Dự đoán độ chính xác việc ước lượng chi phí các dự án xây dựng trong giai đoạn hình thành dự án sử dụng nhân tố phân tích và mạng nơron mờ

Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA --- CAO TRỌNG KHÁNH DỰ ĐOÁN ĐỘ CHÍNH XÁC VIỆC ƯỚC LƯỢNG CHI PHÍ CÁC DỰ ÁN XÂY DỰNG TRONG GIAI ĐOẠN HÌNH THÀNH DỰ ÁN SỬ DỤNG NHÂN TỐ PHÂN TÍCH VÀ M

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-

CAO TRỌNG KHÁNH

DỰ ĐOÁN ĐỘ CHÍNH XÁC VIỆC ƯỚC LƯỢNG CHI PHÍ CÁC DỰ ÁN XÂY DỰNG TRONG GIAI ĐOẠN HÌNH THÀNH DỰ ÁN SỬ DỤNG NHÂN TỐ PHÂN

TÍCH VÀ MẠNG NƠRON MỜ

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ XÂY DỰNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2007

Tp Hồ Chí Minh, ngày… tháng năm… 2007

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: CAO TRỌNG KHÁNH Phái: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 25-08-1982 Nơi Sinh: Cà Mau

Chuyên ngành: Công nghệ và Quản Lý Xây Dựng MSHV: 00806175

I-TÊN ĐỀ TÀI: Dự đoán độ chính xác việc ước lượng chi phí các dự án xây dựng

trong giai đoạn hình thành dự án sử dụng nhân tố phân tích và mạng nơron mờ

II-NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

− Đánh giá độ chính xác của việc ước lượng chi phí trong giai đoạn hình thành dự án dựa trên mô hình mạng nơron mờ

− Đánh giá tác động của các nhân tố ảnh hưởng đến việc ước lượng chi phí trong giai

đoạn hình thành dự án

− Các ý kiến đề xuất và kiến nghị cho những nghiên cứu tương lai

III-NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 20-09-2007

IV-NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30-11-2007

V-CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS LƯƠNG ĐỨC LONG

Nội dung và đề cương luận văn thạc sĩ đã được Hội đồng chuyên ngành thông qua

TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH

Quá trình thực hiện Luận Văn Thạc Sĩ là quá trình vận dụng các kiến thức tổng hợp, các kiến thức thực tiễn, các kiến thức được quý thầy cô Trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh truyền đạt trong suốt thời gian học viên theo học Chương trình Cao học Ngành Công Nghệ Và Quản Lý Xây Dựng để thực hiện cụ thể một vấn đề nghiên cứu Trong quá trình thực hiện luận văn tôi đã được thầy giáo TS Lương Đức Long hướng dẫn nhiệt tình có góp ý kiến quý giá giúp tôi hoàn thành luận văn này Tôi xin chân thành cảm ơn thầy TS Lương Đức Long, người thầy đã giúp đỡ tôi rất nhiều hoàn thành luận văn này

Bên cạnh đó, tôi cũng chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, Quý Thầy Cô trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh trong việc tạo điều kiện cho học viên tham gia nghiên cứu khoa học Quý Thầy Cô đã tận tâm, nhiệt tình trong việc truyền đạt những kiến thức mới và niềm say

mê nghiên cứu, áp dụng các kiến thức đã học vào thực tiễn cho học viên

Tôi xin chân thành cảm ơn Công ty Cổ phần đầu tư và Xây Dựng Phú Sĩ, nơi tôi làm việc, đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn này Xin cám ơn các nhân viên làm việc tại các Sở-Ban-Ngành ở Cà Mau, nơi tôi sinh sống, đã giúp đỡ tôi thu thập số liệu, trả lời Bảng câu hỏi

để hoàn thành Luận văn này

Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp, đã hỗ trợ động viên tôi suốt khóa học và trong quá trình thực hiện luận văn này

TP Hồ Chí Minh ngày 30 tháng 12 năm 2006

Người thực hiện Luận văn

CAO TRỌNG KHÁNH

Mức độ quan trọng của độ chính xác ước lượng trong suốt giai đoạn hình thành dự án được công nhận rộng rãi trong nhiều năm nay Ước lượng trong giai đoạn hình thành

dự án miêu tả một thành phần then chốt trong quyết định thương mại và thường trở thành vấn đề cơ bản cho nguồn tài chính cuối cùng của một dự án Tuy nhiên, sự xuất hiện tương phản đích thực khi so sánh mức quan trọng của ước lượng trong giai đoạn hình thành dự án với lượng thông tin có thể dùng được trong suốt quá trình chuẩn bị trong giai đoạn hình thành dự án Như vậy, định nghĩa mức độ giới hạn thường đưa đến câu hỏi questionnaire độ chính xác ước lượng Tuy nhiên, một vài phân tích định lượng

là có thể áp dụng được, cho phép những người ước lượng và những người quản lý việc kinh doanh đánh giá khách quan về độ chính xác ước lượng trong giai đoạn hình thành

dự án Mục đích chính của nghiên cứu này là thiết lập một mô hình Để hoàn thành mục tiêu này, dữ liệu định lượng được lựa chọn từ các dự án đã hoàn thành Mỗi câu trả lời được ấn định từ 1 đến 10 cho 45 biến Dữ liệu được phân tích sử dụng nhân tố phân tích và mạng nơron mờ Nhân tố phân tích được sử dụng nhóm từ 45 biến thành

11 nhân tố Phân tích nơron mờ được thực hiện dựa trên 11 nhân tố để xác định độ chính xác ước lượng Kết quả của mô hình, biết được thủ tục điểm ước lượng, cho phép nhóm dự án chấm điểm ước lượng và dự đoán độ chính xác dựa trên bảng điểm ước lượng Mạng nơron mờ nhận dạng ra 5 trong 11 yếu tố tác động đến độ chính xác ước

lượng Năm nhóm yếu tố có ảnh hưởng đến độ chính xác ước lượng: Cơ sở quy trình

thiết kế dự án, Kinh nghiệm nhóm và thông tin chi phí dự án, Thời gian cho phép ước lượng dự án, Những yêu cầu về vị trí xây dựng dự án, Môi trường lao động và đấu thầu của dự án

The importance of accuracy estimates during the early stages of project has been widely recognized of many years Early project estimates represent a key ingredient in business unit decisions and often become the basic for a project’s ultimate funding However, a stark constract arises when comparing of early estimates with the amount

of information typically available during the preparation of an early estimate Such limited scope definition often leads to questionable estimate accuracy Even so, very few quantitative methods are available that enable estimators and business managers to objectively evaluate the accuracy of early estimates The primary objective if this study was to establish such a model To accomplish this objective, quantitative data were collected from completed construction projects Each of the repondents was asked to assign a one-to-ten for 45 variable The data were analyzed using factor analysis and neural fuzzy network The factor analysis was used to group the 45 variable into 11 factor to determine the accuracy of estimate Neural fuzzy network was performed on the 11 factors to determine a estimate accuracy The resulting model, known as the estimate score procedure, allows the project team to score an estimate and predict its accuracy based on the estimate score The neural fuzzy network identify 5 factor of the

11 to impact the predicting of estimate accuracy The five factor were basis process

design, team experience and cost information, time allowed to prepare the estimate, site requirements, and bidding and labor climate

