Ứng dụng mô hình AHP (analytic hierarchy process) để lựa chọn thiết bị thi công nhà cao tầng

Các mô hình lựa chọn thiết bị hiện tại chỉ ra rằng mặc dù chúng giới thiệu những khái niệm mới và những công cụ cải tiến, nhưng những đặc điểm chính của các mô hình nghiên cứu này vẫn cò

NGUYỄN HỒNG QUAN

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH AHP (ANALYTIC HIERARCHY PROCESS) ĐỂ LỰA CHỌN THIẾT BỊ THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG

Chương I : MỞ ĐẦU I.1 Giới thiệu

Sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế nói chung và của nghành công nghiệp xây dựng nói riêng đã thực sự tạo nên một cuộc cạnh tranh gay gắt giữa các công ty xây dựng trong cả nước Hơn nữa, việc Việt Nam gia nhập vào AFTA và WTO đã thực sự là một động lực to lớn cho sự phấn đấu của các tập đoàn, công ty xây dựng trong cả nước không chỉ sẵn sàng cho cuộc cạnh tranh trong nước mà cả trong môi trường xây dựng khu vực

và thế giới

Với tiềm lực mạnh mẽ về tài chính, hàng loạt tập đoàn, công ty xây dựng lớn của nước ngoài trong thời gian qua đã đầu tư những thiết bị thi công hiện đại khi tham gia vào môi trường xây dựng ở nước ta như là một ưu thế cạnh tranh hàng đầu của họ Hơn nữa, trong thời gian gần đây sự phát triển mạnh mẽ của các chung cư, cao ốc văn phòng cao tầng thực sự là một cơ hội cũng như là thách thức lớn cho các doanh nghiệp xây dựng

về công nghệ, biện pháp thi công và máy móc để phục vụ quá trình thi công của mình

Hơn nữa trong thời gian vừa qua các nghiên cứu về việc chậm trể tiến độ và vượt chi phí của các dự án xây dựng trên địa bàn TP.Hồ Chí Minh cho thấy một trong những nguyên gây ra các vần đề trên là do nhà thầu thiếu thiết bị máy móc phục vụ thi công hay máy móc bị hỏng trong quá trình thi công làm trì trệ công việc

Như vậy, rõ ràng là thiết bị thi công xây dựng đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong sự thành công và tạo nên ưu thế cạnh tranh cho các công ty xây dựng Nếu không

có sự trợ giúp của thiết bị thi công thì không thể tăng tỉ trọng cơ giới hoá ở trong xây dựng, không cải thiện được năng suất lao động, không đẩy nhanh được tiến độ thi công thậm chí là ảnh hưởng lớn đến chất lượng của công trình và trong nhiều trường hợp không thể thực hiện được

I.2 Cơ sở hình thành đề tài

Sự phức tạp của các dự án xây dựng ngày nay gây ra nhiều khó khăn cho cho việc đánh giá các phương án lựa chọn thiết bị thi công và lựa chọn được phương án chính xác

từ nhiều phương án ban đầu (Peurifoy, 2006) Với sự tăng mạnh vai trò của quá trình tự động hóa và công nghiệp hóa trong các dự án xây dựng, việc giảm nguồn nhân lực có kỹ năng có sẵn các mục tiêu chặt chẽ và các ràng buộc về tiến độ trong môi trường cạnh tranh của nghành xây dựng, các công ty, các nhóm quản lý dự án thường thiếu một công

cụ tốt nhất cho việc lựa chọn sự kết hợp giữa các cần trục, máy bơm bê tông, hệ thống cốp pha và các thiết bị thi công khác có thể bắt gặp trong quá trình thực hiện dự án

Để liên kết các vấn đề trên, chúng ta phải nhớ rằng, công cụ để lựa chọn thiết bị thi công cho các dự án xây dựng, một mặt phải liên quan đến việc lựa chọn vị trí cho các thiết bị đó trong mặt bằng thi công tại công trình củng như tận dụng tối đa khả năng của chúng trong suốt quá trình thực hiện dự án Mặt khác, lựa chọn thiết bị thi công không thể xem là một vấn đề độc lập mà phải liên hệ mật thiết với phương pháp thi công đưa ra trong quá trình thi công

