường găng đều không có thời gian dự trữ nào

• Các thông số sơ đồ mạng : Theo [CQR92],[Jam93], tính toán sơ đồ mạng là xác

định các thông số sau đây :

Chương 2: Phương pháp luận-Cơ sở lý thuyết

+ Khởi sớm -Tkhs(ij): Là thời gian dài nhất tính từ sự kiện đầu đến sự kiện i đứng

trước công tác đó

+ Kết sớm -Tks(ij): Là thời gian hoàn thành công tác (ij) nếu nó bắt đầu từ thời điểm

khởi sớm

+ Khởi muộn-Khm(ij) : Là khoảng thời gian mà công tác đó bắt đầu muộn nhất,

nhưng không làm ảnh hưởng đến sự hoàn thành công trình trong thời hạn đã định

+ Kết muộn - Km(ij): Là khoảng thời gian mà công tác đó kết thúc muộn nhất ,

nhưng không làm ảnh hưởng đến sự hoàn thành công trình trong thời hạn đã định

+ Thời gian dự trữ toàn phần của công tác ij- RT(ij) : Là khoảng thời gian có thể xê

dịch được lúc bắt đầu công tác hoặc có thể kéo dài thêm để thi công công tác đó mà

không ảnh hưởng đến thời gian xây dựng của công trình

+ Thời gian dự trữ riêng phần- RR(ij) : Là khoảng thời gian có thể xê dịch được lúc

bắt đầu công tác hoặc có thể kéo dài thêm để thi công công tác đó mà không ảnh hưởng đến thời điểm khởi sớm của công tác đứng sau nó

c Ýnghĩa tiến độ mạng (CPM -Critocal Path Method)

- Xác định được thời gian cần thiết để dự án có để hoàn thành

- Xác định được mối quan hệ logic của các công việc với nhau

- Dựa vào CPM có thể lập được kế hoạch phân phối tài nguyên

- Xác định được vào lúc nào có thể bắt đầu kết thúc công việc; nếu công việc bị kéo dài thì có thể kéo dài bao nhiêu ngày, để vẫn đảm bảo hoàn thành kế hoạch?

- Những công việc nào là trọng tâm, cần sự tập trung chỉ đạo? Sơ đồ mạng sẽ giúp chúng ta trả lời được các câu hỏi đó

2.2 MÔ HÌNH HÓA BẰNG SƠ ĐỒ MẠNG (SĐM)

Thế nào là lập kế hoạch bằng sơ đồ mạng (SĐM)? Ở thời kỳ đầu người ta quan niệm SĐM là một dạng tiến độ thi công, một thứ lịch công tác, hoặc cũng có thể là một kế hoạch công tác, và người ta không tin rằng nó có thể giúp nâng cao chất lượng quản lý thi công Nhưng thực tế hoạt động quản lý không chỉ là việc lên kế hoạch, mà còn phải theo dõi thực hiện và điều chỉnh kế hoạch

Ngoài ra SĐM còn là phương tiện mô tả các quá trình thi công dưới dạng đồ thị, dễ nhìn, dễ hiểu, rồi dùng toán học để tìm ra các thông số cần thiết cho việc theo dõi quản lý các quá trình đó

Do đó ta có thể giải thích từ “Kế hoạch mạng" (nghĩa rộng hơn tiến độ mạng) như là một mô hình đồ thị dùng để phối hợp không gian và thời gian mọi hoạt động của các đơn vị xây lắp, bị ràng buộc vào việc sử dụng chung nhân tài vật lực Đặc biệt là các phương án kỹ thuật và tổ chức xây lắp, bản thân nó chứa nhiều phương án, nhiều cách làm Trong quá trình lập kế hoạch thi công cần phải so sánh những phương án thực thi được, từ đó chọn ra giải pháp hợp lý nhất

Nếu như cấu trúc và hậu quả của những giải pháp này rõ ràng thì việc chọn lựa giải pháp tốt nhất không phải quá khó khăn Nhưng thực tế thi công rất phức tạp với quá nhiều tác động, quá trình quản lý thường gặp những trở ngại không lường trước nên việc chọn các giải pháp tối ưu là vấn đề rất phức tạp

Hiện nay, quy mô xây dựng ngày càng lớn, việc phân tích các phương án theo các phương pháp trước đây trong việc giải các bài toán về kế hoạch hoá, không còn hiệu lực

nữa, do đó nẩy sinh ra phương pháp mới là mô hình hoá kế hoạch hoá bằng SĐM, mà ta tạm

gọi là “Tiến độ mạng”

Mô hình là cách hình tượng hoá công trình, nó có thể thay thế công trình để nghiên cứu và tìm ra những thông tin cần thiết về công trình ấy

Mô hình hoá đơn giản hơn công trình, nó chỉ phản ánh những khía cạnh nào đó của công trình, những nét đặc trưng chủ yếu của công trình nhằm đạt được mục đích đề ra Như vậy sẽ tốn ít công sức, phương tiện, thời gian để tìm ra đáp số hơn Khả năng và tư duy lý thuyết của con người còn rộng và sâu sắc hơn bất cứ mô hình nào, nhưng ngược lại mô hình cũng góp phần vào việc phát triển tư duy lý thuyết của con người

Mô hình tiến độ mạng thể hiện một tập hợp các công việc do nhiều đơn vị tham gia để cùng xây dựng một công trình hay nhiều công trình, có kể đến trình tự trước sau của các công việc, và có kể đến việc sử dụng nguồn vốn đầu tư và các nhân vật lực khác

Có thể lập kế hoạch mạng xây lắp ở các cấp quản lý khác nhau: Cấp công trình, cấp công trường bao gồm nhiều hạng mục công trình Cấp công ty bao gồm nhiều công trường, nhiều xí nghiệp xây lắp… Ứng với mỗi cấp quản lý mức độ chi tiết hoá kế hoạch mạng có khác nhau, đi từ cấp thấp đến cấp cao thì phải khái quát hoá các yếu tố của mô hình mạng lên dần dần

2.3 TOÁN HỌC VÀ MÁY TÍNH TRONG VIỆC LẬP TIẾN ĐỘ MẠNG

"Mục đích cao nhất của toán học là tìm ra trật tự ẩn náu trong sự hỗn loạn quanh ta"

N.WIENER [KL97]

Kế hoạch mạng không chỉ là mô hình hoá đồ thị, mà cũng còn là mô hình toán, trong đó người ta đã khéo léo sắp xếp kết hợp các biện pháp kỹ thuật và tổ chức thi công trong không gian và thời gian, rồi áp dụng toán học để xác định các thông số cần thiết cho việc đánh giá phương án, tiếp theo là sử dụng máy tính để tìm kiếm, lựa chọn phương án tốt nhất cho việc thực hiện công trình

SĐM xây lắp có những sự kiện, và những công tác khác nhau (như đào móng, coppha cột, cốt thép dầm, bêtông dầm sàn, tô trát ….) nhưng chúng lại được đặc trưng bởi

cùng đơn vị thời gian thi công, bởi cùng những đại lượng như nhau về lao động, tiền vốn và

nhân vật lực Do đó, chúng là những đại lượng có thể so sánh được

Và từ đó, nhờ tính vạn năng của toán học làm cho SĐM trở thành công cụ thuận lợi

nhất để nghiên cứu cách quản lý thi công và để tìm hiểu những tính chất cơ bản trong việc

kế hoạch hoá xây lắp dự án XD

Mô hình mạng được lập nhằm phân tích và lựa chọn một giải pháp kế hoạch tối ưu,

thì tất nhiên nó phải có hàm mục tiêu (tiêu chuẩn tối ưu) và các ràng buộc

Hàm mục tiêu có thể là một hoặc nhiều mục tiêu Hàm mục tiêu được thành lập là

nhằm tìm ra một tình trạng sản xuất tốt nhất, nghĩa là nó phải tối ưu ở một phương diện nào đó Việc ấn định một tiêu chuẩn tối ưu cho kế hoạch mạng xây dựng cần được cân nhắc kỹ lưỡng, tất nhiên muốn đánh giá một giải pháp nào đó xem có thực sự là tốt nhất chưa, mà không đề ra tiêu chuẩn chọn lựa thì không thể thực hiện đựơc