MỤC LỤC

Trang

Danh sách các hình vẽ i

Danh sách các bảng biểu iii

Chương 1: Giới thiệu 01

1.1 Giới thiệu 01

1.2 Tổng quan về nền kinh tế Việt Nam 01

1.2.1 Nhiều chỉ tiêu kinh tế của năm 2006 đạt mức khả quan 03

1.2.2 Báo cáo FDI của Bộ kế hoạch và đầu tư năm 2007 04

1.3 Tổng quan về thị trường xây dựng Việt Nam 07

1.3.1 Thị trường xây dựng ở Việt Nam đã bắt đầu hình thành 07

1.3.2 Thủ tướng Chính phủ vừa ban hành Danh mục dự án quốc gia kêu gọi đầu tư nước ngoài thời kỳ 2006 – 2010 09

1.4 Cơ sở hình thành đề tài 10

1.4.1 Các nghiên cứu trước 10

1.4.2 Sự cần thiết của đề tài 11

1.5 Đối tượng nghiên cứu 14

1.6 Mục tiêu nghiên cứu 14

1.7 Giới hạn phạm vi nghiên cứu 15

Chương 2: Khảo lược các vấn đề nghiên cứu 16

2.1 Mạng nơron nhân tạo 16

2.1.1 Tổng quát về mạng nơron nhân tạo 16

2.1.2 Các thành phần cơ bản của các mạng nơron nhân tạo 17

2.2 Lý thuyết mờ 25

2.2.1 Các khái niệm cơ bản của logic mờ 25

2.2.2 Bộ điều khiển mờ 34

2.3 Mạng nơron mờ 34

2.3.1 Giới thiệu về mạng nơron mờ 34

2.3.2 Nơron mờ 40

2.3.3 Cấu trúc mạng nơron mờ 42

2.4 Tổng quan về dự án đầu tư và nội dung kinh tế dự án đầu tư 39

2.4.1 Những vấn đề chung của kinh tế đầu tư 39

2.4.2 Phân tích đánh giá hiệu quả kinh tế - đầu tư xã hội của dự án đầu tư 40

2.4.3 Phân tích tài chính của dự án đầu tư 41

2.4.4 Phương pháp đánh giá độ an toàn về dự án đầu tư 41

2.4.5 Phân loại rủi ro của dự án 41

2.5 Quản lý dự án đầu tư xây dựng công trình 43

2.5.1 Yêu cầu của quản lý dự án đầu tư về xây dựng công trình 43

2.5.2 Trình tự đầu tư xây dựng công trình trong giai đoạn hình thành dự án 43

2.5.3 Nội dung của lập dự án đầu tư xây dựng công trình 43

2.5.4 Điều kiện đối với tổ chức, cá nhân lập dự án đầu tư xây dựng công trình 45

2.5.5 Thẩm định, quyết định đầu tư dự án đầu tư xây dựng công trình 46

2.6 Các nhân tố phân tích ảnh hưởng đến độ chính xác ước lượng chi phí xây dựng trong giai đoạn hình thành dự án 46

2.4.1 Các biến thành phần ảnh hưởng đến nhân tố phân tích 46

2.4.2 Các nhân tố phân tích ảnh hưởng đến độ chính xác ước lượng 49

Chương 3: Phương pháp nghiên cứu 52

3.1 Phương pháp nghiên cứu và công cụ nghiên cứu 52

3.1.1 Phương pháp nghiên cứu 52

3.1.2 Công cụ nghiên cứu 53

3.2 Mô hình nghiên cứu 54

3.2.1 Tổng hợp điểm cho các biến đầu vào cho mạng nơron mờ 54

3.2.2 Mạng nơron mờ 57

Chương 4: Xử lý dữ liệu và kết quả nghiên cứu 62

4.1 Phân tích dữ liệu thống kê 62

4.1.1 Xác định kích thước mẫu khảo sát 62

4.1.2 Kết quả thu thập dữ liệu 62

4.1.3 Phân nhóm dữ liệu tính toán 65

4.2 Xây dựng công thức tính toán cho mô hình 65

4.2.1 Tính toán tổng hợp điểm cho 11 nhân tố 65

4.2.2 Tính toán cho mạng nơron mờ 67

4.2.2.1 Tính toán lan truyền thuận 67

4.2.2.2 Tính toán lan truyền ngược 79

4.3 Kết quả tính toán của mô hình 82

4.3.1 Tính toán sai số cho mô hình 82

4.3.2 Phần mềm lập trình và giải thuật 83

4.3.3 Kết quả tính toán của mô hình 84

4.3.4 Phân tích các biến tác động đến độ chính xác ước lượng 86

Chương 5: Nhận xét và kết luận 89

5.1 Kết luận về “Mô hình dự đoán độ chính xác việc ước lượng chi phí các dự án xây dựng trong giai đoạn hình thành dự án sử dụng nhân tố phân tích” 89

5.2 Đề xuất cho những nghiên cứu tương lai 90

Tài liệu tham khảo 91

Phụ lục Phụ lục I: Bảng câu hỏi 92

Phụ lục II: Kết quả khảo sát bảng câu hỏi 98

Phụ lục II: Kết quả huấn luyện mạng 101

Phụ lục III: Code mạng nơron mờ 101

Lý lịch trích ngang 115

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ

1. Hình 2.1: Mô tả cấu trúc của một nơron 16

2. Hình 2.2: Mô tả cấu trúc cơ bản của một nơron nhân tạo thứ i 17

3. Hình 2.3: Mạng nuôi tiến 19

4. Hình 2.4: Mạng nuôi lùi 19

5. Hình 2.5: Học giám sát 21

6. Hình 2.6: Học củng cố 21

7. Hình 2.7: Học không củng cố 22

8. Hình 2.8: Mô tả cấu trúc cơ bản của một nơron nhân tạo thứ i 22

9 Hình 2.9: Mô tả các giá trị ngôn ngữ bằng tập mờ 29

10. Hình 2.10: Mô hình nơron mờ loại một 36

11. Hình 2.11: Mô hình nơron mờ loại hai 36

12. Hình 2.12: Mô hình nơron mờ loại hai 37

13. Hình 2.13: Cấu trúc bộ điều khiển mờ 38

14. Hình 3.1: Cấu trúc mô hình dự đoán 54

15. Hình 3.2: Cấu trúc mạng MATCH 58

16. Hình 3.3: Hàm thuộc dạng tam giác 58

17. Hình 3.4: Hàm thuộc dạng Gaussmf 59

18. Hình 3.5: Cấu trúc mạng DFZ 60

19. Hình 4.1: Mạng MATCH 68

20. Hình 4.2: Hàm thuộc của biến chi phí xây dựng 69

21. Hình 4.3 : Hàm thuộc của các biến ngôn ngữ cho biến y2 70

22. Hình 4.4 : Hàm thuộc của các biến ngôn ngữ cho biến y3, y6 71

23. Hình 4.5 : Hàm thuộc của các biến ngôn ngữ cho biến y4,y5 72

24. Hình 4.6 : Hàm thuộc của các biến ngôn ngữ cho biến y7 73

25. Hình 4.7: Hàm thuộc của các biến ngôn ngữ cho biến y8, y10 74

26. Hình 4.8: Hàm thuộc của các biến ngôn ngữ cho biến y9 74

27. Hình 4.9: Hàm thuộc của các biến ngôn ngữ y11, y12 75

28. Hình 4.10: Mạng DFZ 77

29. Hình 5.1: Độ chính xác ước lượng và đường thời gian dự án 89

DANH SÁCH CÁC BẢNG KÊ

1. Bảng 1.1 Tăng trưởng GDP (%, giá năm 1994) 02

2. Bảng 1.2 Cơ cấu ngành kinh tế ở Việt Nam 02

3. Bảng 1.3 Tổng vốn đầu tư cấp mới tháng 9 năm 2007 theo phân ngành 04

4. Bảng 1.4 Cấp mới 9 tháng - 2007 phân theo hình thức đầu tư 05

5. Bảng 1.5 Tăng vốn 9 tháng 2007 phân theo ngành 06

6 Bảng 1.6: Bảng xếp hạng các vấn đề thường gặp trong ngành xây dựng 12

7. Bảng 1.7: Xếp hạng các nhân tố ảnh hưởng đến sự thành công dự án 13

8. Bảng 2.1:Các yếu tố ảnh hưởng đến dự đoán độ chính xác của ước lượng chi phí 39 9 Bảng 4.1: Kết quả thống kê về lĩnh vực hoạt động trong ngành xây dựng của đối tượng được phỏng vấn 63