Lựa chọn đúng thiết bị thi công luôn là nhân tố quan trọng cho sự thành công của bất kỳ dự án xây dựng nào, điều này thậm chí là một vấn đề phức tạp ngày nay, trong những dự án mang tính công nghiệp hoá cao Do đó không có bất kỳ sự ngạc nhiên nào khi mà có một sự quan tâm lớn về những nghiên cứu để cố gắng cải thiện cả quá trình lựa chọn thiết bị thi công và kết quả cuối cùng của nó Các mô hình lựa chọn thiết bị hiện tại chỉ ra rằng mặc dù chúng giới thiệu những khái niệm mới và những công cụ cải tiến, nhưng những đặc điểm chính của các mô hình nghiên cứu này vẫn còn những hạn chế như sau :

- (1) giới hạn nghiên cứu chỉ một phần của vấn đề mà không xem xét một cách

có hệ thống toàn bộ công trường như một thể thống nhất;

- (2) chỉ xem xét chủ yếu các nhân tố “cứng” như là chi phí và các ràng buộc kỹ thuật của công trường và dự án mà không xem xét các nhân tố “mềm” như là ảnh hưỡng đến chất lượng, sự tác dụng cộng hưởng của nhiều yếu tố, …;

- (3) hướng đến cách giải quyết vấn đề một cách chung chung, một giải pháp không rõ ràng và cụ thể mà yêu cầu của mô hình là để đơn giản hoá vấn đề và do đó làm mất khả năng phản ánh đúng đắn và đầy đủ mức độ phức tạp của dự án trong sự thống nhất với điều kiện thực tế;

- (4) thất bại trong việc đưa ra sự thống nhất về mặt chủ quan và phán đoán trực giác của người ra quyết định

Những kết luận này càng đụơc khẳng định hơn khi mà trong thời gian gần đây người ta tìm thấy một lĩnh vực nghiên cứu bắt đầu bởi những nhà quản lý dự án có nhiều kinh nghiệm đã thành công với những dự án lớn và phức tạp, dựa vào kinh nghiệm lâu năm và kỹ năng chuyên môn của mình, những người tham gia cố gắng để đưa ra một mô

hình đúng trong việc lựa chọn thiết bị thi công cho dự án của họ và trong quá trình đó hai trở ngại chính được chỉ ra là :

- (1) thiếu một phương pháp đánh giá một cách có hệ thống các nhân tố “mềm”

- (2) thiếu một quá trình xây dựng cho sự thống nhất hợp lý trong ước tính chi phí và xem xét các nhân tố “mềm”

Do đó, việc đưa ra một mô hình lựa chọn thiết bị mới giải quyết được được những hạn chế của các mô hình hiện tại và tìm ra phương pháp để giải quyết hai trở ngại nêu trên thực sự là một vấn đề cấp thiết

I.3 Mục tiêu nghiên cứu

- Xây dựng một mô hình lựa chọn thiết bị khắc phục những hạn chế của các mô hình đang tồn tại (đặc biệt chú ý đến các yếu tố mềm) và đưa ra giải pháp cho những vấn

đề mang tính chất phổ biến trong thực tế là lựa chọn thiết bị thi công nhà cao tầng một cách hiệu quả nhất

- Xác định mô hình lựa chọn thiết bị phù hợp cho các công ty xây dựng Việt Nam

I.4 Giới hạn nghiên cứu

- Dữ liệu nghiên cứu cho việc xây dựng mô hình lựa chọn thiết bị thi công đụơc thu thập từ các dự án chung cư cao tầng đã và đang thi công tại khu vực TP.HCM, thông qua việc phỏng vấn các thành viên đã tham gia dự án cũng như qua các nguồn thông tin khác như sách báo, tạp chí, internet, …