Các ràng buộc trong sơ đồ mạng là những điều kiện gò bó trong sản xuất Bất kỳ một

giải pháp nào có khả năng thực hiện, lại đồng thời thỏa mãn được tất cả các ràng buộc nêu

ra, thì được gọi là giải pháp chấp nhận được Nếu giải pháp đó có hàm mục tiêu đạt cực trị

thì giải pháp kế hoạch đó là tối ưu

Chương 2: Phương pháp luận-Cơ sở lý thuyết

Việc phân tích SĐM bằng toán học chỉ có thể bắt đầu sau khi đã thành lập xong SĐM (tức đã có quan hệ logic của các công tác và các thông tin về nhân vật lực kèm theo) Mục đích bây giờ là tìm giải pháp tối ưu Môn quy hoạch toán học, lý thuyết đồ thị, các

phương pháp thống kê xác suất, trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligence) là cơ sở để tiến hành việc phân tích này Ở đây kỹ thuật tìm kiếm các giải pháp tối ưu đóng vai trò to lớn đặc biệt

quan trọng trong việc thực hiện phân tích

Sau khi tìm ra giải pháp tối ưu rồi, việc phân tích SĐM cũng chưa kết thúc, là vì trong quá trình thực hiện kế hoạch mạng này, người ta không ngừng phải điều chỉnh nó Điều này là do bản tính biến động của chính các công tác xây dựng và do xuất hiện những tình huống không tài nào lường trước được như : ảnh hưởng của thời tiết, khả năng cung ứng vật tư kỹ thuật … Dẫn đến nhu cầu phải điều khiển SĐM trong quá trình sử dụng

Trong những trường hợp như vậy người ta phải thiết lập lại một số yếu tố thành phần

của mô hình mạng Khả năng này có được là do tính đa phương án của kỹ thuật và tổ chức

thi công Như vậy trong suốt quá trình thực hiện kế hoạch mạng, vẫn cần có sự phân tích

trung gian, mà để làm việc này chỉ có thể sử dụng máy tính mới giải quyết nhanh chóng, góp phần vào hiệu quả chi việc thiết lập lại tiến độ mạng

Từ khi tiến độ mạng ra đời thì vai trò của toán học và máy tính trong quản lý thi công trở nên rất quan trọng, làm thay đổi hẳn về chất lượng của kế hoạch quản lý xây dựng Nếu trước kia trong quản lý thi công xây dựng, toán học thuần túy dùng đo đạc và tính toán

ra con số, thì ngày nay nó trở thành công cụ nghiên cứu kinh tế, công cụ để ra các quyết

định Nói chung, toán học thực hiện đồng thời ba nhiệm vụ : "Tính toán" - " Nhận thức ,

đánh giá" - "Quản lý"

Trong đó nhiệm vụ tính toán của toán học so với trước đây thay đổi rất nhiều, do vì khả năng thực hiện được nhiều phép tính phức tạp với tốc độ tính cực nhanh của máy tính

kết hợp với tư duy vô tận của con người mà một số bài toán phát sinh trong thực tiễn trước

đây không giải quyết được ngày nay đã có thể tìm ra lời giải

2.4 THUẬT GIẢI HEURISTICS

Nhiều hoạt động của con người trong thực tiễn, từ những tính toán trong các nghiên cứu khoa học - kỹ thuật, những công việc xử lý dữ liệu cho các bài toán lớn trong quản lý kinh tế - xã hội, cho đến những hoạt động đơn giản như giải đáp câu đố, chơi cờ, đều đòi hỏi sự tham gia của trí tuệ Máy tính trở thành công cụ đắc lực ngày càng giúp con người trong những công việc xử lý thông tin và không những vậy, còn có khả năng giải quyết được các nhiệm vụ ở mức độ trí tuệ ngày càng cao Theo một định nghĩa nào đó, máy tính đã được trang bị trí tuệ tính toán Trong một số lĩnh vực đặc biệt, trí tuệ tính toán của máy tính có thể đã vượt qua khả năng của con người Ngược lại, với một số bài toán con người giải quyết khá đơn giản thì đối với máy tính, để làm được điều đó đòi hỏi phải có hoạt động tính toán ở mức độ cao, thậm chí không thể giải quyết được ở trình độ kỹ thuật điện tử và phần mềm hiện tại

Nền tảng của Trí tuệ tính toán - Computational Intelligent (còn có thể gọi là tính toán mềm - soft computing) theo [PMG02][PPP02] là tìm kiếm lời giải Tìm kiếm là liệt kê một tập các lời giải từng phần có triển vọng, có tiềm năng với bài toán, nhờ đó có thể kiểm tra

liệu chúng có thực sự là lời giải cho vấn đề hay không

Trong lĩnh vực trí tuệ tính toán, người ta thường tin rằng con người có thể dùng khả

năng tư duy trực quan của mình để tìm ra được lời giải cho những bài toán phức tạp Tuy

nhiên con người lại không có khuynh hướng giải bài toán tổng quát có khối lượng lớn

[PMG02] Nhận xét này gợi ý rằng những chương trình máy tính cần phải tận dụng được sự hiểu biết của con người trong các trường hợp đặc biệt để hướng việc tìm kiếm đến những lời

giải tốt Tri thức này gọi là tri thức bổ sung ngoài không gian tìm kiếm gọi là tri thức

heuristics [PMG02]

Một vấn đề phức tạp cũng thường gặp trong quá trình duyệt và tìm kiếm lời giải trong không gian tìm kiếm là những trở ngại do sự bùng nổ tổ hợp không thể khắc phục

được Trong bối cảnh đó, các kỹ thuật tìm kiếm dạng heuristics (theo tư duy trực quan kinh

nghiệm của con người) là bộ phân quan trọng trong các hệ thống trí tuệ tính toán, cho phép

sử dụng các tri thức đặc biệt của riêng lĩnh vực được đề cập đến trong bài toán để tìm ra

những phương cách có hiệu quả và nhanh chóng đi đến lời giải, tránh được khả năng bùng nổ tổ hợp đã nêu ở trên.[KK99]

Các quy tắc heuristics - các phương pháp heuristics, được định nghĩa theo

FEIGENBAUM FELDMAN là: các quy tắc, chiến lược, nghệ thuật giải hay một phương cách nào đó nhằm giảm khối lượng tìm kiếm lời giải trong không gian bài toán cực lớn" [Thuy99]

DAVID POOLE thì cho rằng " heuristics là một phương tiện thông tin nhanh chóng

cho một quá trình tìm kiếm lời giải biết chiều hướng dẫn đến lời giải đích Nó cung cấp một cách thức để phỏng đoán lân cận nào của một điểm trong không gian tìm kiếm sẽ có thể dẫn đến điểm lời giải đích" [PMG02]

Theo BENJAMIN W WAH thì các thuật giải heuristic là thuật giải theo kinh nghiệm do con người chỉ định " rules of thumb" Theo đó thì heuristic là một tiến trình có

thể giải quyết vấn đề bằng kinh nghiệm chủ quan của các chuyên gia trong lĩnh vực và nó không đảm bảo được sự tối ưu [PW96.Ben]

Vậy các dấu hiệu đặc trưng của bài toán cho phép nhanh chóng xác định lời giải hay

gọi là các heuristics, và các quy tắc sử dụng các heuristics gọi là các quy tắc heuristics

[Thuy99]

Nhiều bài toán trong thực tế, nếu chấp nhận kết quả gần đúng thì có thể tồn tại nhiều

cách giải đỡ phức tạp và hiệu quả hơn đó là các thuật giải theo kiểu heuristic, các thuật giải

này là những cách giải đơn giản, độc đáo thường cho kết quả là đúng hoặc gần đúng Các cách giải này không phải lúc nào cũng dẫn đến hiệu quả cao nhất nhưng do tính đơn giản và khả năng thành công cao cho nên xét về mặt hiệu qủa toàn cục nó vẫn có một vai trò quan

trọng trong hoạt động sáng tạo giải quyết vấn đề của chúng ta Các Heuristics được con

người sử dụng thường mang đặc trưng của lời khuyên, nên khác với thuật toán xác định luôn luôn chính xác khác