10. Bảng 4.2: Phân loại dự án theo kinh nghiệm của người trả lời câu hỏi 63

11. Bảng 4.3: Phân loại theo vị trí công việc hiện tại của người trả lời câu hỏi 64

12. Bảng 4.4: Phân loại theo nơi làm việc hiện tại của người được phỏng vấn 64

13. Bảng 4.5: Phân loại theo hình dự án 64

14. Bảng 4.6: Phân loại theo nguồn vốn dự án 65

15.Bảng 4.7: Bảng các biến tác động đến độ chính xác ước lượng chi phí dự án 67

16.Bảng 4.8: Thông tin các dự án kiểm tra 84

17. Bảng 4.9: Kết quả tính toán từ mô hình mạng nơron mờ 85

18. Bảng 4.10: Mức độ ảnh hưởng của các nhân tố 86

CH ƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU

1.1 Giới thiệu

Ước lượng chi phí trong giai đoạn hình thành dự án là vấn đề then chốt cho quyết định ban đầu đối với quá trình xây dựng vốn các dự án Thông thường, tầm quan trọng của ước lượng chi phí trong giai đoạn hình thành dự án không được chủ đầu tư và nhóm dự

án của họ xem trọng Ước lượng trong giai đoạn hình thành dự án là điển hình, được yêu cầu giới hạn phạm vi định nghĩa (và như vậy có khả năng cao về sự thay đổi phạm vi) và thường chuẩn bị dưới ràng buộc thời gian cứng Hơn nữa, dữ liệu chi phí chính xác thường khó đạt được trong suốt quan niệm giai đoạn của một dự án, đặc biệt nếu thiết kế cơ sở và vấn đề địa lý còn không được giải quyết Ước lượng ban đầu thường trở thành vấn đề cơn bản cho mọi ước lượng tương lai (với ước lượng tương lai thông thường “đúng” phù hợp với ước lượng trong giai đoạn hình thành dự án)

1.2 Tổng quan về nền kinh tế Việt nam

Ngày 7 tháng 11 năm 2006 Việt Nam trở thành viên thứ 150 của WTO Đây là một trong những kết quả quan trọng của quá trình thực hiện chính sách chủ động và tích cực hội nhập kinh tế quốc tế Gia nhập WTO mở ra cho nước ta những cơ hội mới, cùng với những thách thức gay gắt, tác động sâu rộng đến hoạt động đầu tư nước ngoài Đầu tư nước ngoài này gồm: Đầu tư trực tiếp (FDI) và đầu tư gián tiếp nước ngoài tại Việt Nam và đầu tư trực tiếp ra nước ngoài

Nền kinh tế Việt Nam những tháng đầu tiên sau khi gia nhập Tổ chức Thương mại Thế giới (WTO) được đánh giá là tiếp tục phát triển tốt Tốc độ tăng trưởng GDP quý I/2007 đạt 7,7%, là mức cao nhất kể từ năm 2001 đến nay, và dự báo tăng trưởng cả năm 2007 sẽ vượt mức kế hoạch 8,5% Việc Việt Nam gia nhập WTO đã có những tác động đầu tiên đến một số lĩnh vực của nền kinh tế, nhất là xuất nhập khẩu và đầu tư trực tiếp nước ngoài (FDI)

B ảng 1.1 Tăng trưởng GDP (%, giá năm 1994)

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 9.54 9.34 8.15 5.56 4.77 6.79 6.89 7.08 7.34 7.69 8.43 8.2 Nguồn: Tổng cục thống kê (TCTK)

Trong bối cảnh trong nước và quốc tế mới, Đại hội IX đã nhấn mạnh yêu cầu phát triển vừa nhanh, vừa bền vững; xây dựng nền kinh tế độc lập, tự chủ nhưng chủ động hội nhập quốc tế; đề cao vai trò của giáo dục đào tạo và khoa học công nghệ là nền tảng và động lực của công nghiệp hoá, hiện đại hoá; đẩy nhanh công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp và nông thôn là nhiệm vụ lớn và cấp thiết của quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá Do cho thấy được chủ trương của Đảng và nhà nước là đẩy mạnh công nghiệp hoá Với sự tăng trưởng Kinh tế nhanh là sự thay đổi cơ cấu kinh tế Sau mười lăm năm, tỷ trọng của ngành Công nghiệp liên lục tăng có thể nhìn thấy được dưới bảng 1.2 Như vậy nền kinh tế Việt Nam có những chuyển biến tích cực, góp phần thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế nước nhà nói chung, và ngành Xây dựng nói riêng

B ảng 1.2 Cơ cấu ngành kinh tế ở Việt Nam

1.2.1 Nhiều chỉ tiêu kinh tế của năm 2006 đạt mức khả quan

Qua 9 tháng đầu năm, hầu hết các chỉ tiêu chủ yếu của năm 2006 mà Quốc hội đề ra đều đạt và vượt mức kế hoạch

Báo cáo của Chính phủ trước Quốc hội ngày 17/10, dự báo GDP cả năm ước tăng 8,2% (kế hoạch là 8%) GDP bình quân đầu người đạt trên 11,5 triệu đồng, tương đương 720 USD (năm 2005 đạt trên 10 triệu đồng, tương đương 640 USD)

Giá trị tăng thêm của ngành công nghiệp và xây dựng tăng dự báo là 10,4 - 10,5% (kế hoạch là 10,2%); ngành dịch vụ tăng 8,2 - 8,3% (kế hoạch là 8%); riêng ngành nông, lâm nghiệp và thuỷ sản có thể không đạt kế hoạch đề ra khi chỉ tăng 3,4 - 3,5% (kế hoạch là 3,8%)

Một số chỉ tiêu khác như tổng kim ngạch xuất khẩu sẽ tăng khoảng 20% (kế hoạch là 16,4%); tổng nguồn vốn đầu tư phát triển toàn xã hội đạt khoảng 41% GDP (kế hoạch

là 38,6%); giảm tỷ lệ hộ nghèo theo chuẩn mới xuống còn 19% (kế hoạch là 20%) Tốc

độ tăng giá tiêu dùng khoảng 7 - 7,5% (kế hoạch là thấp hơn tốc độ tăng trưởng kinh tế)

Tổng thu ngân sách nhà nước năm nay cũng vượt kế hoạch, ước đạt trên 258 nghìn tỷ đồng (dự toán là 237,9 nghìn tỷ đồng), tăng 19%; tổng chi ngân sách nhà nước đạt trên

315 nghìn tỷ đồng (dự toán là 294,4 nghìn tỷ đồng), tăng 20%; bội chi ngân sách nhà nước trong mức 5% GDP (dự toán là 5%)