- Việc thu thập thông tin chính của dự án được thực hiện thông qua phỏng vấn các thành viên có tham gia thực hiện dự án, vì thế số liệu thu được sẽ có một khoảng tin cậy nhất định, nhưng nhìn chung đây là một điều phù hợp với nghiên cứu do tính phụ thuôc vào đánh giá chủ quan của người sử dụng trong mô hình nghiên cứu

I.5 Đóng góp kỳ vọng của luận văn

Kết quả thu được từ mô hình sẽ giải quyết được những vấn đề sau :

- Cho người sử dụng nhìn nhận một cách đúng đắn về sự tham gia của các yếu tố mềm và ảnh hưởng của chúng trong quá trình lựa chọn thiết bị thi công

- Giúp cho các nhà thầu xây dựng lựa chọn thiết bị thi công phù hợp cho các dự

án mình thi công với hiệu quả kinh tế cao nhất

- Giúp cho nhà thầu xây dựng quyết định sử dụng thiết bị thi công có sẵn hay đi thuê thiết bị thi công từ một đơn vị khác

Chương II : TỔNG QUAN

II.1 Khái quát chung về thiết bị thi công và quá trình lựa chọn thiết bị thi công

PGS Lê Kiều đã từng nhấn mạnh trong giáo trình thi công nhà cao tầng bê tông cốt thép rằng : “Khi thiết kế biện pháp thi công nhà cao tầng xây chen trong thành phố cần quan tâm đặc biệt đến các yếu tố sau đây: vận chuyển vật liệu, trang thiết bị và người theo phương thẳng đứng, phương ngang, đảm bảo kích thước hình học, giàn giáo và an toàn trên cao chống rơi, thiết bị nâng cất phải ổn định kể cả gió bão trong quá trình thi công, giông và sét, tiếng ồn và ánh sáng, sự lan toả khí độc hại, sự giao hội với các công trình kỹ thuật hiện có, sự ảnh hưởng mọi mặt đến công trình hiện hữu lân cận”

Như vậy rõ ràng thiết bị thi công đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong quá trình thi công nhà cao tầng, chính thiết bị thi công như một nhân tố quyết định đến tiến độ và chất lượng thi công của các công trình xây dựng nói chung và của nhà cao tầng nói riêng Chính vì vậy việc chọn thiết bị thi công phù hợp đáp ứng được các yêu cầu về tiến độ, chất lượng, an toàn, quản lý, vận hành, … đóng một vai trò hết sức quan trọng trong sự thành công của dự án

Đối với công tác vận chuyển lên cao PGS Lê Kiều ghi chú một số vấn đề trong quá trình lựa chọn và sử dụng như sau :

Thường dùng cần trục tháp hoặc cần trục leo để vận chuyển cao Ngoài ra, bám vào mặt ngoài công trình, có thể bố trí thăng tải để giải quyết việc di chuyển của người hoặc chuyển những mẻ vật liệu dưới 100 kG

Cần trục tháp phải cân nhắc xem có cần di chuyển hay không để chôn chân tháp hoặc cho di chuyển trên ray Cần hết sức lưu ý đến sự ổn định của cần trục khi xử lý móng hoặc chân tỳ cho cần trục tháp Còn cần chú ý đến dây cáp, dây cẩu về an toàn điện với đường dây dẫn điện lộ thiên trên cột điện dưới thấp, trong phạm vi hoạt động của cần trục tháp Phải có rào hoặc dây báo tín hiệu nguy hiểm trong phạm vi hoạt động của cần trục tháp ở mặt bằng thi công, nhằm cảnh giới cho người trên mặt bằng thi công thấy được khu vực nguy hiểm khi cần cẩu tháp cẩu hàng

Cần trục leo thường dựa vào lồng thang máy Cần có thiết kế leo qua các bước và mặt tựa của cần cẩu Hệ thống neo, giằng cần đảm bảo cho cần trục an toàn , ổn định khi vận hành

