Nghiên cứu ứng dụng logic mờ để xây dựng mô hình dự báo tình trạng của dự án trong giai đoạn thi công, so sánh với các mô hình dự báo khác

Luận văn trình bày việc ứng dụng Logic mờ để xây dựng mô hình dự báo tình trạng của dự án trong giai đoạn thi công với 20 biến đầu vào và 2 biến đầu ra chi phí và thời gian hoàn thành..

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

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM, ngày tháng năm 2010

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Tp HCM, ngày …… tháng …… năm 2010

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên : PHẠM CHÍ NGUYỆN Phái: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 27/08/1977 Nơi sinh: Bạc Liêu

Chuyên ngành : Công nghệ và Quản lý xây dựng Khóa: 2008

MSHV : 00808576

I – TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu ứng dụng Logic mờ để xây dựng mô hình dự báo

tình trạng của dự án trong giai đoạn thi công, so sánh với các mô hình dự báo khác

- So sánh với các mô hình dự báo khác

III – NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 25/01/2010

IV – NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 02/07/2010

V – HỌ VÀ TÊN CBHD: TS ĐINH CÔNG TỊNH

QL CHUYÊN NGÀNH

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 cám ơn chân thành đến TS Đinh Công Tịnh 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 cám 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 cám ơn và chúc các bạn hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình một cách xuất sắc nhất Xin gửi lời cám 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 lời cám ơn đến Sở Nội vụ tỉnh Sóc Trăng đã tạo điều kiện và giúp đỡ cho tôi được nghiên cứu và học tập ở trường Đại học Bách khoa Tp HCM

Và đặc biệt, xin được cám ơn những người thân yêu nhất của tôi đã luôn bên cạnh, quan tâm, động viên và giúp đỡ tôi những lúc khó khăn, trở ngại để hoàn thành luận văn này

Một lần nữa xin cám ơn và gửi lời chúc sức khỏe đến quý thầy cô

Tp H ồ Chí Minh, ngày 02 tháng 07 năm 2010

Tác gi ả

Phạm Chí Nguyện

Luận văn trình bày việc ứng dụng Logic mờ để xây dựng mô hình dự báo tình trạng của dự án trong giai đoạn thi công với 20 biến đầu vào và 2 biến đầu ra (chi phí và thời gian hoàn thành) Luận văn đã thu thập dữ liệu thực tế từ 30 dự án trên địa bàn tỉnh Sóc Trăng để xây dựng mô hình Kết quả của mô hình dự báo được

so sánh với số liệu thực tế của 3 dự án cũng như với các mô hình dự báo của Fleming và Kopelman và mô hình dự báo của Nguyễn Hoàng Hà, đồng thời một phần mềm ứng dụng dựa trên ngôn ngữ Visual Basic cũng được viết ra để tạo sự tiện dụng cho người dùng

ABSTRACT

Forecasting project status is an essential function in monitoring and control, and in effectively managing projects from start to completion Large variances in costs, schedules can impact profitability, cash flow, and in extreme cases, the viability of projects The earlier the prediction of these variances and the more accurate that prediction is, the more helpful it is in managing projects to completion This thesis presents a model forecasting project status based on fuzzy logic with 20 inputs and 2 outputs (cost and time) My thesis has collected data from 30 projects in Soc Trang to develope this model The result of this model has been compared with 3 projects, 2 models of Fleming and Kopelman, and the model of Nguyen Hoang Ha Beside, a software application based on Visual Basic was designed to make it convenient for users

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN iii

TÓM TẮT iv

MỤC LỤC v

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU ix

DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH x

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 M ục tiêu nghiên cứu 4

1.3 Ph ạm vi nghiên cứu: 4

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 5

2.1 L ược khảo các nghiên cứu trong và ngoài nước 5

2.1.1 Trong n ước 5

2.1.2 Ngoài n ước 6

2.2 Gi ới thiệu các mô hình dự báo dựa trên phương pháp giá trị đạt được 7

2.2.1 Ph ương pháp giá trị đạt được 7

2.2.2 M ột số mô hình dự báo dựa trên phương pháp giá trị đạt được 9

2.2.3 Mô hình d ự báo chi phí của Nguyễn Hoàng Hà 9

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 11

3.1 T ổng quan về công tác quản lý dự án xây dựng 11

3.1.1 Định nghĩa dự án và dự án xây dựng 11

3.1.2 Tiêu chu ẩn đánh giá dự án 12

3.1.3 Các ch ức năng của công tác quản lý dự án xây dựng 13

3.2 Lý thuy ết khảo sát bảng câu hỏi 13

3.2.1 Gi ới thiệu cách thức lập bảng câu hỏi 13

3.2.2 Xác định kích thước mẫu 15

3.2.3 Ki ểm định thang đo 17

3.3 Logic m ờ 18

3.3.1 Khái ni ệm tập mờ 18

3.3.1.1 Định nghĩa 18

3.3.1.2 Độ cao, miền xác định và miền tin cậy của tập mờ 19

3.3.1.3 Bi ến ngôn ngữ 20

3.3.2 Các phép toán trên t ập mờ 21

3.3.2.1 Phép h ợp 21

3.3.2.2 Phép giao 23

3.3.2.3 Phép bù 25

3.3.3 Lu ật hợp thành mờ 25

3.3.3.1 M ệnh đề hợp thành 25

3.3.3.2 Mô t ả mệnh đề hợp thành 26

3.3.3.3 Lu ật hợp thành mờ một điều kiện 27

3.3.3.4 Lu ật hợp thành mờ nhiều điều kiện 30

3.3.3.5 Lu ật hợp thành mờ của nhiều mệnh đề hợp thành 31

3.3.4 Gi ải mờ 32

3.3.4.1 Ph ương pháp cực đại 32

3.3.4.2 Ph ương pháp điểm trọng tâm 35

3.3.5 H ệ thống xử lý mờ 37

CHƯƠNG 4: THU THẬP VÀ PHÂN TÍCH SỐ LIỆU 38

4.1 Thu th ập và phân tích dữ liệu các nhân tố ảnh hưởng 38

4.1.1 Nh ận dạng các nhân tố ảnh hưởng đến chi phí và thời gian hoàn thành d ự án 38

4.1.2 Thi ết kế bảng câu hỏi khảo sát 39

4.1.2.1 N ội dung bảng câu hỏi 39

4.1.2.2 Kh ảo sát thử nghiệm 40

4.1.3 Kích th ước mẫu khảo sát chính thức 42

4.1.4 Phân tích s ố liệu và kiểm định thang đo 43

4.1.4.1 Phân tích s ố liệu 43

4.1.4.2 Ki ểm định thang đo 46

4.1.4.3 Phân tích các thông tin cá nhân c ủa các đối tượng khảo sát 46

4.2 Thu th ập và phân tích dữ liệu của các nhân tố từ các dự án đã triển khai 51

CHƯƠNG 5: PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH DỰ BÁO VÀ SO SÁNH 55