Trước Quốc hội, Thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng đánh giá: “Nhìn tổng quát, hầu hết các chỉ tiêu chủ yếu đều đạt và vượt mức Quốc hội đề ra Nền kinh tế duy trì được tốc độ tăng trưởng khá cao; cơ cấu kinh tế tiếp tục chuyển dịch tích cực theo hướng công nghiệp hoá, hiện đại hoá Các cân đối lớn được bảo đảm và ổn định được kinh tế vĩ mô Các lĩnh vực về khoa học và công nghệ, giáo dục và đào tạo, văn hoá, thông tin, dạy nghề, y tế, thể dục thể thao và nhiều lĩnh vực xã hội khác cũng có chuyển biến tích cực"

Trong đó, một số lĩnh vực đạt kết quả nổi bật, như tổng nguồn vốn đầu tư toàn xã hội năm 2006 đạt khoảng 41% GDP, là mức cao nhất trong nhiều năm qua Đáng chú ý là trong mức ấn tượng trên, nguồn vốn của doanh nghiệp dân doanh đã chiếm tới gần một phần ba

Trong năm 2007, Chính phủ đề ra mục tiêu đưa GDP tăng khoảng 8,2 - 8,5%; dự kiến đạt trên 1.130 nghìn tỷ đồng, tương đương khoảng 70 tỷ USD; GDP bình quân đầu người khoảng 820 USD

1.2.2 Báo cáo FDI của Bộ kế hoạch và đầu tư năm 2007

Vốn đầu tư cấp mới tháng 9 năm 2007

B ảng 1.3 Tổng vốn đầu tư cấp mới tháng 9 năm 2007 theo phân ngành

CN dầu khí 5 152,820,000 152,820,000

CN nặng 256 2,056,017,048 791,965,780

CN nhẹ 288 1,666,223,336 831,692,118

CN thực phẩm 24 86,567,125 65,651,125 Xây dựng 60 217,676,000 85,889,000

II Nông-Lâm-Ng ư nghiệp 52 163,793,636 93,851,382

Nông-Lâm nghiệp 40 139,018,636 76,282,382 Thủy sản 12 24,775,000 17,569,000

III D ịch vụ 360 3,947,750,175 1,334,733,188

Dịch vụ 248 373,970,361 151,566,721 GTVT-Bưu điện 21 558,169,397 180,780,915 Khách sạn-Du lịch 38 1,593,563,908 575,663,280 Văn hóa-Ytế-Giáo dục 36 182,622,800 97,893,900

XD hạ tầng KCX-KCN 4 78,500,000 35,000,000

XD Khu đô thị mới 2 150,000,000 40,000,000

XD Văn phòng-Căn hộ 11 1,010,923,709 253,828,372

T ổng số 1,045 8,290,847,320 3,356,602,593

Nguồn: Cục Đầu tư nước ngoài - Bộ Kế hoạch và Đầu tư

B ảng 1.4 Cấp mới 9 tháng - 2007 phân theo hình thức đầu tư

4 Công ty cổ phần 23 184,561,203 70,847,040

T ổng số 1,045 8,290,847,320 3,356,602,593

Nguồn: Cục Đầu tư nước ngoài - Bộ Kế hoạch và Đầu tư

Tăng vốn đầu tư tháng 9 năm 2007

B ảng 1.5 Tăng vốn 9 tháng 2007 phân theo ngành

STT Chuyên ngành S ố lượt TV ĐT tăng V ĐL tăng

CN nặng 107 647,644,064 250,627,272

CN nhẹ 92 397,703,488 171,417,195

CN thực phẩm 10 74,477,383 60,777,215 Xây dựng 6 4,110,000 2,110,526

II Nông-Lâm-Ng ư nghiệp 32 70,470,000 37,682,508

Nông-Lâm nghiệp 28 64,070,000 33,179,508 Thủy sản 4 6,400,000 4,503,000

III D ịch vụ 27 122,154,502 47,391,032

Dịch vụ 13 23,407,278 14,163,478 GTVT-Bưu điện 2 7,481,126 - Khách sạn-Du lịch 6 79,933,000 20,275,000 Văn hóa-Ytế-Giáo dục 3 6,300,000 930,000

XD Văn phòng-Căn hộ 3 5,033,098 12,022,554

Tổng số 274 1,316,559,437 570,005,748

Nguồn: Cục Đầu tư nước ngoài - Bộ Kế hoạch và Đầu tư

1.3 Tổng quan về thị trường xây dựng Việt Nam

1.3.1 Thị trường xây dựng ở Việt Nam đã bắt đầu hình thành

Với nhu cầu xây dựng và khả năng đáp ứng của ngành xây dựng, đánh giá về thị

trường xây dựng ở Việt Nam hiện nay

Trải qua 20 năm đổi mới, ngành xây dựng đã có những bước tiến đáng kể theo hướng hiện đại Không chỉ trong lĩnh vực xây dựng công trình, vật liệu xây dựng, kiến trúc và quy hoạch xây dựng mà còn cả những lĩnh vực khác: phát triển đô thị và nhà ở, năng lực xây dựng công trình có nhiều tiến bộ, đáp ứng ngày càng tốt hơn nhu cầu xây dựng Điều đáng nói là nhiều công trình có quy mô lớn, đòi hỏi chất lượng cao, công nghệ hiện đại, khoa học công nghệ xây dựng tiên tiến, ngành xây dựng đã hoàn thành được, trên một số lĩnh vực đã đạt tới trình độ quốc tế và khu vực Vì vậy, tới thời điểm này có thể nói thị trường xây dựng ở Việt Nam đã bắt đầu hình thành

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 Điểm nổi bật trong thời gian qua là sự thay đổi của các doanh nghiệp trong ngành xây dựng Tư duy nhạy bén, chủ động, sáng tạo, tiếp cận và hoà nhập nhanh với cơ chế thị trường, chú trọng chuyển dịch cơ cấu sản phẩm, thực hiện phương châm đa dạng hoá sản phẩm, dịch vụ, đa phương hoá quan hệ và đa dạng hoá sở hữu trở thành những ưu điểm của ngành

Hiện nay Bộ Xây dựng đang chú trọng phát triển các doanh nghiệp lớn, kinh doanh đa ngành tổng hợp trên cơ sở chuyên môn hoá cao, nâng hiệu quả kinh tế và sức cạnh tranh đã giúp các doanh nghiệp phát triển nhanh về chất

Nếu những năm trước đây, các doanh nghiệp chỉ đi làm thuê là chính thì đến nay họ đã vươn lên trở thành các chủ đầu tư của nhiều dự án lớn Đây chính là yếu tố quan trọng

để tạo nên một thị trường xây dựng ổn định và bền vững

Sức cạnh tranh của doanh nghiệp vẫn còn bị hạn chế bởi đặc thù của ngành là cần

vốn lớn cho những sản phẩm gắn liền với đất đai, không gian và môi trường Nhận

định về khả năng phát triển của doanh nghiệp trong ngành

Nói tới đặc thù của ngành cần phải chú trọng cả yếu tố loại hình hoạt động Đây là loại hình sản xuất vật chất đặc thù có sự kết hợp từ ý tưởng quy hoạch xây dựng, thiết kế, sản xuất và cung ứng vật liệu, vật tư kỹ thuật, xây dựng công trình hoàn thành, hình thành tài sản cố định đưa vào sử dụng đến bảo hành, bảo trì và chuyển dịch chủ quyền

Vì thế, mọi thành tựu của khoa học tự nhiên, khoa học xã hội nhân văn đều được ứng dụng và kết tinh trong sản phẩm xây dựng Chính điều này khiến sản phẩm xây dựng chứa đựng nhiều hàm lượng chất xám và giá trị vật chất