Cần thiết kế thùng chứa chuyển bê tông (benne) khi sử dụng cần trục tháp để chuyển bê tông Thể tích chuyển hữu ích phù hợp với tính năng cần trục tháp (Q) nhưng bảo đảm vận hành miệng tháo bê tông vận hành thuận lợi khi đóng mở thùng benne Khi dùng thùng benne hết sức lưu tâm đến sự tạo ra lực tập trung quá lớn khi mở miệng tháo

bê tông Cần huấn luyện để công nhân vận hành sao cho rải bê tông lan toả, không tạo nên xung lực lớn cũng như lực tập trung lớn

Thăng tải bám mặt ngoài công trình phải được thiết kế và lắp đặt thật an toàn Thăng tải cần liên kết với công trình đảm bảo độ ổn định khi di chuyển Thăng tải chở người lên xuống phải có lồng sắt với lưới đủ bảo đảm độ che phủ khi sàn thang di chuyển Cần thường xuyên kiểm tra hệ dẫn động của thang, bảo đảm không gây sự cố khi

sử dụng

Để chuyển bê tông lên cao nên sử dụng bơm bê tông Máy bơm bê tông có thể chuyển cao theo tính năng của máy Khi vượt quá độ cao bơm, có thể tạo thêm tầng trung chuyển để nối tiếp chuyển cao Cần lưu ý độ sụt bê tông và đường kính cốt liệu ,đảm bảo cho bơm thông mà chất lượng bê tông không vì thế mà thay đổi

Khi chuyển rác xây dựng từ các tầng cao xuống thấp, phải có biện pháp chống bụi

và sự rơi tự do gây nguy hiểm cho người bên dưới và ô nhiễm môi trường Phải dồn rác trong bao tải kín hoặc chuyển rác trong ống kín xuống tận mặt đất

Về công tác thi công lõi cứng nhà cao tầng PGS Lê Kiều nhấn mạnh:

Nhà có số tầng từ 9 đến 20 tầng nên sử dụng giải pháp kết cấu là khung bê tông cốt thép tựa vào lõi cứng và vách cứng Lõi cứng là lồng cầu thang máy được thiết kế có mặt cắt ngang là hình chữ nhật, chiều dày đủ lớn (150 ~ 200mm), phẩm cấp bê tông từ C25 trở lên Vách cứng là những tường bê tông cốt thép có chiều dày trên 200 mm, chạy suốt

từ móng trở lên hết chiều cao, sử dụng làm vách chịu lực ngang cho công trình

Lõi cứng và vách cứng nên được thi công trước các bộ phận khác của phần thân nhà Nếu sử dụng cần trục leo thì sau khi thi công xong lõi cứng, dùng lõi cứng để làm điểm tựa cho cần trục leo Lõi cứng và vách cứng nên thi công theo kiểu cốp pha trượt Thi công cốp pha trượt là biện pháp sử dụng các kích chuyên dùng đẩy cốp pha bao toàn chu vi kết cấu lên dần theo độ cao đổ bê tông cùng đồng thời với việc lắp đặt cốt thép để hình thành kết cấu

Hệ thống cốp pha trượt gồm các thiết bị đồng bộ cung cấp mọi bộ phận cần thiết để thực hiện dây chuyền công nghệ thi công kết cấu bê tông cốt thép toàn khối mà cốp pha được nâng dần theo chiều cao đổ bê tông Hệ cốp pha được tựa trên giá nâng Giá nâng là

hệ thống chịu lực chính của cốp pha trượt, dùng để cố định kích, vành gông, đỡ sàn công tác và duy trì kích thước hình học của cốp pha Cốp pha được tạo từ nhiều tấm bằng thép ghép lại với nhau tạo hình kết cấu công trình trong quá trình thi công nâng dần chiều cao theo tốc độ đổ bê tông Cốp pha cố định vào vành gông và chuyển dịch cùng vành gông Vành gông là hệ thống kết cấu thanh được thiết kế giữ ổn định cho cốp pha và liên kết với giá nâng để cùng giá nâng kéo cốp pha lên cao dần