5.1 Phát tri ển mô hình 55

5.1.1 Xây d ựng các hàm liên thuộc (mờ hóa) 55

5.1.2 Xây d ựng các mệnh đề hợp thành (suy diễn mờ) 60

5.1.3 Gi ải mờ 65

5.2 Ch ạy mô hình và so sánh 66

5.2.1 D ữ liệu dự án thực tế 66

5.2.2 D ự báo tình trạng dự án bằng mô hình Logic mờ 67

5.2.3 D ự báo tình trạng dự án bằng các mô hình của Fleming và Kopelman.72

5.2.4 D ự báo tình trạng dự án bằng mô hình của Nguyễn Hoàng Hà (NHH).77

5.2.5 So sánh k ết quả 79

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82

6.1 K ết luận 82

6.2 Ki ến nghị và hướng phát triển đề tài: 83

6.2.1 Ki ến nghị 83

6.2.2 H ướng phát triển của đề tài 84

TÀI LIỆU THAM KHẢO 85

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 88

Phụ lục 1 89

Phụ lục 2 90

Phụ lục 3 91

Phụ lục 4 92

Phụ lục 5 93

Phụ lục 6 94

Phụ lục 7 95

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU

B ảng 1.1: Tăng trưởng GDP giai đoạn 1999-2009 1

B ảng 1.2: Tỷ trọng các ngành trong nền kinh tế Việt Năm giai đoan 1999-2009 2

B ảng 2.1: Các khả năng xảy ra khi xem xét dự án 8

B ảng 4.1: Các nhân tố ảnh hưởng đến chi phí và thời gian hoàn thành dự án 38

B ảng 4.2: Kết quả khảo sát thử nghiệm các nhân tố ảnh hưởng đến chi phí và thời gian hoàn thành d ự án xây dựng 41

B ảng 4.3: Hệ số Cronbach Alpha khảo sát thử nghiệm các nhân tố ảnh hưởng đến chi phí và th ời gian hoàn thành dự án xây dựng 42

B ảng 4.4: Kết quả khảo sát chính thức các nhân tố ảnh hưởng đến chi phí và thời gian hoàn thành d ự án xây dựng 43

B ảng 4.5: Hệ số Cronbach Alpha khảo sát chính thức các nhân tố ảnh hưởng đến chi phí và th ời gian hoàn thành dự án xây dựng 46

B ảng 4.6: Kinh nghiệm công tác của các cá nhân tham gia khảo sát 47

B ảng 4.7: Quy mô dự án đã tham gia của các cá nhân tham gia khảo sát 48

B ảng 4.8: Vai trò trong dự án đã tham gia của các cá nhân tham gia khảo sát 49

B ảng 4.9: Đơn vị công tác đã trải qua của các cá nhân tham gia khảo sát 49

B ảng 4.10: Vị trí công tác hiện tại của các cá nhân tham gia khảo sát 50

B ảng 4.11: Kết quả thống kê của các dự án khảo sát 53

B ảng 5.1: Giá trị xây dựng hàm liên thuộc của các biến đầu vào, đầu ra 56

B ảng 5.2: Các thông số đầu vào từ dự án thực tế dùng để dự báo 67

B ảng 5.3: Các thông số đầu vào từ dự án thực tế dùng để dự báo 77

B ảng 5.4: Bảng so sánh các kết quả dự báo 79

DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH

Hình 2.1: Đồ thị biểu diễn các chỉ số chính của phương pháp giá trị đạt được 8

Hình 3.1: Các thành t ố chính của 1 dự án xây dựng 12

Hình 3.2: Các tiêu chu ẩn đánh giá quản lý dự án 12

Hình 3.3: Hàm liên thu ộc µ F (x) có m ức chuyển đổi tuyến tính 19

Hình 3.4: Mi ền xác định và miền tin cậy của một tập mờ 20

Hình 3.5: T ập mờ của biến ngôn ngữ 21

Hình 3.6: Hàm liên thu ộc của hợp hai tập mờ có cùng cơ sở 21

Hình 3.7: Phép h ợp hai tập mờ không cùng cơ sở 22

Hình 3.8: Giao hai t ập mờ cùng cơ sở. 23

Hình 3.9: Phép giao hai t ập mờ không cùng cơ sở 25

Hình 3.10: T ập bù A C c ủa tập mờ A 25

Hình 3.11: Gi ải mờ bằng phương pháp cực đại 33

Hình 3.12: Nguyên lý trung bình 34

Hình 3.13: Nguyên lý c ận trái 34

Hình 3.14: Nguyên lý c ận phải 35

Hình 3.15: Ph ương pháp điểm trọng tâm 35

Hình 3.16: S ơ đồ khối của hệ thống xử lý mờ 37

Hình 4.1: Đồ thị biến thiên giá trị mean của các nhân tố ảnh hưởng đến chi phí 45

Hình 4.2: Đồ thị biến thiên giá trị mean của các nhân tố ảnh hưởng đến thời gian hoàn thành 45

Hình 4.3: Bi ểu đồ “Kinh nghiệm công tác” của các cá nhân tham gia khảo sát 47

Hình 4.4: Bi ểu đồ “Quy mô lớn nhất dự án đã tham gia” của các cá nhân tham gia

kh ảo sát 48

Hình 4.5: Bi ểu đồ “Vai trò trong dự án đã tham gia” của các cá nhân tham gia kh ảo sát 49

Hình 4.6: Bi ểu đồ “Đơn vị công tác đã trải qua” của các cá nhân tham gia khảo sát .50