Thế nhưng, trong thực tế, các doanh nghiệp xây dựng, những chủ thể tạo ra sản phẩm này lại hạn chế về vốn Vấn đề đáng nói ở đây là họ còn bị hạn chế bởi các nguồn vốn chủ yếu như ngân hàng và các tổ chức tín dụng rất khó tiếp cận vì doanh nghiệp xây dựng không có tài sản thế chấp và khả năng vay tín chấp rất hạn chế

Mặc dù vậy, với khả năng phát triển hiện nay, tin rằng các doanh nghiệp xây dựng sẽ dần dần gỡ được những khó khăn và phát triển tốt

Điều tạo nên cơ sở cho nhận định trên chính là những kết quả mà doanh nghiệp xây dựng trong thời gian qua Cụ thể, nhiều doanh nghiệp đã tiếp cận nhanh với công nghệ mới, trang bị thêm nhiều thiết bị hiện đại, từng bước đáp ứng yêu cầu của công tác quản lý, tư vấn, thi công xây dựng những công trình quy mô lớn, hiện đại Năng lực quản lý kể cả quản lý hợp đồng đấu thầu EPC, quản lý đầu tư theo hình thức BOT, BT, BOO các công trình đã có bước tiến bộ vượt bậc

Bên cạnh đó doanh nghiệp đã đầu tư xây dựng hoặc nhận thầu xây dựng ở hầu hết các công trình trọng điểm của quốc gia, các ngành và địa phương, của các nhà đầu tư nước ngoài tại Việt Nam hoặc của Việt Nam ra nước ngoài Đặc biệt lực lượng thi công cầu đường, công trình ngầm của các doanh nghiệp trực thuộc Bộ Xây dựng đã phát triển nhanh

Với những điều kiện hiện nay, hoàn toàn tin tưởng rằng các doanh nghiệp xây dựng của Việt Nam có thể đủ sức cạnh tranh trong môi trường hội nhập, trong một thị trường xây dựng chuyên nghiệp với nhiều nhà thầu quốc tế và nhu cầu ngày càng cao

1.3.2 Thủ tướng Chính phủ vừa ban hành Danh mục dự án quốc gia kêu gọi đầu

t ư nước ngoài thời kỳ 2006 - 2010

Vào cuối tháng 9/2007 vừa qua, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Danh mục dự án quốc gia gọi vốn đầu tư nước ngoài thời kỳ 2006 - 2010 với tổng số 163 dự án Đây là những dự án quan trọng đã được chấp thuận về chủ trương đầu tư

Theo danh sách công bố thì số vốn kêu gọi đầu tư nước ngoài tham gia các dự án trên ước tính ban đầu trên 61 tỷ USD (đây là con số mở vì trong Danh mục được công bố

có nhiều dự án "kê khai" tổng vốn đầu tư)

Trong cơ cấu vốn gọi vào Việt Nam, lĩnh vực công nghiệp - xây dựng “hút” trên 53 tỷ USD, du lịch - dịch vụ gọi hơn 7,8 tỷ USD, còn lại là số vốn cho lĩnh vực nông - lâm nghiệp và thủy sản

Tỷ lệ này phản ánh đúng số lượng dự án của từng lĩnh vực trong Danh mục: công nghiệp - xây dựng: 109 dự án, du lịch - dịch vụ: 48 dự án, và nông - lâm nghiệp và thủy sản: 6 dự án

Điều này cho thấy thu hút vốn đầu tư ưu tiên cho lĩnh vực cơ sở hạ tầng khi Bộ Giao thông Vận tải có tới 47/163 dự án trong Danh mục, trong khi Bộ Công thương chỉ có 6

dự án "Cơ sở hạ tầng là vấn đề nóng bỏng hiện nay, đòi hỏi một lượng vốn đầu tư lớn

để giải quyết Áp lực về cải thiện hạ tầng đã trở nên rõ ràng trong thời gian qua và Chính phủ mong muốn các nhà đầu tư sẽ tham gia mạnh mẽ vào lĩnh vực này", Cục trưởng Cục Đầu tư nước ngoài (Bộ Kế hoạch và Đầu tư) Phan Hữu Thắng lý giải Trong Danh mục có những dự án kêu gọi vốn với quy mô từ 5 tỷ USD, như dự án Khu liên hợp Lọc hóa dầu Nghi Sơn tại Thanh Hóa có công suất 7 - 9 triệu tấn/năm với vốn đầu tư dự kiến 5 tỷ USD, dự án Nhà máy Lọc dầu số 3 tại Long Sơn (Bà Rịa - Vũng Tàu) với vốn đầu tư dự kiến 5 - 6 tỷ USD có công suất 10 - 12 triệu tấn dầu thô/năm,

dự án Cảng hàng không quốc tế Long Thành (Đồng Nai) có công suất 8 - 10 triệu khách/năm với tổng vốn đầu tư dự kiến: 5 tỷ USD (giai đoạn 1) Tất cả các dự án này đều nằm trong lĩnh vực công nghiệp, xây dựng

Tiếp đến là những dự án có quy mô đầu tư từ 2 tỷ USD là dự án Cảng tổng hợp Lạch Huyện (cảng cửa ngõ phía Bắc) tại Hải Phòng nhằm phục vụ tàu 30.000 - 50.000 tấn với công suất 30 triệu tấn/năm có vốn đầu tư dự kiến 2 tỷ USD (giai đoạn 1 là 1,3 tỷ USD) Dự án Cảng trung chuyển quốc tế Vân Phong (Khánh Hoà) dành cho tàu container 200.000 tấn với công suất 17 triệu TEU/năm có vốn đầu tư dự kiến 2 tỷ USD (giai đoạn khởi động 200 triệu USD)

Theo Bộ Kế hoạch và Đầu tư, trong 9 tháng đầu năm 2007, vốn đầu tư nước ngoài đăng ký mới là 8,29 tỷ USD với 1.045 dự án Trong đó, đầu tư tiếp tục tập trung vào lĩnh vực công nghiệp với số vốn đăng ký 4,17 tỷ USD, chiếm 50,4% tổng vốn đầu tư đăng ký Tiếp theo là lĩnh vực dịch vụ, với số vốn đăng ký 3,9 tỷ USD (chiếm 47,6%),

số vốn đầu tư đăng ký còn lại thuộc lĩnh vực nông - lâm - ngư nghiệp

1.4 Cơ sở hình thành đề tài

1.4.1 Các nghiên cứu trước:

Độ chính xác dựa trên quan niệm ước lượng chi phí cho vốn của dự án là mối quan tâm lớn và là một chủ đề được nghiên cứu kỹ hơn 35 năm qua Hackney (1965) công bố một bảng liệt kê kiểm tra (checklist) cho việc thiết lập một mức định nghĩa chi tiết cho vốn dự án Ông ta đề nghị sử dụng một danh mục kiểm tra được định nghĩa cho việc áp dụng những sự kiện bất ngờ đến việc ước lượng chi phí vốn và sau đó xác nhận tính hợp lệ của danh mục kiểm tra bằng cách so sánh mức định nghĩa của 30 dự án đến mức

độ vượt chi phí tương ứng của chúng Sau đó, ông ta duyệt lại “checklist” bằng các dự

án cụ thể và phát triển một “checklist” riêng biệt nhằm áp dụng cho việc ước lượng chi phí

Năm 1970, U.S Department of Energy nhận ra tác động của độ chính xác đến quan niệm ước lượng chi phí và ký kết thỏa thuận với Rand coporation nghiên cứu những

vấn đề ước lượng chi phí vốn (Merrow 1978, 1981, 1979) Trong suốt thời gian nghiên cứu, Merrow xác định rằng 70% của chi phí gia tăng có nguyên nhân do sự đánh giá không đúng mức (đó là ước lượng sai) Merrow (1979) đề nghị tiếp tục nghiên cứu những hệ số tác động đến chi phí và quá trình ước lượng