Vành gông tựa vào hệ ty kích Ty kích là những thanh thép tròn được đặt trong thành kết cấu là chỗ tựa và đường dẫn cho kích bám và leo dần theo chiều cao trong quá trình thi công trượt Có loại ty kích rút khỏi kết cấu sau khi thi công xong Có loại ty kích

để lại trong kết cấu coi như gia cường cốt thép cho kết cấu

Công trình thi công lõi và vách cứng sử dụng cốp pha trượt phải tuân theo tiêu chuẩn xây dựng : TCXD 254 : 2001 Công trình bê tông cốt thép toàn khối xây dựng bằng cốp pha trượt - Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu

Về kỹ thuật thi công cốp pha trượt sẽ được nghiên cứu kỹ trong các phần sau của chương này

II.2 Nguyên tắc lựa chọn các loại thiết bị thi công

Để thực hiện quá trình lựa chọn các loại thiết bị thi công chúng ta thường đi theo các quy trình sau :

- Lựa chọn thiết bị thi công dựa trên các yêu cầu về kỹ thuật và yêu cầu cụ thể của công trình (Hình thành các phưong án lựa chọn khác nhau)

- Tính toán chi phí của các phương án lựa chọn thiết bị đã được đưa ra để đánh giá Nếu chi phí của các phương án khác nhau nhiều thi ta lựa chọn phương án có chi phí thấp nhất Nếu chi phí các phương án khác nhau không lớn ta tiếp tục đánh giá về lợi nhuận (tỷ số lợi ích/chi phí), đồng thời song song với quá trình này củng tiến hành đánh giá các nhân tố “mềm” tác động lên quá trình lựa chọn thiết bị thi công

- Đánh giá tổng hợp cho các phương án lựa chọn khác nhau và đưa ra phương án lựa chọn cuối cùng

II.3 Phân loại các giai đoạn thi công và các loại máy thi công đi kèm

II.3.1 Phần ngầm, móng, hầm : máy đào đất các loại, máy san đất, máy ủi đất, máy

đầm đất, máy thi công cọc khoan nhồi, tường barret, máy ép cọc, ép cừ, máy cắt uốn cốt thép, máy bơm bê tông, các loại cần trục (cần trục di động, cần trục tháp, …), …

II.3.2 Phần khung : các loại cần trục (cần trục di động, cần trục tháp, cần trục

leo,…), máy bơm bê tông, máy thi công cốp pha lõi vách cứng, máy cắt uốn thép, xe vận chuyển bê tông, máy bơm bê tông, máy trộn bê tông, trạm trộn bê tông, máy đầm bê tông các loại, vận thăng tải, vận thăng lồng, pa lăng, tời điện các loại,…

II.3.3 Phần hoàn thiện và mái : các loại cần trục (cần trục di động, cần trục tháp, cần

trục leo,…), máy sàng vật liệu, máy trộn vữa, xe nâng hàng, xe vận chuyển vật

tư (xe nâng, xe rùa, …), vận thăng tải, vận thăng lồng, pa lăng, tời điện các loại,…

II.4 Giới thiệu các loại thiết bị thi công phần khung phổ biến

(Phần này xem chi tiết trong phần phụ lục : “Giới thiệu các loại thiết bị thi công phần khung phổ biến và các công thức tính toán các yêu cầu để lựa chọn các loại thiết bị thi công”)

II.4.1 Cần trục, thăng tải, vận thăng lồng

II.4.2 Máy bơm bê tông

II.4.3 Các loại cốp pha

II.5 Các công thức tính toán các yêu cầu để lựa chọn các loại thiết bị thi công

(Phần này xem chi tiết trong phần phụ lục : “Giới thiệu các loại thiết bị thi công phần khung phổ biến và các công thức tính toán các yêu cầu để lựa chọn các loại thiết bị thi công”)

II.5.1 Cần trục tháp

1 Các nhân tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn cần trục :

Có bị nhiều nhân tố ảnh hưởng đến quá trình lựa chọn cần trục Chúng ta gọi chúng

là nhân tố tĩnh nếu chúng các ràng buộc và không phụ thuộc vào các dự án cụ thể, ví dụ như năng suất và vấn đề an toàn trong quá trình sử dụng cần trục Tuy nhiên, nếu nhân tố