Hình 4.7: Bi ểu đồ “Vị trí hiện tại” của các cá nhân tham gia khảo sát 51

Hình 4.8: Bi ểu đồ “Loại hình dự án” của các dự án khảo sát 51

Hình 4.9: Bi ểu đồ “Nguồn vốn đầu tư” của các dự án khảo sát 52

Hình 4.10: Bi ểu đồ “Hình thức lựa chọn nhà thầu” của các dự án khảo sát 52

Hình 4.11: Bi ểu đồ “Thời gian xây dựng” của các dự án khảo sát 53

Hình 5.1: Hàm liên thu ộc của các biến đầu vào và đầu ra 55

Hình 5.2: Giao di ện chính của Matlab 57

Hình 5.3: Giao di ện chính Fuzzy 58

Hình 5.4: Khai báo bi ến cho mô hình 58

Hình 5.5: Xây d ựng Hàm liên thuộc TKH của biến klps 59

Hình 5.6: Xây d ựng Hàm liên thuộc DKH của biến klps 59

Hình 5.7: Xây d ựng Hàm liên thuộc VKH của biến klps 60

Hình 5.8: Xây d ựng các mệnh đề hợp thành 64

Hình 5.9: Xác định luật hợp thành max-min 65

Hình 5.10: Xác định phương pháp giải mờ điểm trọng tâm 65

Hình 5.11: K ết quả dự báo dự án 1 bằng mô hình dựa trên Logic mờ 68

Hình 5.12: K ết quả dự báo dự án 2 bằng mô hình dựa trên Logic mờ 69

Hình 5.13: K ết quả dự báo dự án 3 bằng mô hình dựa trên Logic mờ 69

Hình 5.14: K ết quả dự báo dự án 1 bằng phần mềm dựa trên ngôn ngữ VBA 70

Hình 5.15: K ết quả dự báo dự án 2 bằng phần mềm dựa trên ngôn ngữ VBA 71

Hình 5.16: K ết quả dự báo dự án 3 bằng phần mềm dựa trên ngôn ngữ VBA 71

Hình 5.17: Nh ập các dữ liệu trong MS.Project để tính toán dự báo 73

Hình 5.18: Thông tin d ự án 73

Hình 5.19: Thi ết lập thêm cột EAC1 trong MS.Project 74

Hình 5.20: Thi ết lập thêm cột EAC2 trong MS.Project 74

Hình 5.21: K ết quả dự báo dự án 1 thể hiện cột EAC1 và EAC2 75

Hình 5.22: K ết quả dự báo dự án 2 thể hiện cột EAC1 và EAC2 75

Hình 5.23: K ết quả dự báo dự án 3 thể hiện cột EAC1 và EAC2 76

Hình 5.24: K ết quả dự báo dự án 1 bằng mô hình của Nguyễn Hoàng Hà 78

Hình 5.25: K ết quả dự báo dự án 2 bằng mô hình của Nguyễn Hoàng Hà 78

Hình 5.26: K ết quả dự báo dự án 3 bằng mô hình của Nguyễn Hoàng Hà 79

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

Theo tổng hợp báo cáo của Bộ Xây dựng cho thấy trong năm 2010, giá trị sản xuất kinh doanh của các đơn vị thuộc Bộ Xây dựng ước thực hiện tháng 5 đạt 12.159 tỷ đồng, 5 tháng đầu năm đạt khoảng 54.178 tỷ đồng Nhìn chung, tình hình sản xuất của các doanh nghiệp thuộc Bộ đã bắt đầu tăng, so với cùng kỳ năm 2009 tăng 26,6%

Tốc độ tăng trưởng công nghiệp vật liệu xây dựng đạt hơn 17%/năm cao hơn tốc độ tăng trưởng công nghiệp của cả nước Phấn đấu đạt giá trị xuất khẩu vật liệu xây dựng khoảng 30 – 35% so với giá trị sản xuất trong nước trước năm 2010 Tốc

độ tăng trưởng bình quân từ năm 2001 trở lại đây của các doanh nghiệp ngành Xây dựng luôn đạt mức cao, bình quân 16,5%/năm

Có thể nói, với giá trị sản lượng của ngành xây dựng đạt mức tăng trưởng bình quân khoảng 16,5%/năm, giá trị gia tăng 10%, thị trường xây dựng đã trở thành yếu tố quan trọng góp phần vào sự nghiệp tăng trưởng kinh tế và ổn định chính trị của đất nước

Dưới đây là các bảng tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế - xã hội Việt Nam:

B ảng 1.1: Tăng trưởng GDP giai đoạn 1999-2009

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 4,77 6,79 6,89 7,08 7,34 7,69 8,43 8,17 8,5 6,18 5,32 (Nguồn: Tổng cục thống kê)

B ảng 1.2: Tỷ trọng các ngành trong nền kinh tế Việt Năm giai đoan 1999-2009

Tỷ trọng của các ngành

Năm Nông lâm

nghiệp và thủy sản

Công nghiệp – Xây dựng Dịch vụ

Như vậy, công nghiệp xây dựng là ngành công nghiệp sản xuất ra một khối lượng vật chất rất lớn cho xã hội, có vai trò chủ đạo trong nền kinh tế quốc dân và

có tác dụng thúc đẩy sự phát triển của các ngành kinh tế khác Công nghiệp xây dựng không chỉ cung cấp hầu hết các tư liệu sản xuất, xây dựng cơ sở vật chất, kỹ thuật cho tất cả các ngành kinh tế mà còn tạo ra các sản phẩm tiêu dùng có giá trị, góp phần phát triển nền kinh tế và nâng cao trình độ văn minh của toàn xã hội Tuy nhiên do tính chất đặc thù của sản phẩm xây dựng cũng như đặc thù trong quá trình thi công luôn chịu ảnh hưởng của các nhân tố như môi trường, nhân công, thiết bị, vật tư… nên quá trình triển khai thực hiện dự án luôn phải đương đầu với nhiều rủi ro, khó khăn, vướng mắc

Nghiên cứu của Nguyễn Duy Long (2004) về các dự án xây dựng lớn ở Việt Nam xác định năm vấn đề thường gặp là: Dự án bị trì hoãn, vượt chi phí, tai nạn lao động, chất lượng kém và tranh chấp giữa các bên

Để ngành xây dựng đảm bảo nhiệm vụ của mình trong nền kinh tế, việc cải thiện được các vấn đề xảy ra nêu trên trong quá trình triển khai thực hiện dự án có vai trò rất quan trọng đặc biệt là vấn đề kiểm soát có hiệu quả về chi phí, thời gian hoàn thành của dự án

Dự báo tình trạng của dự án là chức năng chủ yếu của quá trình theo dõi, kiểm soát nhằm quản lý dự án có hiệu quả từ lúc bắt đầu cho đến khi kết thúc dự án

Sự chênh lệch lớn về chi phí, thời gian có ảnh đến lợi nhuận, dòng tiền và đặc biệt

là tính khả thi của dự án Do vậy việc dự báo sớm và chính xác sự chênh lệch này

có ý nghĩa quan trọng đến sự thành công của dự án

Phương pháp giá trị đạt được (Earned Value Method) là một phương pháp kiểm soát tiến triển của dự án phổ biến hiện nay dựa trên sự xem xét đồng thời 2 yếu tố thời gian và chi phí Phương pháp này phân tích giá trị đạt được với chi phí thực tế nhằm đánh giá tình trạng của dự án tại thời điểm xem xét và dự báo tình trạng dự án tại thời điểm kết thúc Tuy nhiên phương pháp này dự báo dựa trên xu

thế tuyến tính do đó nó mức độ chính xác sẽ không cao do hoạt động của dự án luôn thay đổi không theo qui luật tuyến tính