Đôi khi các phương pháp giải quyết vấn đề heuristics không phải lúc nào cũng mang lại thành công và có thể một bộ heuristics này không phù hợp với quá trình tìm kiếm lời giải, trong khi đó nếu sử dụng một bộ các heuristics khác thì lại đưa đến thành công

[KK99][Thuy99]

Các heuristics tác động đến hướng tìm kiếm trong không gian bài toán và xử lý cạnh

tranh Đối với những bài toán phức tạp, số khả năng cần tìm kiếm có thể lớn đến nỗi không thể có một máy tính nào dẫu hiện đại đến đâu có thể đáp ứng nỗi Vì vậy, thủ tục tìm kiếm theo kiểu vét cạn cho các vấn đề phức tạp như vậy là thể chấp nhận được Tuy nhiên, quá

trình tìm kiếm heuristics chưa hẳn đã dừng cho cho kết qủa mong muốn Do đó cần phải áp

dụng những kỹ thuật quay ngược hiệu quả trong không gian bài toán.[KK99]

Chương 2: Phương pháp luận-Cơ sở lý thuyết

ưu chính xác (chẳng hạn như phương pháp vét cạn)

* Trong các tiếp cận vào bài toán tối ưu tiến độ mạng, các quy tắc heuristics được xem xét sử dụng là :

Quy tắc về độ ưu tiên khi dịch chuyển các công tác vào (hoặc ra) các thời đoạn xét

Quy tắc về mặt cắt tính toán, nhằm giảm bớt khối lượng tính toán

Quy tắc cập nhật các thông số của các công tác có quan hệ logic phía sau công tác bị dịch chuyển

Quy tắc quay lui khi tiếp nhận các thông tin bổ sung

Quy tắc truy tầm lời giải gần tối ưu theo kiểu mô phỏng quá trình tiến hoá tự nhiên

(Thuật giải di truyền- Genetic Algorithms)

Từ các qui tắc trên, một chương trình máy tính đã được xây dựng thành công bằng

ngôn ngữ lập trình hệ thống DELPHI 5.0 mang tên SDM 1.0 cho kết quả rất đáng quan tâm

2.5 THUẬT GIẢI DI TRUYỀN (GENETIC ALGORITHMS-GA)

Thuật giải genetic (di truyền) là thuật giải tìm kiếm trên cơ chế chọn lọc và di truyền

tự nhiên, do đó những từ ngữ dùng trong thuật giải được lấy từ sinh học Lý thuyết và thực

tiễn đã chứng minh tính hiệu quả và độ tin cậy của thuật toán genetic đối với các không gian bài toán phức tạp Ý tưởng về thuật toán genetic do giáo sư John Holland phát triển và đã

được dùng để giải các bài toán tối ưu trong nhiều lĩnh vực như kỹ thuật, kinh tế, y học…

Theo L.F ALVAREZ, thuật giải di truyền (do Holland đề xuất) là một kỹ thuật máy

học (learning machine) bắt chước quá trình của sự tiến hoá trong tự nhiên, nó sử dụng một

cách tìm kiếm song song, trực tiếp và ngẫu nhiên dựa trên những quy luật di truyền của quần thể nhân tạo để giải quyết vấn đề đặt ra[Alv00]

GA là kỹ thuật rất thích nghi cho việc tìm kiếm giải pháp tối ưu khi chúng ta có quá nhiều giải pháp nhưng không có giá trị, hay vấn đề quá phức tạp không biết cách nào giải quyết[KT00] GA được KENNETH DE JONg đánh giá là kỹ thuật tìm kiếm lời giải cho những vấn đề phức tạp tốt nhất hiện nay [Bak96][Mic99][PW96]

Thuật giải di truyền là kỹ thuật giúp giải quyết vấn đề bắt chước theo sự tiến hoá của sinh vật, trong điều kiện quy định sẳn của môi trường Phương tiện để thực hiện cách giải quyết vấn đề này là các chương trình tin học gồm các bước phải thi hành, từ việc chọn giải pháp tiêu biểu cho vấn đề, cho đến việc chọn các hàm số thích nghi cũng như các phương pháp tiến hoá để tạo cho giải pháp ngày càng thích nghi hơn Như vậy GA không chú trọng đến giải pháp duy nhất và chính xác như các phương pháp tìm kiếm cổ điển (ta sẽ nhắc lại ở các phần sau), trái lại GA xét đến toàn bộ các giải pháp và lựa chọn lấy giải pháp tương đối tốt nhất nếu không nói là tối ưu [Alv00][KT00][Mic99][Thu01]

GA mạnh hơn các thuật giải tìm kiếm khác rất nhiều vì nhiều tính chất, nhưng khác

biệt quan trọng nhất của GA và các kỹ thuật tìm kiếm khác là GA là một thuật giải tìm kiếm

theo chùm (tức GA duy trì và xử lý một tập các lời giải mà ta gọi là quần thể) - tất cả các

phương pháp khác chỉ xử lý một điểm trong không gian tìm kiếm [Mic99]

GA tuy dựa trên tính ngẫu nhiên nhưng có hướng dẫn bởi hàm số thích nghi, GA không phải là thuật toán ngẫu nhiên đơn giản, GA khai thác hiệu quả thông tin tiền sử chứa trong các chuổi mã hoá để khám phá những điểm tìm kiếm mới nhằm cải thiện cơ hội đạt đến một giải pháp Có một số bài toán yêu cầu tìm kiếm tối ưu toàn cục với không gian tìm kiếm lớn và không thể kiểm soát được Việc tìm kiếm trong toàn bộ không gian như thế, để có giải pháp tối ưu một cách chắc chắn sẽ tốn thời gian và lãng phí tài nguyên tính toán đôi khi không thể thực hiện được GA được sử dụng đặc biệt cho những bài toán này nhờ khả năng duyệt qua không gian tìm kiếm đại diện mà không thực sự đi qua từng điểm của toàn bộ không gian Chúng sử dụng thông tin thu thập được trong một phần bất kỳ của không gian để hướng việc tìm kiếm tới những vùng hứa hẹn hơn có khả năng dẫn đến giải pháp tối

ưu [Mic99] Do đó, không có nghĩa là "đoán mò" như nhiều người lầm tưởng, trái lại GA có một nền tảng toán học vững chắc được KENET DEJONG chứng minh mà chúng ta sẽ có dịp xét đến trong phần chương (7) của luận án này

2.6 NGÔN NGỮ DELPHI

Delphi là một trong những ngôn ngữ phát triển ứng dụng nhanh RAD (Rapid Application Development) hàng đầu trên thế giới hiện nay Delphi là sản phẩm của hãng Borland, tiền thân là của tập đoàn Inprise Với kinh nghiệm của một công ty chuyên viết trình biên dịch hàng đầu thế giới, Hãng Borland đã cung cấp một ngôn ngữ lập trình tuyệt vời cho các nhà lập trình chuyên nghiệp Đơn giản nhưng hiệu quả, đó chính là ưu điểm nổi bật của Delphi Sức mạnh của công cụ RAD hàng đầu này được tích hợp từ nhiều yếu tố:

♦ Đơn giản: Delphi có cấu trúc chặt chẽ, trong sáng, cho phép tận dụng đầy đủ sức mạnh của lập trình hướng đối tượng

♦ Trực quan: Delphi có thể thiết kế ứng dụng như bất cứ một công cụ Visual chuyên nghiệp Bên cạnh các bộ công cụ (Component) đa dạng có sẵn, người sử dụng còn có thể tự tạo thêm thêm các loại công cụ khác phục vụ cho mục đích riêng

♦ Tốc độ: Với kinh nghiệm nhiều năm phát triển trình biên dịch, Borland luôn luôn mang đến cho người dùng sự hài lòng về tốc độ dịch cũng như kích thước mã tối