đó phụ thuộc vào các dự án cụ thể, ví dụ khoảng trống hoạt động và chiều cao công trình, thì chúng ta gọi là các nhân tố động

Hanna (1992) cung cấp một bảng danh sách các yếu tố quyết định đến việc lựa chọn cần trục Danh sách này chỉ ra các đặc điểm định tính và định lượng của cần trục được đánh giá trong 5 nhân tố cụ thể như sau :

1 1 Điều kiện công trường : nhân tố định tính này là nhân tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến việc lựa chọn cần trục

a Sự ổn định của đất và điều kiện trên mặt đất

b Yêu cầu về đường vào và khả năng tiếp cận công trường

c Khoảng trống trong quá trình vận hành

1 2 Thiết kế công trình : đặc điểm và kích thước của mỗi dự án thường quyết định loại cần trục sẽ sử dụng Ví dụ, khi sử dụng cần trục tháp, chúng thường được neo vào tòa nhà mỗi 2 hoặc 3 tầng 1 lần, điều này có nghĩa là kết cấu công trình yêu cầu phải sửa đổi có tính toán đến các hệ giằng của cẩu tháp bên ngoài công trình Các nhân tố chính chủ yếu là :

a Chiều cao công trình

b Thời gian thực hiện dự án

1 3 Hiệu quả kinh tế : Sự lựa chọn cần trục cần phải xem xét rằng chúng được

sử dụng trên công trường một cách kinh tế nhất Chi phí cần trục bao gồm chi phí ban đầu, chi phí vận hành, chi phí vận chuyển, và chi phí lắp dựng, tháo dỡ Ba nhân tố chính đóng góp vào chi phí của cần trục bao gồm :

a Chi phí hoạt động, chi phí điều chỉnh, và chi phí tháo dỡ

b Chi phí thuê hoặc cho thuê cần trục

c Năng suất hoạt động

Ví dụ cần trục tháp thì có năng suất cao nhất bởi diện tích bao phủ rộng lớn của chúng Cần trục di động thì năng suất thấp hơn và cần trục cổng thì năng suất kém nhất

1 4 Tính năng của thiết bị (cần trục) : đặc điểm định tính này chủ yếu phản ảnh khả năng của cần trục Những đặc điểm này có thể bao gồm :

a Nguồn năng lượng cung cấp

b Tần suất nâng tải trọng

c Tầm nhìn của người vận hành

1 5 An toàn : Vấn đề an toàn trong quá trình sử dụng cần trục là một vấn đề đặc biệt quan trọng trong xây dựng Tai nạn do ngã cần trục sẽ dẫn đến kết quả xấu cho cần

trục và các thiết bị khác và thậm chí là tính mạng con người Thuộc tính định tính này nhấn mạnh chủ yếu các vấn đề sau :

a Kế hoạch ban đầu và sự điều chỉnh máy móc trong quá trình hoạt động : phải vượt qua tất cả các công việc này (kiểm tra an toàn, kiểm định cần trục trước khi đưa vào

sử dụng) trước khi thực hiện dự án

b An toàn trong quá trình sử dụng

Trong các nhân tố đã phân tích ở trên các nhân tố : Sự ổn định của đất và điều kiện trên mặt đất; yêu cầu về đường vào và khả năng tiếp cận công trường; khoảng trống trong quá trình vận hành; chiều cao công trình thời gian thực hiện dự án; chi phí thuê hoặc cho thuê cần trục; tần suất nâng tải trọng; kế hoạch ban đầu và sự điều chỉnh máy móc là những nhân tố động, trong khi các nhân tố còn lại là nhân tố tĩnh

Hình 2.1 Các nhân tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn cẩu tháp