Nghiên cứu của Phan Quốc Bình (2009) đã đề xuất mô hình dự báo dựa trên phương pháp trọng số trung bình động (MWM) giúp cho nhà thầu (hoặc tổng thầu) kiểm soát tốt nguồn chi phí trong suốt quá trình triển khai dự án Tuy nhiên mô hình này chỉ dựa chủ yếu vào yếu tố chậm thanh toán của chủ đầu tư với nhà thầu, giữa nhà thầu chính và nhà thầu phụ, kết quả của mô hình chỉ dự báo được chi phí chưa

dự báo được thời gian kết thúc dự án

Nhằm đáp ứng một phần những yêu cầu nêu trên, đề tài Nghiên cứu ứng

d ụng logic mờ để xây dựng mô hình dự báo tình trạng của dự án trong giai đoạn thi

công, so sánh v ới các mô hình dự báo khác được thực hiện

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định các nhân tố ảnh hưởng đến chi phí và thời gian hoàn thành dự án trong giai đoạn thi công

- Phát triển một mô hình dự báo chi phí và thời gian hoàn thành dự án trong giai đoạn thi công bằng logic mờ Xây dựng phần mềm ứng dụng viết trên ngôn ngữ Visual Basic

- So sánh với các mô hình dự báo khác

1.3 Phạm vi nghiên cứu:

Nghiên cứu chỉ xem xét dự báo tình trạng của dự án trong quá trình thi công dựa vào các biến đầu vào là các nhân tố ảnh hưởng đến chi phí và thời gian hoàn thành dự án

Đối tượng nghiên cứu là các dự án xây dựng đang triển khai thi công và đã hoàn thành, không giới hạn qui mô

Phan Văn Khoa, Lưu Trường Văn, Lê Hoài Long (2007) đã xây dựng mô hình ước lượng chi phí xây dựng chung cư bằng mạng neuron nhân tạo giúp chủ đầu tư, doanh nghiệp dự trù được lợi nhuận của các dự án chung cư với 6 biến đầu vào liên quan đến quy mô công trình và giá vật tư chính, biến đầu ra là chi phí xây dựng, sai số dự đoán của mô hình là 5,5%

Nguyễn Anh Tuấn (2007) đã dựa vào các dữ liệu khảo sát về các công trình

đã hoàn thành nghiên cứu ứng dụng mô hình ANN với 26 biến đầu vào, 12 neuron trong lớp ẩn để dự đoán thời gian hoàn thành và chi phí thực tế của dự án

Nguyễn Hải Thanh (2008) đã phân tích các nhân tố làm thay đổi chi phí trong các dự án đầu tư xây dựng ở Việt Nam và xây dựng mô hình BBNs nhằm định lượng rủi ro chi phí, dự báo các dự án trong tương lai

Đặng Thị Trang (2008) đã ứng dụng lý thuyết mờ để phân tích sự chậm trễ

và cập nhật tiến độ thích hợp Tác giả đã xây dựng được một môđun dự báo khoảng chậm trễ của thời gian hoàn thành công trình với những dữ liệu đầu vào là các biến ngôn ngữ, đồng thời mođun được viết trong MS Project nên rất thuận tiện cho các

kỹ sư xây dựng áp dụng trong công tác quản lý

Ngô Mạnh Huy (2008) đã nghiên cứu ứng dụng lý thuyết đường cong ngẫu nhiên S (Stochatics S-Curves) để dự báo thời gian hoàn thành của dự án có xem xét đến sự biến thiên của thời gian và chi phí bằng mô phỏng Montel-Carlo

2.1.2 Ngoài nước

O Zwikael, S Golberson và T Raz (2000) đã tính toán và so sánh năm mô hình nghiên cứu trước đây của các tác giả khác ước tính chi phí tại thời điểm hoàn thành dự án dựa trên giá trị đạt được (Earned Value) để ước tính chi phí cuối cùng của dự án và thời điểm nào thì ước tính chính xác nhất Kết quả tác giả đưa ra thời điểm ước tính chính xác nhất là lúc dự án đã triển khai trên 60% thời gian thực hiện

Mohamed Attalla và Tarek Hegazy (2003) đã nghiên cứu xây dựng mô hình

dự báo sự chênh lệch chi phí trong các dự án xây dựng cải tạo, sửa chữa Tác giả đã thu thập dữ liệu từ 50 dự án từ đó xác định 36 yếu tố tác động đến hiệu suất chi phí của các dự án sửa chữa Hai kỹ thuật được dùng để phát triển mô hình là phân tích thống kê và mạng ANNs Kết quả dự báo của hai mô hình có độ chính xác tương tự, tuy nhiên mô hình dựa trên mạng ANNs là nhạy hơn với số lượng lớn các biến đầu vào

Ahmed A Shaheen, Aminah Robinson Fayek và S M AbouRizk (2007) đã nghiên cứu ứng dụng lý thuyết mờ xây dựng mô hình dự báo khoảng thay đổi chi phí kết quả vượt trội so với mô phỏng Montel-Carlo, từ đó tác giả đề nghị việc nghiên cứu ứng dụng lý thuyết mờ để xây dựng mô hình dự báo cho thời gian thực hiện dự án

Karla Knight và Amina Robinson Fayek (2002) đã nghiên cứu ứng dụng logic mờ để xây dựng mô hình dự báo chi phí thiết kế bị vượt dựa trên các yếu tố: định nghĩa phạm vi, đặc trưng của dự án và các sự kiện rủi ro Kết quả mô hình giúp cho các doanh nghiệp thiết kế kiểm soát tốt hợp đồng với chủ đầu tư

Hojjat Adeli và Ming Yang Wu (1998) đã ứng dụng mạng Neural để xây dựng mô hình ước lượng chi phí cho công tác lót đường bằng bêtông cốt thép

Tarek Hegazy và Amr Ayed (1998) đã ứng dụng mạng Neural để xây dựng

mô hình ước lượng chi phí xây dựng dự án xây dựng đường cao tốc Dữ liệu thu thập từ 18 dự án xây dựng đường cao tốc ở Canada

2.2 Giới thiệu các mô hình dự báo dựa trên phương pháp giá trị đạt được

2.2.1 Phương pháp giá trị đạt được

Phương pháp giá trị đạt được (Earned Value Method) là một kỹ thuật phân tích đo lường các chỉ số về chi phí và thời gian thực hiện dự án nhằm đánh giá tổng thể hiệu quả thực hiện dự án Các chỉ số chính của phương pháp giá trị đạt được là:

BCWS (Budget cost of work scheduled): Chi phí thực hiện các công việc theo kế hoạch đến thời điểm xem xét

BCWP (Budget cost of work performed): Chi phí dự trù thực hiện công việc

đã làm được đến thời điểm xem xét hay còn gọi là Giá trị đạt được

ACWP ( Actual cost of work performed): Chi phí thực tế thực hiện công việc

đã làm được đến thời điểm xem xét

BAC (Budget at completion): Chí phí để hoàn thành dự án theo kế hoạch EAC (Estimate at completion): Ước lượng tại thời điểm hoàn thành dự án CPI (Cost performance index): Chỉ số chi phí