Chương 3: Tối ưu hoá tiến độ mạng về nhân tài vật lực

CHƯƠNG 3 TỐI ƯU HOÁ TIẾN ĐỘ MẠNG VỀ NHÂN TÀI VẬT LỰC

3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ (VĐ1)

Cho một sơ đồ mạng (SĐM) có m-công việc và n-sự kiện (nút) , các công việc (ij)

có quan hệ logic và có sử dụng (q) dạng nhân vật lực khác nhau Qk(ij) với k=1 q, {trong đó

đặc biệt là Q 1 (ij) là nhân lực, còn Q k' (ij) với k'=2 q là vật lực} Mỗi công tác có thời gian

thực hiện xác định không đổi là Tgct(ij) Thời gian hoàn thành của dự án sẽ bằng Tg ( Tg- thời gian găng được tính từ các quá trình lan truyền trên đồ thị mạng) Thời gian thực hiện

mỗi công việc là hằng số (mỗi công việc chỉ có một phương án thi công) Tối ưu tiến độ

mạng với mục tiêu các biểu đồ nhân vật lực thấp nhất

Trong tiến độ mạng, do ta có thể dịch chuyển điểm khởi của các công tác trong phạm vi cho phép, nghĩa là trong phạm vi thời gian dự trữ của chúng, nên tương ứng với một

tập các công tác với thời gian xác định ta sẽ có rất nhiều biểu đồ nhân tài vật lực và giá trị

max của những chúng thì rất khác nhau

Ở SĐM, ta lại sử dụng nhiều dạng nhân vật lực khác nhau, vậy cần tìm ra một mẫu

sắp xếp trong vô số những cách sắp xếp Tức tìm ra một tiến độ sao cho biểu đồ nhân vật lực

mỗi dạng đều có giá trị max tương ứng thấp nhất Vậy biến số của ta chính là các giá trị bắt

đầu của các công tác

3.2 GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ (VĐ1)

Muốn tối ưu hoá lập tiến độ bằng SĐM cho bài toán trên thì ta phải thay đổi nhiều lần bằng cách dịch chuyển các công tác trong phạm vi thời gian cho phép Mỗi lần thay đổi là một phương án mới và cần một lần tính toán lại các thông số của các công tác trong sơ đồ mạng Ta gọi số lần thay đổi này là (v) Mỗi công việc trong sơ đồ mạng có 6 thông số thời gian (khởi sớm, kết sớm, khởi muộn, kết muộn, dự trữ toàn phần, dự trữ riêng phần) và các thông số về nhân công, tài nguyên, giá thành, các thông số đánh giá…

Tiến độ mạng có m-công việc thì tối thiểu phải có ≥ 6m phép tính Vậy nếu có khả

năng thay đổi là (v) thì ta phải làm tối thiểu (6*v)m phép tính Khối lượng khổng lồ các phép tính này cộng với sự đánh giá, so sánh dẫn đến tình trạng "bùng nổ" các quá trình tính toán Khi đó, nếu tiến độ mạng có số công việc lớn thì số khả năng cần tìm kiếm có thể lớn đến nỗi không thể có một máy tính nào dẫu hiện đại đến đâu có thể đáp ứng nỗi Do vậy cần phải áp dụng những thuật giải heuristics hiệu quả trong riêng không gian tìm kiếm của từng bài toán cụ thể mới có thể giải quyết được

Trong bài toán này ta sử dụng các qui tắc heuristics để thiết lập thuật giải tìm nghiệm gần tối ưu:

• Quy tắc về độ ưu tiên khi dịch chuyển các công tác vào (hoặc ra) các thời đoạn

xét Vì các công tác sẽ có những dấu hiệu ưu tiên khác nhau việc sắp xếp chúng có

thể dẫn đến kết qủa cuối cùng rất khác nhau (a)

• Quy tắc về mặt cắt tính toán, nhằm giảm bớt khối lượng tính toán (b)

• Quy tắc cập nhật các thông số của các công tác có quan hệ logic phía sau công

tác bị dịch chuyển Vì trong quá trình thực hiện lời giải ta phải dịch chuyển rất nhiều lần các công tác, mà sau các công tác đó có nhiều công tác khác có quan hệ

logic với nó (c)

• Quy tắc quay ngược khi tiếp nhận các thông tin bổ sung Vì trong quá trình tìm

kiếm lời giải có thể một ràng buộc có thể thỏa hiệp được bị vi phạm, thì cần làm

lại bài toán với thông tin mới có thể thỏa mãn ràng buộc đó (d)

Trong đó thì (a) là thành phần quan trọng nhất trong thuật giải bài toán này Vì quy tắc ưu tiên (a) là những quy định do ta đề ra, nó rất quan trọng Tiến trình sẽ dựa vào quy

tắc ưu này để quyết định những công việc nào được quyền sắp xếp ưu tiên Ta có nhiều cách ưu tiên và lý do ưu tiên nào cũng có ưu điểm của nó, hiện nay chưa có công trình nghiên cứu nào công bố kết quả về quy tắc ưu tiên tốt nhất [Tha99] Vậy khi quyết định chọn một quy tắc ưu nào đó thì chưa chắc cách chọn đó là tối ưu, song đành phải chấp nhận điều đó để bài toán có thể giải được và cho ta kết quả gần tối ưu Đây chính là một quy tắc

heuristic dựa vào tư duy trực quan của chuyên gia

* Ý tưởng chính của thuật giải (CN1C) như sau

+ Tính giá trị trung bình của mỗi dạng nhân vật lực trong đơn vị thời gian:

qtb

(k)= Tổng nhu cầu vật lực Qk(ij) / Thời gian thi công =

Tg

ij Tgct ij

q k

Trong đó:

Tgct(ij) : Thời gian của công tác (ij)

qk(ij) : Nhân tài vật lực loại (k) của công tác (ij) trong một đơn vị thời gian

k : Chỉ số loại nhân tài vật lực, k =1÷q (với q- là số nhân tài vật lực)

+ Các giá trị trung bình ban đầu qtb

(k) được coi như là các giá trị giới hạn đầu tiên : qgh

(k)

+ Ta lần lượt đưa các công tác vào thời đoạn xét (thời đoạn là khoảng thời gian nằm giữa hai

mặt cắt, mặt cắt trong SĐM là thời điểm (tại nút) của đồ thị mạng, mà tại đó một công tác bắt đầu hay kết thúc) và cộng dồn nhân vật lực mỗi dạng cho đến khi gần bằng các giá trị

giới hạn (nhưng không vượt quá giá trị giới hạn) Tiếp đó ta có những trường hợp sau:

• Công tác nào đến lượt được xét vào thời đoạn đang xét, làm giá trị nhân vật lực vượt quá giới hạn, nếu nó còn thời gian dự trữ thì nó sẽ được dịch chuyển khỏi thời đoạn xét

• Nếu công tác đó không còn thời gian dự trữ thì ta tăng lượng nhân vật lực giới hạn tương

ứng cho loại đang xét (không phải tăng tất cả các dạng mà chỉ cho dạng có mức sử dụng

phải có lớn hơn mức giới hạn) lên 1 đơn vị Sau đó tiến hành phân phối lại nhân vật lực

kể từ thời điểm ban đầu "0" vì lúc này sự sắp xếp các công tác có thể sẽ khác ở những mặt cắt trước

Khi ta đưa lần lượt các công tác vào thời đoạn xét, thì ưu tiên xét trước các công tác găng và công tác đã khởi công rồi (tránh công việc bị gián đoạn); và nếu chỉ với các công

tác này mà tổng nhân vật lực đã vượt quá giá trị giới hạn thì ta cũng phải tăng giá trị giới

hạn dạng nhân vật lực tương ứng đó lên một đơn vị rồi tiến hành phân phối lại từ thời điểm

ban đầu (tức thời điểm 0)

Chương 3: Tối ưu hoá tiến độ mạng về nhân tài vật lực

Sơ đồ khối thuật giải 1:

TỐI ƯU TIẾN ĐỘ MẠNG VỀ NHÂN TÀI VẬT LỰC

1 Nhập: Số lượng công tác (m) ; Số lượng sự kiện ( n)

Số lượng các dạng nhân vật lực ( q) Nhân vật lực ưu tiên (qut)