Trong khi Rand coporation đang làm việc với U.S Department of energy nghiên cứu

độ chính xác của việc ước lượng chi phí dự án trong giai đoạn hình thành, Southern Company Services (SCS) bắt đầu phân tích độ chính xác ước lượng tác động đến sự phát triển nhất quán và hệ thống đáng tin cậy áp dụng cho những sự kiện bất ngờ đến ước lượng chi phí dự án (Stevenson) SCS nhận dạng 3 loại sự kiện ngẫu nhiên tính đến trong hệ thống của họ (định giá, bỏ sót mục tiêu và sai số) và 3 loại yếu tố loại trừ trong hệ thống của họ (thay đổi tiến độ, mở rộng mục tiêu, yếu tố tự nhiên) SCS sau

đó phát triển một phương pháp có liên hệ với 3 loại yếu tố đầu tiên (cho việc định giá, phần mềm mô phỏng Montecarlo, bỏ sót mục tiêu, sai số)

Năm 1988, Federal Construction Coucil được ủy quyền từ Building Research Board nghiên cứu thực hành ước lượng công trình xây dựng và đề nghị kỹ thuật cải tiến độ chính xác của việc ước lượng chi phí trong giai đoạn hình thành dứ án Building Research Board nhận ra 3 sự đề nghị cho việc cải tiến thủ tục ước lượng : phát triển một thuật ngữ tiêu chuẩn và khổ ngân sách và ước lượng; nói về những bước đảm bảo cho những người ước lượng có được tiêu chuẩn đúng về khái niệm ước lượng Mở rộng sử dụng thông số và kỹ thuật ước lượng theo xác suất về quan niệm ước lượng Năm 1991, Construction Industry Institude (CII) tập hợp một nhóm nghiên cứu để nghiên cứu tác động của hoạch định dự án trong giai đoạn hình thành lên mọi thành công dự án đến vốn dự án (Gibson) Nhóm tìm kiếm để xác định số lượng yếu tố tác động nhằm liệt kê những nhân tố ảnh hưởng đến mức thành công dự án

1.4.2 Sự cần thiết của đề tài

Như vậy, một cách thẳng thắn rằng Trong những năm gần đây nền kinh tế Việt Nam

có những bước tiến đáng kể với tốc độ cao Xây dựng là một trong những ngành công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của nền kinh tế Ngoài nhiệm vụ tạo

ra cở sở vật chất phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của con người, ngành xây dựng còn góp phần tạo nên bộ mặt mỹ quan của đất nước và là một trong những yếu tố đánh giá

sự tồn vinh của xã hội

Hiện nay nhà nước đề ra các mục tiêu phát triển kinh tế, xã hội đẩy mạnh thực hiện công nghiệp hóa hiện và đại hóa nhằm xây dựng nước ta thành nước công nghiệp Việc đầu tư vào phát triển xây dựng là tất yếu để đạt được mục tiêu trên Cùng với việc đầu

tư vào xây dựng, việc quản lý và chuẩn bị nguồn vốn này thật dự khó khăn và thách thức nhà quản lý

Hơn nữa, các nghiên cứu của Nguyễn Duy Long, Stephen Ogunlana, Trường Quang,

Ka Chi Lam (2004, [5]) về các vấn đề thường gặp trong các dự án tại Việt Nam

B ảng 1.6: Bảng xếp hạng các vấn đề thường gặp trong ngành xây dựng

Nguồn: Tài liệu [5]

Nghiên cứu của Nguyễn Duy Long, Đỗ Thị Xuân Lan (2003, [4]) về các yếu tố thành công của dự án Xây dựng Dựa trên đánh giá được ghi nhận dưới cả ba góc độ là chủ đầu tư, nhà thầu và đơn vị thiết kế Các nhân tố sau sẽ tác động đến sự thành công dự

án

B ảng 1.7: Xếp hạng các nhân tố ảnh hưởng đến sự thành công dự án

Đầy đủ tài chính để hoàn thành dự án 2 1 3 3

Ban quản lý dự án đủ năng lực 3 4 5 2

Quyết tâm đối với dự án 4 3 2 5

Vật tư đầy đủ 5 8 3 4

Sự ủng hộ của lãnh đạo cấp cao 6 6 8 7

Dư toán chi phí chính xác 7 7 9 8

Giao thầu cho đúng đơn vị thiết kế, thi

công

7 12 6 6

Mục tiêu và quy mô dự án rõ ràng 9 5 12 9

Hạn chế nạn quan liêu 10 10 7 14

Nguồn: Tài liệu [4]

Cho thấy rằng để dự án thành công không chỉ cần năng lực và quyết tâm của các bên tham gia dự án mà còn phải đảm bảo tài chính cho dự án Hay nói cách khác là cần phải chuẩn bị nguồn vốn cho dự án nhằm đảm bảo khả năng thực hiện dự án

Vả lại trên cơ sở ứng dụng các nghiên cứu trước của thế giới (trình bày ở mục 1.4.1) tạo tiền đề cơ sở cho nghiên cứu của đề tài Và cụ thể hóa là ta áp dụng vào điều kiện ở

Việt Nam để đánh giá tác động của các nhân tố cũng như độ chính xác của việc ước lượng chi phí trong giai đoạn hình thành dự án

Chính những lý do trên mà hình thành mô hình để dự đoán độ chính xác của việc ước lượng chi phí trong giai đoạn hình thành các dự án xây dựng Và kết quả của mô hình

là xây dựng một thủ tục điểm ước lượng, cho phép các nhóm dự án chấm điểm ước lượng và dự đoán độ chính xác dựa trên điểm ước lượng

1.5 Đối tượng nghiên cứu

Nhiệm vụ nghiên cứu là khám phá con đường cải tiến ước lượng trong giai đoạn hình thành dự án Hướng nghiên cứu của đề tài bao gồm:

− Phát triển một thủ tục chấm điểm ước lượng trong giai đoạn hình thành dự án nhằm phân cấp việc ước lượng một cách triệt để, định lượng và độ chính xác của ước lượng

− Phát triển một mô hình máy tính tự động và dụng cụ ước lượng

− Phát triển một “chỉ dẫn thực hành tốt nhất” nắm bắt được kinh nghiệm và sự hiểu biết của các dự án khảo sát và là tài liệu thực hành tốt nhất cung cấp cho các công ty trong ngành công nghiệp xây dựng

Trong đề tài này thể hiện một mô hình điều khiển và cấu trúc mạng nơron mờ cho việc đánh giá độ chính xác của việc ước lượng chi phí trong giai đoạn hình thành dự án Nghiên cứu này dẫn đến cũng cố sự thực hành những chiến lược khác lớn hơn thường được sử dụng để áp dụng sự kiện bất ngờ đến việc ước lượng trong giai đoạn hình thành dự án

1.6 Mục tiêu nghiên cứu

Đề tài hướng tới các mục tiêu sau:

− Đánh giá độ chính xác của việc ước lượng chi phí trong giai đoạn hình thành dự án dựa trên mô hình mạng nơron mờ

− Đánh giá tác động của các nhân tố ảnh hưởng đến việc ước lượng chi phí trong giai