Thời gian hoàn thành hiệu chỉnh

Ước tính chi phí hiệu chỉnh

Chi phí vượt quá

Thời điểm báo cáo

AV CV SV

TV

Hình 2.1: Đồ thị biểu diễn các chỉ số chính của phương pháp giá trị đạt được

B ảng 2.1: Các khả năng xảy ra khi xem xét dự án

Tiến độ Chỉ số

SV>0 & SPI >1 SV=0 & SPI =1 SV<0 & SPI <1 CV>0 &

CPI>1

Rút ngắn tiến độ, tiết kiệm chi phí

Đúng tiến độ, tiết kiệm chi phí

Vượt tiến độ, tiết kiệm chi phí Chi phí

CV=0 &

CPI=1

Rút ngắn tiến độ, chi phí theo kế hoạch

Đúng tiến độ, chi phí theo kế hoạch

Vượt tiến độ, chi phí theo kế hoạch

CV<0 &

CPI<1

Rút ngắn tiến độ, vượt chi phí

Đúng tiến độ, vượt chi phí

Vượt tiến độ, vượt chi phí

2.2.2 Một số mô hình dự báo dựa trên phương pháp giá trị đạt được

Theo Fleming và Kopelman thì để dự báo chi phí tại thời điểm hoàn thành thì chủ yếu dựa vào các mô hình sau:

* Mô hình thứ nhất: Mô hình cho rằng chi phí cuối cùng của dự án đều bị ảnh hưởng bởi bởi chỉ số chi phí và chỉ số tiến độ Mô hình được tính toán bởi công thức:

EAC1 = BAC/(CPI*SPI)

* Mô hình thứ hai: Mô hình này quan niệm rằng độ lệch chi phí cho phần còn lại của dự án bị ảnh hưởng bởi chỉ số chi phí và chỉ số tiến độ Mô hình được tính toán bởi công thức:

EAC2 = ACWP + (BAC – BCWP)/(CPI*SPI)

Nhìn chung cả 2 mô hình đều có thuận lợi là có thể tích hợp vào phần mềm MS.Project do đó tiện lợi cho người sử dụng trong quá trình theo dõi, kiểm soát tiến triển của dự án Tuy nhiên 2 mô hình trên dự báo dựa trên xu thế tuyến tính do đó

nó mức độ chính xác sẽ không cao do hoạt động của dự án luôn thay đổi không theo qui luật tuyến tính

2.2.3 Mô hình dự báo chi phí của Nguyễn Hoàng Hà

Mô hình dự báo chi phí của Nguyễn Hoàng Hà (2008) dựa vào 8 biến đầu vào là đặc tính của dự án (4 biến), sự kiện rủi ro (4 biến) và biến đầu ra là chi phí xây dựng bị vượt Mô hình được xây dựng trên quan hệ nhị phân mờ để ước lượng mối quan hệ giữa đặc tính dự án với các sự kiện rủi ro nhằm dự báo giá trị chênh lệch chi phí

Tương quan nhị phân là kỹ thuật logic mờ có thể dự báo mối quan hệ giữa hai bộ số liệu dựa vào mức độ tác động giữa chúng Ưu điểm của việc sử dụng hàm tương quan nhị phân là nó không dùng hàm quan hệ mà hàm quan hệ có thể yêu cầu các số liệu chắc chắn xác định bởi các chuyên gia Tương quan nhị phân mờ chấp nhận mối quan hệ từng phần, trái ngược với tương quan nhị phân chính xác, chỉ chấp nhận giá trị 0 hoặc 1, nói cách khác là hoặc có hoặc không mối kết hợp Đồng thời tác giả đã sử dụng ngôn ngữ VBA để viết phần mềm ứng dụng áp dụng mô hình trên

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

3.1 Tổng quan về công tác quản lý dự án xây dựng

Theo quy định tại khoản 17 điều 3 Luật Xây dựng, Dự án đầu tư xây dựng là tập hợp những đề xuất có liên quan đến việc bỏ vốn để tạo mới, mở rộng hay cải tạo những công trình xây dựng nhằm mục đích phát triển, duy trì, nâng cao chất lượng công trình hoặc sản phẩm, dịch vụ trong một thời gian nhất định

Một dự án xây dựng gồm có 3 thành tố: quy mô, kinh phí và thời gian Trong đó:

- Quy mô thể hiện khối lượng và chất lượng của công việc được thực hiện

- Kinh phí là chi phí thực hiện công việc tính bằng tiền

- Thời gian thể hiện trình tự trước sau thực hiện các công việc và thời gian hoàn thành dự án

Ngoài ra chất lượng là một bộ phận không thể tách rời liên quan đến quy mô, kinh phí và thời gian của dự án

Hình 3.1: Các thành t ố chính của 1 dự án xây dựng

3.1.2 Tiêu chuẩn đánh giá dự án

Bất cứ một dự án xây dựng nào cũng hướng đến 3 mục tiêu: chất lượng, thời gian và kinh phí Một dự án thành công khi thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Dự án hoàn thành trong thời gian quy định

- Dự án hoàn thành trong chi phí cho phép

- Đạt được thành quả mong muốn

- Sử dụng nguồn lực được giao một cách hiệu quả và hữu hiệu

Hình 3.2: Các tiêu chu ẩn đánh giá quản lý dự án

quy định

Yêu cầu về thành quả

Ngân sách cho phép

Mục tiêu

Thành quả

3.1.3 Các chức năng của công tác quản lý dự án xây dựng

Theo Đỗ Thị Xuân Lan (2007), Quản lý dự án có năm chức năng cơ bản là: Hoạch định, tổ chức, phân công, hướng dẫn và kiểm soát

Ho ạch định là xác định rõ ràng phương hướng hoạt động và cách thức thực

hiện dự án từ giai đoạn ban đầu hình thành dự án và tiếp tục qua các giai đoạn khác của dự án Xác định những mốc thời gian quan trọng và xem xét những áp lực có thể xảy ra là phần chính của công tác hoạch định Một kế hoạch dự án được thực hiện tốt nhất khi có sự tham gia của tất cả các bên liên quan đến dự án Phải có một

kế hoạch hoạt động rõ ràng để định hướng xuyên suốt toàn bộ dự án

T ổ chức là sắp xếp nguồn lực một cách có hệ thống phù hợp với kế hoạch

thực hiện dự án

Phân công là lực chọn những người có chuyên môn thực hiện công việc Con người là nguồn tài nguyên quan trọng nhất của dự án

Ngoài ra để hoàn thành dự án cần có sự Hướng dẫn chung cách thức thực

hiện Phải hình thành một đội ngũ thực hiện dự án có hiệu quả bằng cách phối hợp các thành viên có chuyên môn của riêng mình, công việc do họ thực hiện phải được định hướng theo một quyết tâm và mục đích chung