Thông tin của mỗi công tác : nút đầu (Ni), nút cuối (Nj), thời lượng công tác Tgct(ij), tổng số nhân vật lực thực hiện công tác đó Qk(ij) với

k=1÷q

Lưu dữ liệu vào File

2

3 Tính các thông số SĐM theo công thức của lý thuyết đồ thị, bao gồm: Hai

quá trình lan truyền tiến và lan truyền ngược

Khởi sớm của công tác (i,j) : Tkhs(ij) Kết sớm của công tác (i,j) : Tks(ij) Khởi muộn của công tác (i,j) : Khm(ij) Kết muộn của công tác (i,j) : Km(ij) Dự trữ toàn phần của công tác (ij) : RT(ij) Dự trữ riêng phần của công tác (ij) : RR(ij) Thuật toán như sau: Gán Tkhs:=0; Tks:=0; Khm:=0; Km:=0;

Các công việc cần xếp theo thứ tự tăng dần của sự kiện đầu và cuối +Tính khởi sớm và kết sớm của các công tác:

Tkhs(1j) = 0 ; (Các công tác mở đầu có thời điểm khởi sớm =0) TKs(1j) = Tkhs(1j) + Tgct(1j) ;

Tkhs(ij) = Max [Tks(hi)]; (Max kết sớm của các công tác đứng trước) Tks(ij) =Tkhs(ij) + Tgct(ij);

Tgăng = Max[Tks(kn)]; (1: Nút đầu - n: Nút cuối)

+ Tính khởi muộn và kết muộn của các công tác:

Km(jn) = Tg; (Các sau cùng có khởi muộn = Tg ) Khm(jn) = Km(jn)- Tgct(jn);

Km(ij) = Min [Khm(jk)]; (Min khởi muộn của các công tác đứng sau) Khm(ij) = Km(ij) - Tgct(ij);

+ Tính các thời gian dự trữ của các công tác:

RT(ij) =Km(ij) - Tks(ij) ;

RR(ij) =Min [Tkhs(jk)] - Tks(ij) ]; Đặc biệt RR(in)= Km(jn) - Tks(in).

4

9

4 Đặt

+ TK1: Mặt cắt xét trước, hay điểm bắt đầu đoạn xét

+ TK2: Mặt cắt sau, hay điểm cuối đoạn xét, dùng để làm trị thực khi so sánh, gán cho nó trị ban đầu thật lớn để cập nhật dễ dàng

Khái niệm về mặt cắt: Mặt cắt trong SĐM là thời điểm (tại nút) của đồ thị mạng, mà tại đó một công tác bắt đầu hay kết thúc

+ TOQ(k) : Tổng nhân tài vật lực của ngày sử dụng nhiều nhất (max); k=1÷q

+ Gán: TK1:= 0; TK2:= 10000; TOQ(k):=0 với k=1÷q;

5 Tìm trị thực của TK2 bằng cách: Xét hình vẽ sau

+ Tìm các công tác có kết sớm > TK1 và khởi sớm [ TK1 + TK2= min( Kết sớm của các công tác vừa tìm được)

6 Gán giá trị ban đầu : TONGQ(k):=0; ISO :=0 (k=1÷q)

TONGQ(k) = Tổng nhân tài vật lực dạng Q(k) sử dụng hàng ngày trong thời đoạn xét (TK1,TK2);

- ISO: Dãy chứa các công tác chưa khởi công (có thời điểm khởi sớm Thks ≥

TK1) và có RT ≠ 0, được đưa vào dãy đợi ISO theo thứ tự theo quy luật ưu

tiên theo tư duy trực quan heuristic (Ưu tiên cho các công tác có dự trữ

RT(ij) nhỏ nhất Nếu các công tác có RT(ij) như nhau, thì ưu tiên cho công tác nào có qut(i,j) lớn, tiếp theo ưu tiên thời lượng Tgct(ij) lớn Nếu 2 công tác nào có Tgct(ij) bằng nhau thì ưu tiên cho công tác nào có mã số nhỏ)

7 Tìm các công tác nằm trong thời đoạn xét (TK1,TK2):

Loại bỏ các công tác ảo Tgct(ij) =0; với (0≤ i< j ≤ n) Các công tác nằm ngoài thời đoạn xét, tức là các công tác có Tkhs(ij) ≥ TK2, Tks(ij)≤ TK1 và có dạng như hình vẽ sau :

22

Chương 3: Tối ưu hoá tiến độ mạng về nhân tài vật lực

7(tt)

Tìm được các công tác nằm trong thời đoạn xét

Tkhs(ij) <TK2 và Tks(i,j) >TK1

Đưa công tác găng (RT=0) và các công tác đã khởi công (Tkhs <TK1) vào dãy công tác kế hoạch

Tính tổng nhân vật lực trong đơn vị thời gian cho từng dạng nhân tài vật lực Q(k) của công tác găng và các công tác đã khởi công:

TONGQ(k):= TONGQ(k)+Qk(i,j) / Tgct(i,j); Với k=1÷q

Các công tác nằm trong thời đoạn xét còn lại, ta cho cho vào dãy ISO theo qui luật

ưu tiên đã nêu trong phần 6 các công tác này sẽ lần lượt được xét sau

8

Kiểm tra : TONGQ(k) > qgh

(k) ? (Với qgh(k) : là các giá trị giới hạn về nhân tài vật lực lấy theo lần trước,

ứng với lần đầu thì ta đã lấy là giá trị trung bình qtb

(k) đã tính)

12

Đúng Sai

13

9

Vì các công tác đã xét là các công tác găng và các công tác đã khởi công nên không dịch chuyển được, do đó ta phải tăng giá trị giới hạn của riêng loại bị vượt lên 1 đơn vị

qgh (k*):= qgh

(k*) +1 ; với k* là loại nhân tài vật lực bị vượt giới hạn

Và quay về làm lại từ bước đầu (vì lúc này các thời đoạn có thể sẽ khác do các giá trị giới hạn đã khác trước)

tác xét là công tác găng và công tác đã khởi công nên không dịch chuyển được

18

Nếu còn công tác trong dãy đợi ISO

12 ISO>1, vậy phải sắp xếp các công tác theo thứ tự ưu tiên:

- Ưu tiên cho các công tác có dự trữ RT(ij) nhỏ nhất

- Nếu các công tác có RT(ij) như nhau, thì ưu tiên cho công tác nào có q ut (ij) lớn, tiếp theo ưu tiên thời lượng Tgct(ij) lớn

- Nếu 2 công tác nào vẫn có Tgct(ij) bằng nhau thì ưu tiên cho công tác nào có mã số nhỏ

Sai

17

Đúng

14 Hỏi : Tổng nhân tài vật lực dạng Q(k) sử

dụng hàng ngày trong thời đoạn xét có vượt giới hạn không? TONGQ(k) ≤ qgh

(k) ?

13 Lần lượt xếp các công tác vào kế hoạch theo thứ tự ưu tiên

Tính : TONGQ(k):=TONGQ(k)+Qk(ij) /Tgct(ij) Với k: các dạng nhân tài vật lực k=1÷q

15 + Dịch chuyển công tác mới đưa vào, làm TONGQ(k) > qgh

(k) TONG Q(k)= TONGQS(k)

+ Đại lượng TONGQS(k) chính là giá trị trước khi cộng dồn giá trị nhân tài vật lực đơn vị qk(ij)= Qk(ij)/Tgct(ij) nhằm kiểm tra tính toán, và trong trường hợp cần dịch chuyển công tác thì ta không phải làm phép trừ nhân vật lực

+ Tính lại các thông số các công tác bị dịch chuyển

RT(ij)= RTcũ(ij) - (TK2-TK1); Tks(ij)= Tkscũ(ij)+(TK2-TK1) Tkhs(ij)= Tks(ij)-Tgct(ij)

l

16 Tính lại các thông số đứng sau công tác dịch chuyển

Lý do: Công tác (ij) dịch chuyển thì toàn bộ các công tác sau (jk), (km),

(mn), …(jl)… đều bị dịch chuyển, tuy nhiên tính lại các thông số của toàn bộ

các công tác sau khá phức tạp, nên ta chỉ tính các công tác tiếp ngay sau

công tác bị chuyển, nghĩa là các công tác (jk), (jl) …

h

Chương 3: Tối ưu hoá tiến độ mạng về nhân tài vật lực

16(tt)

Chú ý: Trước khi tính lại các công tác tiếp sau cần hỏi: RT(ij) ≤ 0 ?