1.7 Giới hạn phạm vi nghiên cứu

Mặc dù nghiên cứu cố gắng nhận dạng và định lượng các yếu tố tác động đến độ chính xác của việc ước lượng vốn dự án trong quá trình công nghiệp hóa, xây dựng dự án trong ngành xây dựng nhưng các yếu tố phụ thuộc không được tính toán đến Do đó những nghiên cứu tương lai cần thiết nhận dạng thích đáng và định lượng các yếu tố tác động đến độ chính xác ước lượng chi phí khi chúng ta kể đến mối liên hệ giữa xây dựng nhà cao tầng và các yếu tố phụ thuộc dự án Hơn nữa, thiếu những dự án để tận dụng những cái mới và những kỹ thuật chưa được chứng minh trong những nghiên cứu nổi bật, cần thêm vào phân tích, để một dữ liệu dự án thêm trở thành có thể áp dụng được

Thứ hai là dữ liệu thu thập không nhiều có phần nào hạn chế đến độ chính xác của mô hình vì rất khó khăn trong việc thu thập dữ liệu Mặt khác chất lượng của các bảng câu hỏi cũng là vấn đề làm giảm độ chính xác mô hình

CHƯƠNG 2 : KHẢO LƯỢC CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 Mạng nơron nhân tạo

2.1.1 Tổng quát về mạng nơron nhân tạo

Mạng nơron nhân tạo là mạng mà được xây dựng bằng cách sao chép lại các nguyên lý

tổ chức của hệ nơron con người Bộ óc con người là một hệ nơron gồm có 1010 đến

1012 nơron được tổ chức có cấu trúc vào khoảng 200 mô hình khác nhau dưới dạng nhiều lớp Cấu trúc cơ bản của một nơron trong hệ nơron con người bao gồm đó là các đầu vào dendrities, thân nơron và đầu ra axon Thân nơron là phần tử xử lý có chức năng thu thập tất cả các thông tin đến từ các đầu vào dendrities, tính toán và đưa ra quyết định ở ngõ ra axon để gửi tín hiệu đến nhiều nơron khác như được mô tả ở hình 2.1 dưới đây

Nôron

Synaps Synaps

Dendrite

Axo

Hình 2.1: Mô tả cấu trúc của một nơron

Mỗi nơron có nhiều đầu vào dendrites và chỉ một đầu ra axon Synapse là chức năng để kết nối giữa các đầu vào dendrite của nơron này với các đầu ra axon Tín hiệu truyền từ nơron này đến các nơron khác là tín hiệu diện áp Cấu trúc cơ bản của một hệ nơron con người gồm có đó là nơron đầu vào, các lớp nơron ẩn và lớp nơron đầu ra

Để xây dựng một mạng nơron nhân tạo giống như hệ nơron con người, ý tưởng đầu tiên MC Cullloch và Pitts vào năm 1943 đề ra cấu trúc cơ bản của một nơron thứ i trong mô hình của mạng nơron nhân tạo thứ i như hình 2.2

Hình 2.2: Mô tả cấu trúc cơ bản của một nơron nhân tạo thứ i

2.1.2 Các thành phần cơ bản của các mạng nơron nhân tạo

Các thành phần cơ bản của các mạng nơron nhân tạo đó là các phần tử xử lý, mô hình kết nối và huấn luyện mạng Các yếu tố cơ bản này sẽ được lần lượt được giới thiệu dưới đây

a Phần tử xử lý

Một mạng nơron nhân tạo được kết nối bằng nhiều thân nơron, mỗi thân của chúng là một phần tử xử lý Mỗi phần tử xử lý này có nhiều đầu vào và một đầu ra Để kết hợp với các đầu vào của mỗi phần tử xử lý thứ i đó là một hàm tổng hợp fi có chức năng tổng hợp thông tin từ các nguồn bên ngoài hoặc từ nhiều phần tử xử lý khác gửi đến và

để kết hợp với đầu ra của mỗi phần tử thứ i đó là một hàm tác động hay còn gọi là hàm truyền a(fi)

Hàm tổng hợp

Nếu xi là đầu vào từ môi trường bên ngoài hoặc đầu ra của phần tử xử lý thứ j, wij là trọng số kết nối giữa xi và phần tử xử lý thứ i và θi là giá trị ngưỡng của phần tử thứ i, thì hàm tổng hợp fi để kết hợp tất cả các thông tin từ các đầu vào của phần tử xử lý thứ

i có thể định nghĩa một trong các dạng sau :

ij x w

1

θ

Hàm tồng hợp phi tuyến bình phương:

ij x w

Mạng nuôi tiến (feedforward network) là mạng mà được xây dựng bằng cách đầu ra của nơron lớp đứng trước là chính là đầu vào của các nơron lớp đứng sau

c Luật học thông số tổng quát cho các mạng nơron nhân tạo

Thành phần quan trọng thứ ba của các mạng nơron nhân tạo đó là việc huấn luyện (training) hay còn gọi là việc học cho các mạng sử dụng các luật học khác nhau Có hai cách học trong các mạng nơron nhân tạo đó là học thông số (parameter learning) và học cấu trúc (structure learning) Học thông số là phương pháp học bằng cách cập nhật

các trọng số kết nối và học cấu trúc là phương pháp học bằng cách thay đổi bên trong cấu trúc mạng bao gồm số các phần tử xử lý và các mô hình của việc kết nối mạng Giả sử có n phần tử trong một mạng nơron nhân tạo và mỗi phần tử xử lý có chính xác

m trọng số thích nghi Ma trận trọng số W được định nghĩa bằng

T T

w

w w

n

m m

w w

w

w w

w

w w

2 22

21

1 12

độ học đó là học giám sát, học củng cố và học không giám sát

Học giám sát (supervised learning): trong cách học giám sát, mạng nơron nhân tạo

được cung cấp với một dãy của các cập đầu vào và đầu ra mong muốn: (x(1), d(1)), (x(2),

d(2)), , (x(k), d(k)) Khi mỗi đầu đầu vào x(k) được đặt vào mạng thì đầu ra mong muốn

d(k) cũng được cung cấp đến mạng Sai lệch giữa đầu ra thật sự và y(k) và đầu ra mong muốn được giám sát trong khâu phát sinh tín hiệu sai số (error signal generator) Trọng

số kết nối giữa các nơron trong mạng sẽ được cập nhật sử dụng tín hiệu sai lệch này sao cho đầu ra thực sự của mạng sẽ tiến gần đến đầu ra mong muốn của mạng

X Đầu vào

Tín hiệu sai số

Hình 2.5: Học giám sát

Học củng cố (reinforcement learning): trong cách học giám sát, ta giả định rằng

mỗi đầu ra mong muốn của mạng phải được biết trước cho mỗi đầu vào của mạng Tuy nhiên, trong một vài tình huống nào đĩ cĩ thể thiếu thơng tin chi tiết đĩ là mạng vẫn được cung cấp các mẫu đầu vào mong muốn nhưng mạng khơng được cung cấp rõ ràng các mẫu đầu ra mong muốn cụ thể như mạng chỉ được bảo rằng đầu ra thực sự hiện cĩ của nĩ là quá cao hoặc chỉ đúng 50% Trong trường hợp khắc nghiệt này, chỉ cĩ một bit thơng tin hồi tiếp chỉ định đầu ra của mạng đúng hoặc sai Học dựa trên cơ sở loại thơng tin đánh giá này được gọi là học củng cố và thơng tin hồi tiếp được gọi là tín hiệu củng cố (reinforcecement signal)

X Đầu vào

Tín hiệu sai số

Hình 2.6: Học củng cố.

Học khơng giám sát (unsupervised learning): trong cách học khơng giám sát, khơng

cĩ thầy giáo cung cấp bất kỳ một thơng tin nào Khơng cĩ thơng tin hồi tiếp từ mơi trường ngồi để đảm bảo các đầu ra thực sự của mạng đúng hay sai Trong cách học này mạng chỉ được cung cấp các mẫu đầu vào, khơng cĩ một thơng tin hồi tiếp nào của thầy giáo được cung cấp vào mạng, mạng tự điều chỉnh các trọng số kết nối giữa các nơron trong mạng bằng cách sử dụng các mẫu đầu ra thực sự của mạng

Mạng nơron W Y

Đầu ra thực sự

X Đầu vào

Hình 2.7: Học khơng củng cố.