Kiểm soát là thiết lập một hệ thống đo lường, theo dõi và dự báo những biến động của dự án về quy mô, kinh phí và thời gian Mục đích của chức năng này là xác định và dự phòng những biến động của dự án để kịp thời thực hiện những hành động điều chỉnh Quá trình theo dõi dự án đòi hỏi phải được báo cáo liên tục và đúng lúc để nhà quản lý có thể đáp ứng kịp thời trong quá trình thực hiện dự án chứ không phải là sau đó Kiểm soát thường là nhiệm vụ khó khăn nhất trong quản lý dự

án

3.2 Lý thuyết khảo sát bảng câu hỏi

3.2.1 Giới thiệu cách thức lập bảng câu hỏi

Bảng câu hỏi là một trong những phương pháp thường được dùng để khảo sát, thu thập dữ liệu cho việc nghiên cứu Do đó, việc thiết kế bảng câu hỏi sẽ ảnh hưởng rất đáng kể đến kết quả nghiên cứu, thiết kế bảng câu hỏi không tốt có thể sẽ dẫn đến việc kết quả nghiên cứu bị sai lệch khác xa nhiều so với điều kiện thực tế, đôi khi gây ra một hậu quả rất nghiêm trọng

Khảo sát bằng bảng câu hỏi là một phương pháp hữu hiệu để thu thập ý kiến của một số lượng lớn người về một số vấn đề cần quan tâm trong khoảng thời gian nhất định Tuy nhiên đối tượng trả lời bảng câu hỏi phải được chọn lọc để đảm bảo

độ tin cậy của nội dung phản hồi, tránh trường hợp bị hiểu theo nhiều nghĩa khác nhau dẫn đến kết quả bị lệch lạc, bóp méo

Người nghiên cứu không nên áp đặt bất kỳ một ý kiến nào của riêng mình cho người khác trả lời, mà phải cố gắng khích lệ người trả lời nói lên những suy nghĩ của họ, bảng câu hỏi phải được thiết kế sao cho những người trả lời có quan tâm đến và sẵn sàng chia sẻ thông tin, kết quả nghiên cứu với họ để khuyến khích

họ trả lời một cách tận tình và đầy đủ hơn

Các bước tiến hành xây dựng bảng câu hỏi:

- Nhận dạng các vấn đề cần khảo sát từ các nguồn thông tin: kết quả của các nghiên cứu trước, phỏng vấn các chuyên gia trong ngành, tra cứu thông tin và tài liệu tham khảo qua sách báo, phương tiện truyền thông, internet,…

- Lựa chọn hình thức câu hỏi và thang đo: Một trong những hình thức đo lường các khái niệm trừu tượng được sử dụng phổ biến nhất trong nghiên cứu kinh

tế xã hội là dạng thang đo do Rennis Likert (1932) giới thiệu Likert đã đưa ra loại thang đo năm mức độ phổ biến Thang đo 5 mức độ có thể trở thành 3 hoặc 7 mức

độ và đồng ý hay không đồng ý, và cũng có thể trở thành chấp nhận hay không chấp nhận, có thiện ý hay phản đối, tuyệt vời hay tồi tệ, nhưng quy tắc là như nhau Tất

cả đều được gọi là thang đo Likert, theo Hồng Ngọc, Chu Nguyễn Mộng Ngọc (2008)

Trong đề tài nghiên cứu này tác giả chọn loại thang đo năm (05) mức độ (five-scales):

- Xây dựng cấu trúc bảng câu hỏi, nội dung chủ yếu bám sát theo các vấn đề

đã được nhận dạng ở bước trên

- Tiến hành khảo sát thử nghiệm: Bước này nhằm để hoàn thiện bảng câu hỏi, chỉnh sữa các sai sót, đồng thời thăm dò ý kiến phản hồi từ phía người trả lời

- Thu thập thông tin, hoàn thiện bảng câu hỏi và tiến hành phát bảng câu hỏi

để thu thập số liệu nghiên cứu

Ngoài ra, khi thiết kế bảng câu hỏi cần phải lưu ý những vấn đề sau:

- Cách tổ chức bảng câu hỏi: Cách tổ chức có ảnh hưởng rất mạnh đến tỉ lệ trả lời và tác động rất nhiều đến chất lượng thu thập thông tin (sự chính xác của các câu trả lời)

- Cách sử dụng từ trong câu hỏi, cách đặt câu hỏi cũng có tác động rất mạnh đến chất lượng thông tin

- Thang đo lường dùng trong câu hỏi, điều này ấn định dạng thông tin mà ta thu thập

3.2.2 Xác định kích thước mẫu

Ta có thể tăng độ chính xác (giảm độ rộng của khoảng tin cậy) bằng cách đơn giản là tăng kích thước mẫu, tuy nhiên độ chính xác chỉ tăng lên theo tỉ lệ với căn bậc hai của kích thước mẫu Nói cách khác, chi phí lấy mẫu tăng lên với tốc độ

nhanh gấp nhiều lần so với tốc độ tăng của độ chính xác Một trường hợp nghiên cứu đã chứng minh rằng, để giảm khoảng tin cậy đi một nửa, từ ± 20% xuống ± 10%, ta cần phải tăng kích thước mẫu lên 4 lần

Ta có thể suy ra công thức tính kích thước mẫu như sau:

E

S Z

=

Trong đó:

N : kích thước mẫu;

X

S

: độ lệch chuẩn của trị trung bình của mẫu

SX : độ lệch chuẩn của mẫu

E : sai số cho phép, khoảng tin cậy;

Z : giá trị của phân phối chuẩn được xác định theo hệ số tin cậy

Kích thước mẫu là hàm số phụ thuộc vào mức độ chấp nhận rủi ro (biểu thị bằng giá trị Z), độ biến thiên của đám đông (ước lượng bằng độ lệch chuẩn) và khoảng tin cậy (sai số cho phép)

Trên thực tế, việc tính toán kích thước mẫu phức tạp hơn nhiều so với công thức Trước hết, ta thường không biết độ lệch chuẩn khi chưa thực sự bắt tay vào lấy mẫu Nhưng lại cần biết độ lệch chuẩn đó để quyết định kích thước mẫu trước khi tiến hành khảo sát Thông thường, giá trị độ lệch chuẩn được sử dụng trong công thức trên chỉ là một con số phỏng đoán, đôi khi sử dụng từ các nghiên cứu trước đó, từ nghiên cứu thí điểm, từ việc phỏng vấn thử nghiệm bảng câu hỏi, hay

có khi ta bắt đầu bằng một kích thước mẫu thử nghiệm, sau khi thu được một số dữ liệu, ta tính độ lệch chuẩn của mẫu ấy, thế giá trị này vào công thức tính ra kích thước mẫu

Nhìn chung, còn khá nhiều vướng mắc trong công thức tính kích thước mẫu, cho nên người ta ít sử dụng chúng nếu như mục tiêu dự án không đòi hỏi quá cao về