2 Các nhân tố chi phí ảnh hưởng đến chi phí của các loại thiết bị thi công

2.1 Cần trục tháp

Cần trục di động

Thời gian thực hiện

dự án

Hiệu quả kinh tế

Chi phí hoạt động, chi phí điều chỉnh, và chi phí tháo dỡ

Chi phí mua hoặc thuê cần trục

Năng suất hoạt động

Tính năng của thiết

bị

Nguồn năng lượng cung cấp

Tần suất nâng tải trọng

Tầm nhìn của người vận hành

An toàn

Kế hoạch ban đầu và

sự điều chỉnh máy móc trong quá trình sử dụng

An toàn trong quá trình sử dụng

Cần trục khác

……

Chi phí bỏ vốn mua hoặc thuê

Chi phí bảo trì

Chi phí bảo hiểm, thuế, giấy phép (đăng ký)

Chi phí vận chuyển, lắp ráp, tháo dỡ (bao gồm cả đào đất và làm móng cẩu)

Chi phí thiết bị giằng, và thiết bị nâng cẩu

Chi phí tiền lương vận hành

Năng lượng (nhiên liệu, điện) hoạt động

Chi phí nâng cẩu (bao gồm cả chi phí lấp lỗ sàn (nếu có))

2.2 Máy bơm bê tông

Chi phí bỏ vốn mua hoặc thuê

Chi phí bảo trì

Chi phí bảo hiểm, thuế, giấy phép (đăng ký)

Chi phí vận chuyển, lắp ráp, tháo dỡ (bao gồm cả đào đất và làm móng cho máy bơm)

Chi phí tiền lương vận hành

Năng lượng (nhiên liệu, điện) hoạt động

Chi phí nâng chiều cao (nối ống) máy bơm

Chi phí cho người điều khiển hệ thống máy bơm (phối hợp các bơm)

2.3 Hệ thống cốp pha

Chi phí bỏ vốn mua hoặc thuê

Chi phí bảo trì

Chi phí bảo hiểm, thuế, giấy phép (đăng ký)

Chi phí vận chuyển, lắp ráp, tháo dỡ

Năng lượng (nhiên liệu, điện) hoạt động

Tăng cường lõi bê tông (do tường ứng suất trước bên ngoài)

Tiền lương nhân công thi công phần tử theo phương đứng

II.5.2 Bơm bê tông

II.5.3 Hệ thống cốp pha thi công

II.6 Các nghiên cứu trước đây về lựa chọn thiết bị thi công

Các nghiên cứu trước đây về quá trình lựa chọn thiết bị thi công đã sử dụng rất nhiều phương pháp tối ưu toán học phổ biến nhất hiện nay được áp dụng trong lĩnh vực

xây dựng như : Mô hình tối ưu hoá – Optimization Models ; Các mô hình mô phỏng – Graphics Models; Các mô hình dựa trên các cơ sở dữ liệu – Database-based models; Các

hệ chuyên gia – Expert systems; Mô hình động – Dynamic programming; Mô hình ra quyết định đa thuộc tính – Multiatribute-decision-making-based models; Các kỹ thuật của trí tuệ nhân tạo – Artificial intelligence techniques

Sau đây sẽ giới thiệu một số phương pháp được áp dụng trong thời gian gần đây

và đưa vào ứng dụng có hiệu quả :

Mô hình động – Dynamic programming :

trình xây dựng sử dụng các kỹ thuật toán học

Phương pháp : Liên kết các loại cần trục về mô hình lựa chọn, số lượng và vị trí lắp đặt cho mỗi công trình (dữ lệu gốc có 11 cần trục di động và 9 cần trục tháp) Sau đó hình thành các phương án lựa chọn cần trục khả thi cho mỗi công trình bằng mô hình động (dựa trên khả năng nâng tải, tần suất làm việc, chiều dài cần trục, bề rộng của công trình và chiều cao nâng tải) và phương án lựa chọn cuối cùng là phương án có chi phí thấp nhất

Hạn chế : Quá trình lựa chọn không xem xét đến các nhân tố mềm; các giải pháp đưa ra chỉ phù hợp với các thiết bị đi thuê chứ không có khả năng đánh giá các thiết bị đang sớ hữu (các thông số tác giả cung cấp chỉ dùng được cho các thiết bị đi thuê); giả định rằng tổng thời gian vận chuyển không phụ thuôc vào loại cần trục nào; không xem xét tổng thể toàn bộ công trường (ví dụ các thiết bị phù hợp với cần trục hay sử dụng kết hợp tối ưu với cần trục, …)