Qua tham khảo ba chế độ học cơ bản như đã được mơ tả trên, bây giờ ta hãy xem xét một cấu trúc huấn luyện tổng quát cho một phần tử xử lý thứ i trong một mạng nơron nhân tạo

sử dụng tín hiệu sai lệch và tín hiệu củng cố, trong khi đó trong chế độ học không giám sát, trọng số của phần tử xử lý thứ i được cải tiến chỉ sử dụng tín hiệu đầu ra thực sự của mạng Nếu wi(t) là vector trọng số, X(t) là vector các mẫu đầu vào và r là tín hiệu học tại bước học t, thì luật học trọng số tổng quát trong các mạng nơron nhân tạo được định nghĩa như sau :

∆wi(t) = ηrX(t)

Trong đó:

∆wi(t) : là sự gia tăng của vector trọng số tại bước học

t và η : là một số dương, gọi là hằng số học (learning constant) để xác định tốc

r = fr(wi, X) = tín hiệu đầu ra thực sự của mạng = yi

Nếu trong thời gian học liên tục, thì sử dụng phương trình sau để cải tiến vector trọng

số tại thời điểm (t+1):

d Giải thuật giảm gradient (sleepest gradient)

Giải thuật giảm gradient là một trong những giải thuật dùng để cập nhật trọng số trong các luật học có giám sát nêu trên

Đây là giải thuật giải lặp, trong đó J là hàm mục tiêu

)(

Trong đó:

d(k) : giá trị mong muốn đạt được

Y(k) : giá trị tính của mô hình với các tín hiệu vào x(k)

Trọng số w được xác định khi J đạt cực tiểu

Xét một nơron có n biến đầu vào

y y

1

) ( ) (

1

) ( ) ( a’(net) x(k)

Theo luật học giám sát :

1

) ( ) ( a’(net) x(k)

Đây cũng là giải thuật giảm gradient dùng để cập nhật trọng số trong luật học có giám sát

F = ∫µF(xi)/xi

Ví dụ:

Cho tập hợp mờ “đàn ông cao trung bình”

F = 0/145 + 0.1/150 + 0.3/155 + 0.8/160 + 1/165 + 1/170 + 0/175 + 0/180

b Độ cao, miền xác định, miền tin cậy

Độ cao của một tập mờ F (được định nghĩa trên tập nền X) là giá trị

h =

X x

f x Sup

∈

)(

µ

Kí hiệu

X x

f x Sup

∈

)(

µ chỉ giá trị nhỏ nhất trong tất cả các giá trị bị chặn trên của hàm µ(x)

Một tập mờ với ít nhất một phần tử có độ phư thuộc bằng 1 được gọi là tập mờ chính tắc tức là h =1, ngược lại một tập mờ F với h < 1 được gọi là tập mờ không chính tắc

Miền xác định của tập mờ F (định nghĩa trên tập nền X), được ký hiệu bởi S là tập

con của M thỏa mãn

Những phép toán trên tập mờ là phép toán hợp, phép giao, phép bù Giống như trên

định nghĩa trên tập mờ, các phép toán trên tập mờ cũng sẽ được định nghĩa thông qua các hàm thuộc, được xây dựng tương tự như các hàm thuộc của các phép giao, hợp bù giữa hai tập mờ kinh điển

Phép hợp hai tập hợp

Hợp của hai tập mờ A và B có cùng tập nền X là một tập mờ A∪B cũng được xác định trên nền X có hàm thuộc µA∪B(x) thỏa mãn:

− µA∪B(x) chỉ phụ thuộc vào µA(x), µB(x)

− µB(x) = 0 với mọi x ⇒ µA∪B(x) = µA(x)

− µA∪B(x) = µB∪A(x) tức là có tính giao hoán

− Có tính kết hợp, tức là µA∪(B∪C)(x) = µA∪(B∪C)(x)

− Nếu A1 ⊆ A2 thì A1∪B ⊆ A2∪B, hay µA∪(B∪C)(x) có tính không giảm

µA1(x) ≤ µA2(x) ⇒ µA1∪B(x) ≤ µA2∪B(x)

Có thể dễ thấy được sẽ có nhiều công thức khác nhau được dùng để tính hàm thuộc

µA∪B(x) cho hai tập mờ Chẳng hạn 5 công thức sau đều có thể sử dụng để định nghĩa hàm thuộc µA∪B(x) của phép hợp giữa hai tập mờ:

− µA∪B(x) = max{µA(x), µB(x)} (Luật lấy max)

max{µA(x), µB(x)} khi min{µA(x), µB(x)}=0

)()(

x x

x x

B A

A A

µµ

µµ

+ +

− µA∩B(x) chỉ phụ thuộc vào µA(x) và µB(x)

− µB(x) = 1 với mọi x ⇒ µA∩B(x) = µA(x)

− µA∩B(x) = µB∩A(x), tức là có tính giao hoán

− µ(A∩B)∩C(x) = µA∩(B∩C)(x), tức là có tính kết hợp

− Nếu A1 ⊆ A2 thì A1∪B ⊆ A2∪B, hay µA∪(B∪C)(x) có tính không giảm

µA1(x) ≤ µA2(x) ⇒ µA1∩B(x) ≤ µA2∩B(x)

Công thức thường dùng để tính hàm thuộc µA∩B(x) của phép giao gồm:

− µA∩B(x) = min{µA(x), µB(x)} (Luật lấy min)

min{µA(x), µB(x)} nếu max{µA(x), µB(x)} =1

)()(

x x x

x

x x

B A B

A

B A

µµµ

µ

µµ

− +

d Biến ngôn ngữ và giá trị của nó

Ví dụ với đại lượng đo tốc độ có những giá trị được nhắc đến dưới dạng ngôn ngữ như:

Mỗi giá trị biến ngôn ngữ đó của biến tốc độ được xác định bằng một tập mờ định nghĩa trên tập nền là tập các số thực dương chỉ giá trị vật lý x (đơn vị là m/h) của biến tốc độ v như 40km/h, 50km/h

1

0.5

Hình 2.9: Mô tả các giá trị ngôn ngữ bằng tập mờ

Hàm thuộc tương ứng của chúng được ký hiệu bằng

µrất chậm(x), µchậm(x), µtrung bình(x), µnhanh(x), µrất nhanh(x)

Như vậy biến tốc độ v có hai miền giá trị khác nhau:

Miền các giá trị ngôn ngữ

N ={rất chậm, chậm, trung bình, nhanh, rất nhanh},

Miền các giá trị vật lý (miền các giá trị rõ)

V = {x ∈R| x ≥ 0}

Và mỗi giá trị ngôn ngữ (mỗi phần tử của N) lại được mô tả bằng một tập mờ có tập nền là miền giá trị vật lý V

Biến tốc độ v, xác định trên miền các giá trị ngôn ngữ N, được gọi là biến ngôn ngữ

Do tập nền các tập mờ mô tả giá trị ngôn ngữ của biến ngôn ngữ tốc độ lại chính là tập

V các giá trị vật lý của biến nên từ một giá trị vật lý x ∈ V có được một vector µ gồm các độ phụ thuộc của x như sau:

)(

)(

)(

)(

x x x x x

ratnhanh nhanh trungbinh cham ratcham

µµµµµ