độ chính xác cho các thông số dự đoán

Quy luật phỏng đoán cho thấy bằng kinh nghiệm rằng cần ít nhất 30 phần tử trong một mẫu để giá trị thống kê có ý nghĩa

Theo Hoelter (1983), số lượng mẫu tới hạn là 200 mẫu

Theo Bollen (1989), số lượng mẫu tối thiểu phải là 5 mẫu cho một tham số cần ước lượng (tỷ lệ 5:1)

Thông thường, ta có thể xác định kích thước mẫu theo kiểu định tính Độ lớn của mẫu tối đa là 1.000, hoặc đơn giản hơn lấy 10% của đám đông, kích thước tối thiểu của mẫu là 30, và tuỳ thuộc vào độ biến thiên của đám đông mà điều chỉnh cho phù hợp Trong khoảng kích thước tối đa và tối thiểu đó, quyết định thường được suy xét dựa vào ngân quỹ và thời gian Trong luận văn này, do thời gian nghiên cứu giới hạn tác giả sử dụng phương pháp Bollen để xác định số lượng mẫu tối thiểu cần thiết trong khảo sát trong các bảng câu hỏi

3.2.3 Kiểm định thang đo

Việc xây dựng và kiểm định thang đo có ý nghĩa rất quan trọng đến độ tin cậy của các câu hỏi cũng như các kết quả phân tích sau này Kiểm định thang đo là chúng ta kiểm tra xem các mục hỏi nào đã đóng góp vào việc đo lường một khái niệm lý thuyết mà ta đang nghiên cứu, và những mục hỏi nào không Điều này liên quan đến 02 phép tính toán: tương quan giữa bản thân các mục hỏi và tương quan giữa các điểm số của từng mục hỏi với điểm số toàn bộ các mục hỏi cho mỗi bảng câu hỏi

Hệ số Cronbach Alpha là một phép kiểm định thống kê về mức độ chặt chẽ

mà các mục hỏi trong thang đo tương quan với nhau, một trong những phương pháp kiểm tra tính đơn khía cạnh của thang đo được gọi là kiểm định độ tin cậy chia đôi Công thức tính hệ số Cronbach Alpha:

) 1

(

* ) 1

Si2 : phương sai của lần đo thứ i

St2 : phương sai của tổng các lần đo

α : có giá trị 0<α<1; α càng lớn thì độ tin cậy càng cao

Theo qui ước, một tập hợp các mục hỏi dùng để đo lường được đánh giá tốt phải có hệ số α => 0,80 nhưng có giá trị nhỏ nhất chấp nhận được là 0,70

Sử dụng các hàm liên thuộc để tính độ phụ thuộc của một phần tử x nào đó

có hai cách: tính trực tiếp (nếu µ F (x) ở dạng công thức tường minh) hoặc tra bảng

(nếu µF (x) ở dạng bảng)

Các hàm liên thuộc µF (x) có dạng “trơn” được gọi là hàm liên thuộc kiểu S

Đối với hàm liên thuộc kiểu S, do các công thức biểu diễn µF (x) có độ phức tạp lớn nên thời gian tính độ phụ thuộc cho một phần tử lâu Trong kỹ thuật điều khiển mờ

thông thường, các hàm liên thuộc kiểu S thường được thay gần đúng bằng một hàm

tuyến tính từng đoạn

Một hàm liên thuộc có dạng tuyến tính từng đoạn được gọi là hàm liên thuộc

có m ức chuyển đổi tuyến tính

Hình 3.3: Hàm liên thu ộc µ F (x) có m ức chuyển đổi tuyến tính

Hàm liên thuộc µF (x) như trên với m 1 = m 2 và m 3 = m 4 chính là hàm phụ thuộc của một tập kinh điển

3.3.1.2 Độ cao, miền xác định và miền tin cậy của tập mờ

Độ cao của một tập mờ F (trên cơ sở M) là giá trị:

) ( sup x

Một tập mờ với ít nhất một phần tử có độ phụ thuộc bằng 1 được gọi là tập

m ờ chính tắc tức là H = 1, ngược lại một tập mờ F với H < 1 được gọi là tập mờ

Hình 3.4: Mi ền xác định và miền tin cậy của một tập mờ

3.3.1.3 Bi ến ngôn ngữ

Trong đời sống hàng ngày, chúng ta vẫn thường nói: “nhiệt độ cao”, “nhiệt

độ trung bình”, “nhiệt độ thấp” Chúng ta có thể xem biến “nhiệt độ” lấy các từ

“cao”, “trung bình”, “thấp” làm các giá trị của nó Khi một biến nhận các từ trong

ngôn ng ữ tự nhiên làm các giá trị thì biến đó được gọi là biến ngôn ngữ (linguistic

variable)

Khái niệm này được L Zadeh xây dựng năm 1973 Một biến ngôn ngữ được xác định bởi bộ bốn (x, T, U, M) Trong đó, x là tên biến, chẳng hạn: “tốc độ”,

“nhiệt độ”, “người giàu”…; T là một tập nào đó mà biến x có thể nhận, ví dụ nếu x

là “ nhiệt độ” thì T có thể là T = {lạnh, mát, nóng, rất nóng}, U là miền các giá trị vật lý mà biến số x có thể nhận, chẳng hạn: nếu x là “nhiệt độ” của một phòng có gắn máy điều hoà có giới hạn nhiệt độ từ 16 đến 30oC thì U = [16…30]; M là luật ngữ nghĩa, ứng với từ t thuộc T với một tập mờ At trên miền U, ví dụ: x là “tốc độ”,

T = {vận tốc thấp, vận tốc trung bình, vận tốc cao} và các từ “vận tốc thấp”, “vận tốc trung bình”, “vận tốc cao” được xác định bởi các tập mờ trong hình vẽ sau:

vận tốc thấp vận tốc trung bình vận tốc cao

1

0 10 50 70 100

Hình 3.5: T ập mờ của biến ngôn ngữ

Như vậy, biến ngôn ngữ chính là biến có thể nhận giá trị là các tập mờ trên một miền nào đó

Hình 3.6: Hàm liên thu ộc của hợp hai tập mờ có cùng cơ sở

Có nhiều công thức khác nhau được dùng để tính hàm liên thuộc µA ∪B (x) của hợp hai tập mờ như:

µ

x

µA (x) µB (x)

( ), ( min{

1

0 )}

( ), ( min{

)}

( ), ( max{

) (

x x

x x x

x x

B A

B A B

A B

A

µµ

µµµ

µµ

) ( ) ( )