- Nếu đúng : dịch chuyển công tác (ij) sẽ ảnh hưởng đến thời gian quy định

Tqđ=Tg, nên không được phép dịch chuyển công tác (ij), mà phải tăng mức nhân vật

lực giới hạn của loại bị vượt đã ấn định lên 1 đơn vị, để trở về bước 9

- Nếu sai: Hỏi (TK2- TK1) ≤ RR(ij)

• Nếu đúng: đoạn dịch chuyển không vượt quá thời gian dự trữ riêng phần của công tác (ij) nên không ảnh hưởng đến thông số các công tác tiếp sau

⇒ xét tiếp công tác khác trong dãy ISO ⇒ bước 18

• Nếu sai: cần tính lại các công tác tiếp sau công tác dịch chuyển

+Tính toán: j1= j+1, Xét các công tác (j,k) với k=j1÷n +Loại các công tác không thực Tgct(jk) = 0

+Loại các công tác găng RT(ik) =0 +Tính : TPKS (j,k)= Tks(i,j) + Tgct(j,k) Với TPKS(j,k): Giá trị trung gian để tính kết sớm mới của công tác (j,k) phụ thuộc vào kết sớm của công tác (ij) , nhằm so sánh với kết sớm cũ của công tác (j,k) là Tks(j,k) ⇒ Giá trị nào lớn sẽ gán cho Tks(j,k)

Hỏi : TPKS(j,k) ≤ Tks(j,k) ?

-Nếu ≤ thì giữ nguyên giá trị Tks (i,j)

-Nếu ≥ thì gán Tks(j,k)= TPKS(j,k) và tính lại RR(j,k), RT(j,k), Tkhs(j,k)

18

14

17 - Sau đó tính lại thông số các công tác ngay tiếp sau công tác không bị

dịch chuyển Lý do, nếu công tác (ij) không dịch chuyển thì không cần tính lại thông số các công tác (jk), nhưng giả sử trước công tác (ij) là công tác (ei) đã bị dịch chuyển thì các thông số của công tác (ij) được tính lại, nhưng công tác (jk), (jl) vẫn chưa được tính lại, nên để tránh sai sót, khi một công tác nào dù đứng yên hay dịch chuyển,

ta vẫn cứ tính lại thông số của các công tác tiếp sau nó

- Tính toán: xét công tác (jk) với k=j+1,n

- Loại các tác không thực và các công tác găng +Tính : TPKS (j,k)= Tks(i,j) + Tgct(j,k) Hỏi : TPKS(j,k) ≤ Tks(j,k) ?

-Nếu ≤ thì giữ nguyên giá trị Tks (i,j) -Nếu ≥ thì gán Tks(j,k)= TPKS(j,k) và tính lại RR(jk), RT(jk), Tkhs(j,k)

18 Hỏi : Các công tác trong dãy đợi ISO

21 Hỏi TK2=Tg (tức xét mặt cắt vừa xét có

phải là mặt cắt cuối cùng không) ?

22 Gán TK1=TK2; TK2=100000

20

Sai

20 Nhớ lại giá trị nhân vật lực hàng ngày trong đoạn xét

Vì sau mỗi mặt cắt, các giá trị tổng vật lực dạng (k) sử dụng

hàng ngày trong thời đoạn xét là TONGQ(k) sẽ nhận giá trị mới để

tính toán, nên để có thể vẽ biểu đồ nhân vật lực, ta cần nhớ lại chúng

dưới dạng biến khác: đó là biến chứa kết quả qkq(k) trong mãng kết

quả Kq chứa các thời đoạn xét, và số thời đoạn xét (mc) sẽ tăng lên 1

:

mc:= mc+1; Kq[mc].mc1:=tk1; Kq[mc].mc2:=tk2;

For k:=1 to q do Kq[mc].qkq[k]:= TONGQ[k];

19 Nhớ lại nhân vật lực cao nhất đã sử dụng, bằng cách so sánh

TONGQ(k) với TOQ(k)

+ Nếu: TONGQ(k) > TOQ(k) thì gán TOQ(k)= TONGQ(k)

TONGQ(k) ≤ TOQ(k) thì giữ nguyên TOQ(k)

Mã lệnh là:

For k:=1 to q do if TONGQ[k]>TOQ[k] then TOQ[k]:=TONGQ[k];

17

16

Không

Chương 3: Tối ưu hoá tiến độ mạng về nhân tài vật lực

Nhập m, n, q, q ut , Số liệu SĐM

Tính các thông số của SĐM TK1:=0; TK2:=100000; TOQ(k) =0

Xác định TK2, TONGQ(k)=0, tìm công tác thuộc (TK1,TK2)

Tính TONGQ(k) với công tác có Tkhs(ij)<TK1 Đưa các công tác còn lại vào dãy ISO

Cộng dồn từng công tác trong dãy đợi (ISO) Số CT còn là ISO =ISO-1

TONGQ(k) ≤ q gh

(k)

+ Dịch chuyển công tác mới đưa vào làm TONGQ(k)>q gh

(k) + Tính lại RT(ij),Tks(ij),Tkhs(ij)

1 đơn vị Bắt đầu lại từ đầu

Mô đun "Tối ưu hoá tiến độ mạng về nhân tài vật lực" (Chức năng 1) - trong chương

trình tự lập SDM 1.0 viết bằng ngôn ngữ Delphi 6.0 (ở phần phụ lục) - đã được xây dựng theo thuật giải đã nêu Mô đun này bao gồm 3 phương án thi công (Khởi sớm, Khởi muộn, Phương án tối ưu đã nêu)

3.3 ỨNG DỤNG MINH HỌA:

Minh hoạ cho thuật giải chức năng 1 (CN1) là một bài toán số thực tế như sau: Cho

1 dự án xây dựng, tùy theo cấp quản lý mà ta có thể nhóm các công tác lại thành một công tác trong sơ đồ mạng của cấp quản lý đó Sau khi phân cấp ta có một tập các công tác và sử dụng các loại tài nguyên như : Lao động, kinh phí, vật tư, và từ các mối quan hệ logic giữa các công tác này nhau, ta mô hình hoá dự án thành sơ đồ mạng như sau:

Hình 3-2 Mô hình hoá sơ đồ mạng của dự án minh họa cho chức năng 1

Ta có bảng dữ liệu như sau: với đơn vị của thời gian là (tuần), nhân lực (là 10 công), kinh phí là (10 triệu), thiết bị là (10 ca)

STT Công việc

(ij)

Thời lượng Tgct(ij)

Bảng 3-1 Bảng số liệu cho các công tác trong tiến độ mạng minh họa cho chức năng 1.

Yêu cầu: Lập kế hoạch thi công cho 3 phương án:

+ Các công tác đều khởi sớm

+ Các công tác đều khởi muộn

+ Phương án phân phối tối ưu các biểu đồ nhân vật lực sao cho mức sử dụng tài nguyên lớn nhất là cưcï tiểu, với thời gian hoàn thành vẫn bằng Tg (tức thời gian găng)

Q 1,2,3 =5;20;10 Tgct 1-5 =5

Tgct 3- 4 =4

Q 1,2,3 =4;8;12 Tgct 3-7 =4

Q 1,2,3 =24;12;12 Tgct 5-6 = 6

Q 1,2,3 =4;8;2 Tgct 2-6 =3

Q 1,2,3 =9;6;3 Tgct 6-7 =3

Q 1,2,3 =6;4;6 Tgct 4-7 =2

Chương 3: Tối ưu hoá tiến độ mạng về nhân tài vật lực

KẾT QUẢ PHƯƠNG ÁN KHỞI SỚM:

Hình 3-3 Tiến độ ngang - Khi các công tác đều khởi sớm

Hình 3-4 Biểu đồ phân bố nhân lực - Khi các công tác đều khởi sớm

Hình 3-5 Biểu đồ phân bố vật lực dạng 2 - Khi các công tác đều khởi sớm

Hình 3-6 Biểu đồ phân bố vật lực dạng 3 - Khi các công tác đều khởi sớm

Bảng 3-2 Bảng dữ liệu thời gian của các công tác- Khi các công tác đều khởi sớm

Bảng 3-3 Bảng phân phối nhân tài vật lực- Khi các công tác đều khởi sớm

Chương 3: Tối ưu hoá tiến độ mạng về nhân tài vật lực

KẾT QUẢ PHƯƠNG ÁN KHỞI MUỘN

Hình 3-7 Tiến độ ngang - Khi các công tác đều khởi muộn

Hình 3-8 Biểu đồ phân bố nhân lực - Khi các công tác đều khởi muộn

Hình 3-9 Biểu đồ phân bố vật lực dạng 2 - Khi các công tác đều khởi muộn

Hình 3-10 Biểu đồ phân bố vật lực dạng 3 - Khi các công tác đều khởi muộn

Bảng 3-4 Bảng dữ liệu thời gian của các công tác- Khi các công tác đều khởi muộn

Bảng 3-5 Bảng phân phối nhân tài vật lực- Khi các công tác đều khởi muộn

Chương 3: Tối ưu hoá tiến độ mạng về nhân tài vật lực

KẾT QUẢ PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU (Tối ưu hoá tiến độ mạng về nhân tài vật lực)

Hình 3-11 Tiến độ ngang - Tối ưu hoá tiến độ về nhân tài vật lực

Hình 3-12 Biểu đồ phân bố nhân lực - Khi Tối ưu hoá tiến độ về nhân tài vật lực

Hình 3-13 Biểu đồ phân bố vật lực dạng 2 - Khi Tối ưu hoá tiến độ về nhân tài vật lực

Hình 3-14 Biểu đồ phân bố vật lực dạng 3 - Khi Tối ưu hoá tiến độ về nhân tài vật lực

Bảng 3-6 Bảng dữ liệu thời gian của các công tác- Khi Tối ưu hoá tiến độ về nhân tài vật lực

Bảng 3-7 Bảng phân phối nhân tài vật lực- Khi Tối ưu hoá tiến độ về nhân tài vật lực

Chương 3: Tối ưu hoá tiến độ mạng về nhân tài vật lực

* NHẬN XÉT KẾT QUẢ CỦA 3 PHƯƠNG ÁN:

Với TOQ(k) : Mức sử dụng nhân tài vật lực dạng thứ (k) tại thời điểm có mức sử dụng cao nhất

Phương án khởi sớm: Thời điểm khởi công của các công tác đều = Tkhs (Thời điểm khởi

sớm), lúc này các công tác có thời gian dự trữ nhiều nhất nhưng mức sử dụng tài nguyên không tối ưu Thời gian hoàn thành Tht=14; TOQ(1)=8; TOQ(2)=12; TOQ(3)=8;

Phương án khởi muộn: Thời điểm khởi công của các công tác =Khm ( Thời điểm khởi

muộn), lúc này thời gian dự trữ của các công tác bằng 0 Do đó một sự chận trễ của 1 công tác nào đó cũng dẫn đến thay đổi thời hạn hoàn thành công trình (Tgăng) ⇒ rất nguy hiểm

Tht=14; TOQ(1)=8; TOQ(2)=8; TOQ(3)=8;

Phương án tối ưu tiến độ mạng về nhân tài vật lực : Thời điểm khởi của các công tác được

xác định như thuật giải đã nêu Lúc này các công tác được bắt đầu và kết thúc trong thời đoạn cho phép để tạo nên sự phân phối tài nguyên tối ưu với thời gian hoàn thành vẫn là thời gian Tgăng ban đầu Tht=14; TOQ(1)=8; TOQ(2)=8; TOQ(3)=7;

* Với kết quả như trên, ta nhận thấy về mặt định lượng thì:

+ Phương án tối ưu tốt hơn nhiều so với phương án khởi sớm: mức sử dụng nhân tài vật lực dạng thứ 2 nhỏ hơn 1/3 lần

+ Phương án tối ưu tốt hơn so với phương án khởi muộn: mức sử dụng nhân tài vật lực dạng thứ 3 nhỏ hơn 1/7 lần và phương án tối ưu an toàn hơn nhiều về khía cạnh rủi ro Các công tác trong phương án tối ưu có thể còn thời gian dự trữ, còn trong phương án khởi muộn các công tác đều không còn thời gian dự trữ và là công tác găng

* Nhận xét về thuật giải:

+ Thuật giải CN1C sử dụng để tìm các thời điểm bắt đầu và kết thúc cho ví dụ trên, đã tìm được lời giải trong không gian tìm kiếm rộng lớn và phức tạp

+ Thuật giải CN1C có khả năng tối ưu hoá tiến độ mạng một cách đồng thời nhiều

dạng nhân tài vật lực khác nhau

CHƯƠNG 4

TỐI HOÁ TIẾN ĐỘ MẠNG VỚI THỜI GIAN HOÀN THÀNH CỰC

TIỂU VÀ NHÂN TÀI VẬT LỰC GIỚI HẠN

4.1 TRƯỜNG HỢP MỨC GIỚI HẠN VỀ TÀI NGUYÊN LÀ KHÔNG ĐỔI (VĐ2A)

Cho một sơ đồ mạng (SĐM) có m-công việc và n-sự kiện (nút), các công việc (ij) có quan hệ logic và có sử dụng q-dạng nhân vật lực khác nhau Q k (ij) với k=1 q, {trong đó đặc biệt là Q 1 (ij) là nhân lực, còn Q k' (ij) với k'=2 q là vật lực} Mỗi công tác có thời gian thực

hiện xác định không đổi là Tgct(ij) Cho trước các giới hạn về nhân tài vật lực qgh

(1),

qgh

(2), qgh(q) không đổi suốt quá trình thực hiện dự án (với qgh

(1) : là mức giới hạn về nhân lực, qgh

(2) là mức giới hạn về tài nguyên thứ 2 )

Mục tiêu bài toán là tìm một phương án tiến độ sao cho thời gian hoàn thành dự án

Tht2B ngắn nhất thỏa các ràng buộc về nhân tài vật lực

Trong tiến độ mạng khi nhân tài vật lực bị hạn chế, do ta có thể dịch chuyển điểm khởi của các công tác trong phạm vi nào đó, nên tương ứng với 1 tập các công tác với thời gian xác định ta sẽ có rất nhiều tiến độ tương với thời gian hoàn thành khác nhau Cần tìm

trong số những biểu đồ ấy một biểu đồ có thời gian hoàn thành cực tiểu và giá trị sử dụng

các dạng nhân tài vật lực không vượt quá giới hạn

* Ý tưởng chính của thuật giải vấn đề 2A:

Sử dụng kết hợp các qui tắc heuristics trong sơ đồ mạng (thuộc lý thuyết đồ thị) Các qui tắc heuristics đó là: qui tắc về độ ưu tiên, qui tắc về mặt cắt tính toán, qui tắc về cập

nhật thông tin cho các công tác sau khi có một công tác bị dịch chuyển

+ Ứng với từng thời đoạn ( là khoảng thời gian giữa hai mặt cắt liên tiếp), ta lần lượt đưa các công tác theo độ ưu tiên (đã chọn) vào thời đoạn xét và cộng dồn nhân vật lực mỗi dạng cho đến khi đạt (nhưng vượt quá giá trị giới hạn) Ta có 2 trường hợp :

* TH1: Công tác đưa vào không bị dịch chuyển, nghĩa là tổng các mức giới hạn sử dụng tài nguyên tính cho đến khi đưa công tác đó vào thời đoạn đang xét không vượt quá mức tài nguyên giới hạn Khi đó ta sẽ tiếp tục đưa các công tác nằm trong đoạn xem xét vào, nếu hết các công tác trong đoạn xem xét mà mức sử dụng tài nguyên vẫn không vượt quá giới hạn qui định, thì lúc đó ta có thể xét tiếp thời đoạn ngay tiếp sau