(

x x

x x

x

B A

B A

B

A

µµ

µµ

µ

+ +

a) Hàm liên thuộc của hai tập mờ A, B

b) Đưa hai tập mờ về chung một cơ sở M × N

c) Hợp hai tập mờ trên cơ sở M × N

Có hai tập mờ A (cơ sở M) và B (cơ sở N) Do hai cơ sở M và N độc lập với

nhau nên hàm liên thuộc µA (x), x ∈ M của tập mờ A sẽ không phụ thuộc vào N và

ngược lại µB (y), y ∈ N của tập mờ B cũng sẽ không phụ thuộc vào M Điều này thể hiện ở chỗ trên cơ sở mới là tập tích M × N hàm µA (x) phải là một mặt “cong” dọc

theo trục y và µ B (y) là một mặt “cong” dọc theo trục x Tập mờ A được định nghĩa trên hai cơ sở M và M × N Để phân biệt được chúng, ký hiệu A sẽ được dùng để chỉ tập mờ A trên cơ sở M × N Tương tự, ký hiệu B được dùng để chỉ tập mờ B trên cơ

sở M × N, với những ký hiệu đó thì:

µA (x, y) = µA (x), với mọi y ∈ N và

µB (x, y) = µB (y), với mọi x ∈ M

Sau khi đã đưa được hai tập mờ A, B về chung một cơ sở là M × N thành A

và B thì hàm liên thuộc µ A ∪B (x, y) của tập mờ A ∪ B được xác định theo công thức (4)

3.3.2.2 Phép giao

Hình 3.8: Giao hai t ập mờ cùng cơ sở

Giao của hai tập mờ A và B có cùng cơ sở M là một tập mờ cũng xác định trên cơ sở M với hàm liên thuộc:

µA ∩B (x) = MIN{µA (x), µB (x)},

x

µA ∩B (x)

µA(x) µB(x)

Trong công thức trên ký hiệu min được viết hoa thành MIN chỉ để biểu hiện rằng phép tính lấy cực tiểu được thực hiện trên tập mờ Bản chất phép tính không có

( ), ( max{

)}

( ), ( min{

) (

x x

x x x

x x

B A

B A B

A B

A

µµ

µµµ

µµ

) ( ) ( )

(

x x x

x

x x x

B A B

A

B A B

A

µµµ

µ

µµµ

− +

Chẳng hạn có hai tập mờ A định nghĩa trên cơ sở M và B định nghĩa trên cơ

sở N Do hai cơ sở M và N độc lập với nhau nên hàm liên thuộc µ A (x), x ∈ M của

tập mờ A sẽ không phụ thuộc vào N và ngược lại µ B (y), y ∈ N của tập mờ B cũng sẽ không phụ thuộc vào M Trên cơ sở mới là tập tích M × N hàm µA (x) là một mặt

“cong” dọc theo trục y và µ B (y) là một mặt “cong” dọc theo trục x Tập mờ A (hoặc

B ) được định nghĩa trên hai cơ sở M (hoặc N) và M × N Để phân biệt, ký hiệu A (hoặc B) sẽ được dùng để chỉ tập mờ A (hoặc B) trên cơ sở mới là M × N Với những ký hiệu đó thì:

µA (x, y) = µA (x), với mọi y ∈ N và

µB (x, y) = µB (y), với mọi x ∈ M

Hình 3.9: Phép giao hai t ập mờ không cùng cơ sở

a) Hàm liên thuộc của tập mờ A

b) Hàm liên thuộc của tập mờ AC

γ = B.

được gọi là hai mệnh đề

Ký hiệu hai mệnh đề trên là p và q thì mệnh đề hợp thành p ⇒ q (từ p suy ra

q ), hoàn toàn tương ứng với luật điều khiển (mệnh đề hợp thành một điều kiện)

NẾU χ = A thì γ = B , trong đó mệnh đề p được gọi là mệnh đề điều kiện và q

là mệnh đề kết luận

Mệnh đề hợp thành trên là một ví dụ đơn giản về bộ điều khiển mờ Nó cho

phép từ một giá trị đầu vào x 0 hay cụ thể hơn là từ độ phụ thuộc µA (x 0 ) đối với tập

mờ A của giá trị đầu vào x 0 xác định được hệ số thỏa mãn mệnh đề kết luận q của giá trị đầu ra y Biểu diễn hệ số thỏa mãn mệnh đề q của y như một tập mờ B’ cùng

cơ sở với B thì mệnh đề hợp thành chính là ánh xạ:

µA (x 0 ) aµB (y)

3.3.3.2 Mô t ả mệnh đề hợp thành

Ánh xạ µA (x 0 ) aµB (y) chỉ ra rằng mệnh đề hợp thành là một tập mà mỗi phụ

thuộc là một giá trị (µ A (x 0 ), µB (y)), tức là mỗi phụ thuộc là một tập mờ Mô tả mệnh

đề hợp thành p ⇒ q và các mệnh đề điều khiển p, kết luận q có quan hệ sau:

Nói cách khác: mệnh đề hợp thành p ⇒ q có giá trị logic của ~p∨ q, trong đó

~ chỉ phép tính lấy giá trị logic ĐẢO và ∨ chỉ phép tính logic HOẶC

Biểu thức tương đương cho hàm liên thuộc của mệnh đề hợp thành sẽ là:

A ⇒ B → MAX{1 - µA (x), µB (y)}

Hàm liên thuộc của mệnh đề hợp thành có cơ sở là tập tích hai tập cơ sở đã

có Do có sự mâu thuẫn rằng p ⇒ q luôn có giá trị đúng (giá trị logic 1) khi p sai nên sự chuyển đổi tương đương từ mệnh đề hợp thành p ⇒ q kinh điển sang mệnh

đề hợp thành mờ A ⇒ B không áp dụng được trong kỹ thuật điều khiển mờ

Để khắc phục nhược điểm trên, có nhiều ý kiến khác nhau về nguyên tắc xây dựng hàm liên thuộc µA⇒B (x, y) cho mệnh đề hợp thành A ⇒ B như:

1 µA⇒B (x, y) = MAX{MIN{µA (x), µB (y)},1 - µA (x)} công thức Zadeh,

2 µA⇒B (x, y) = MIN{1, 1 - µA (x) + µB (y)} công thức Lukasiewicz,

3 µA⇒B (x, y) = MAX{1 - µA (x), µB (y)} công thức Kleene-Dienes,

Song nguyên tắc của Mamdani: “Độ phụ thuộc của kết luận không được lớn

h ơn độ phụ thuộc của điều kiện” là có tính thuyết phục nhất và hiện đang được sử

dụng nhiều nhất để mô tả luật mệnh đề hợp thành mờ trong kỹ thuật điều khiển

Từ nguyên tắc của Mamdani có được các công thức xác định hàm liên thuộc

sau cho mệnh đề hợp thành A ⇒ B:

1 µA⇒B (x, y) = MIN{µA (x), µB (y)} công thức MAX-MIN,

2 µA⇒B (x, y) = µA (x).µB (y) công thức MAX-PROD,

Các công thức trên cho mệnh đề hợp thành A ⇒ B được gọi là quy tắc hợp