* TH2: Có ít nhất 1 công tác đến lượt được xét vào thời đoạn đang xét, làm giá trị nhân vật lực vượt quá giới hạn, nếu nó còn thời gian dự trữ hay không còn thì nó vẫn sẽ được dịch chuyển khỏi thời đoạn xét Sau đó ta tính lại các thông số của SĐM, các thông tin mới sẽ được xử lý ở thời đoạn xét tiếp sau

+ Xét thời đoạn ngay tiếp theo sau, các công tác cũng lần lượt xếp vào theo độ ưu tiên mới với các thông số đã được cập nhất và giới hạn về tài nguyên không đổi Quá trình lặp lại nhiều lần đến kết thúc

Chương 4: Tối ưu hoá tiến độ mạng với thời gian cực tiểu và nhân tài vật lực giới hạn

hiện xác định không đổi là Tgct(ij)

Các giới hạn về nhân tài vật lực qgh

(1), qgh (k), qgh

(q) bị thay đổi nhiều lần trong quá trình thực hiện dự án (với qgh

(1) : là mức giới hạn về nhân lực, qgh

(2) là mức giới hạn về tài nguyên thứ 2 )

Tìm một phương án tiến độ sao cho thời gian hoàn thành dự án Tht2B ngắn nhất mà mức độ sử dụng nhân tài vật lực không vượt giới hạn (Vấn đề 2B khác vấn đề 2A ở chỗ giới

hạn nhân tài vật lực của vấn đề 2B thay đổi theo quá trình thi công dự án, còn ở vấn đề 2A thì các giới hạn này là không đổi)

* Ý tưởng chính của thuật giải vấn đề 2B :

Ta vẫn dùng cách kết hợp các qui tắc heuristics trong sơ đồ mạng (lý thuyết đồ thị) Các qui tắc heuristics đó là: qui tắc về độ ưu tiên, qui tắc về mặt cắt tính toán, qui tắc về

cập nhật thông tin cho các công tác sau khi có một công tác bị dịch chuyển, quy tắc cập nhật mức giới hạn khi có sự thay đổi

+ Ứng với từng thời đoạn (là khoảng thời gian giữa hai mặt cắt liên tiếp).Ta phải cập nhật mức giới hạn về tài nguyên đang ở mức giới hạn thay đổi nào Sau đó, lần lượt đưa các công tác theo độ ưu tiên (đã chọn) vào thời đoạn xét và cộng dồn nhân vật lực mỗi dạng cho đến khi đạt (nhưng vượt quá giá trị giới hạn)

Ta có 2 trường hợp: (1) Không có công tác nào bị dịch chuyển, nghĩa là tổng các

mức giới hạn sử dụng tài nguyên không vượt quá mức tài nguyên giới hạn Khi đó ta có thể

xét tiếp thời đoạn ngay tiếp sau (2) Có ít nhất 1 công tác đến lượt được xét vào thời đoạn

đang xét, làm giá trị nhân vật lực vượt quá giới hạn, nếu nó còn thời gian dự trữ hay không còn thì nó vẫn sẽ được dịch chuyển khỏi thời đoạn xét Sau đó ta tính lại các thông số của SDM, các thông tin mới sẽ được xử lý ở thời đoạn xét tiếp sau

+ Xét thời đoạn ngay tiếp theo sau, giới hạn về các tài nguyên phải được cập nhật lại (vì có thể các giới hạn này bị thay đổi), tiếp đó các công tác cũng lần lượt xếp vào theo độ

ưu tiên với thứ tự ưu tiên mới với các thông số đã được cập nhật và so sánh với mức giới hạn về tài nguyên đã thay đổi Quá trình lặp lại nhiều lần đến kết thúc

Lưu đồ mô tả thuật giải một cách tóm lược của các vấn đề 2A và vấn đề 2B ở trang sau:

Hình 4-1 SƠ ĐỒ KHỐI

TÓM LƯỢC (CN2A)

Chương 4: Tối ưu hoá tiến độ mạng với thời gian cực tiểu và nhân tài vật lực giới hạn

Nhập m, n, q, q ut , bảng số liệu q gh thay đổi , bảng số liệu SĐM

Tính các thông số của SĐM TK1:=0; TK2:=100000; TOQ(k)=0

Xác định TK2, TONGQ(k)=0, tìm công tác đã khởi công thuộc (TK1,TK2) Riêng thời đoạn dầu xét công tác găng đầu tiên Tính TONGQ(k) với công tác có Tkhs(ij)<TK1 hoặc công tác găng đầu tiên

Đưa các công tác còn lại vào dãy ISO Xác định q gh (k) của thời đoạn xét

kết quả ra File

Thông báo, dừng chương trình, đề nghị tăng nhân tài vật lực

Dựa vào các thuật giải vừa nêu trên " chức năng 2" của chương trình SDM 1.0 đã được thiết

lập thành công, bao gồm 2 mô đun chính :

Mô đun 2a : "Phân phối tối ưu nhiều dạng NVL bị hạn chế không đổi suốt quá trình

thực hiện, sao cho thời gian hoàn thành nhỏ nhất " (Chức năng 2A) - trong chương trình tự lập SDM - đã được xây dựng thành công với thuật giải đã nêu

Mô đun 2b: "Phân phối tối ưu nhiều dạng NVL bị hạn chế thay đổi nhiều lần trong

quá trình thực hiện, sao cho thời gian hoàn thành nhỏ nhất " (Chức năng 2B) - trong chương trình SDM - đã được xây dựng thành công với thuật giải đã nêu

4.3 ỨNG DỤNG MINH HOẠ CHO 2 THUẬT GIẢI : Ứng dụng minh họa là ví dụ sau:

Hình 4-3 Mô hình mạng cho dự án minh họa cho thuật giải 2A & 2B

Ta có bảng dữ liệu như sau với đơn vị của thời gian là (tuần); nhân lực (là 10 công); kinh phí là (10 triệu); thiết bị là (10 ca) :

Bảng 4.1a: Bảng dữ liệu chi tiết của các công tác trong SĐM minh hoạ cho CN2

Yêu cầu : Lập kế hoạch thi công với thời gian hoàn thành nhỏ nhất cho dự án trên

a) Khi giới hạn về ba loại nhân tài vật lực là: qgh

(1)=6; qgh

(2)=8; qgh

(3)=5 đơn vị b) Khi giới hạn về ba loại nhân vật lực thay đổi trong quá trình thực hiện dự án

Số lần thay đổi Thời điểm

bắt đầu Thời điểm kết thúc q

gh (1) (10 công) q

gh (2)

(10 triệu) q

gh (3 (10 ca)

Bảng 4-1b : Bảng dữ liệu về các mức nhân tài vật lực giới hạn trong quá trình thi công

Tgct 3- 4 =4

Q 1,2,3 =4;8;12 Tgct 3-7 =4

Q 1,2,3 =24;12;1 Tgct 5-6 = 6

Q 1,2,3 =4;8;2 Tgct 2-6 =3

Q 1,2,3 =9;6;3 Tgct 6-7 =3

Q 1,2,3 =6;4;6 Tgct 4-7 =2

Q 1,2,3 =8;12;0

Tgct 1-2 =3

Chương 4: Tối ưu hoá tiến độ mạng với thời gian cực tiểu và nhân tài vật lực giới hạn

* KẾT QUẢ TRƯỜNG HỢP (CN2B) : Tối ưu tiến độ mạng với thời gian hoàn thành cực

tiểu và nhân tài vật lực giới hạn không thay đổi trong quá trình thực hiện dự án

Hình 4-4 Biểu đồ ngang tiến độ thi công- Khi nhân tài vật lực giới hạn không đổi (CN2A)

Hình 4-5 Biểu đồ nhân lực- Khi nhân tài vật lực giới hạn không đổi (CN2A)

Hình 4-6 Biểu đồ nhân tài vật lực dạng (2) - Khi nhân tài vật lực giới hạn không đổi (CN2A)