Các kỹ thuật của trí tuệ nhân tạo – Artificial intelligence techniques :

tối ưu vị trí lắp đặt dựa vào giải thuật di truyền (GAs)

Phương pháp : Hình thành các phương án lựa chọn khả thi ban đầu, sau đó thực hiện quá trình cải thiện lặp đi lặp lại thông qua giải thuật di truyền cho đến khi đạt được phương án tối ưu

Hạn chế : Không xem xét đến các nhân tố mềm (định tính); chỉ tính toán cho duy nhất một loại cần trục (cần trục tháp), không xem xét được các cần trục khác như cần trục

tháp trên ray, cần trục leo, cần trục di động; không xem xét đánh giá sự khác nhau về chi phí khi đặt cần trục ở các vị trí khác nhau

Nghiên cứu của Sawhney và Mund (2001-2002) : “Cần trục thông minh” – Các loại cần trục và mô hình lựa chọn cần trục dựa trên mạng nơ ron (ANNs)

Phương pháp : Tám loại cần trục khác nhau được đưa ra ở giai đoạn 1 để lựa chọn sau đó mô hình đánh giá và lựa chọn cần trục sẽ được thực hiện ở giai đoạn 2 Lựa chọn loại cần trục dựa trên các quá trình so sánh và các tiêu chuẩn đưa ra (khoảng không ở tại công trình, điều kiện địa chất, các quá trình xắp sếp lại tại công trình, khả năng tiếp cận hay đường vào công trình) thông qua sử dụng mạng nơron

Hạn chế : Lựa chọn cần trục (ở giai đoạn 1) không quan tâm đến vị trí lắp dựng; chỉ xem xét được một vài nhân tố định tính; quá trình phân tích “nhị nguyên – binary” sẽ gặp nhiều vấn đề khó khăn và đặc biệt là không phù hợp khi xem xét các nhân tố định tính; không có thêm các chức năng “option” khi đánh giá nhiều hơn 1 loại cần trục; không xem xét tổng thể toàn bộ công trường (ví dụ các thiết bị phù hợp với cần trục hay

sử dụng kết hợp tối ưu với cần trục, …)

Mô hình ra quyết định đa thuộc tính – Multiatribute-decision-making-based models :

Nghiên cứu của Harris và McCaffer (2001) : Hệ thống lựa chọn thiết bị thi công

Phương pháp : Người sử dụng hình thành các phương án khả thi về lựa chọn thiết

bị thi công khác nhau về chủng loại, mô hình, số lượng

Xác định các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình lụa chọn cần trục và xếp hạng (từ 10) các tiêu chuẩn chọn lựa

0-Tính toán tổng điểm cho mỗi phương án để so sánh và đưa ra chọn lựa cuối cùng Hạn chế : Xem xét nhân tố chi phí một cách riêng biệt như là một nhân tố định tính; xếp hạng một lúc tất cả các nhân tố có thể gây ra vấn đề không nhất quán trong đánh giá; kết quả cuối cùng bị ảnh hưởng bởi công thức tính toán các nhân tố lựa chọn gây ra

sự khó khăn cho người sử dụng; không có khả năng kết hợp các yếu tố về mặt kinh tế, lợi nhuận với các yêu cầu kỹ thuật khác trong khi đánh giá

Nghiên cứu của Hanna and Lotfallah (1999) : Ứng dụng logic mờ để lựa chọn cần trục

Phương pháp : Nghiên cứu về quá trình tính toán và lựa chọn loại cần trục tốt nhất cho các dự án cụ thể, bằng cách phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình lựa chọn cần trục (bao gốm các nhân tố động và nhân tố tỉnh) và sử dụng logic mờ để phân tích kết quả và lựa chọn loại cần trục tốt nhất

Hạn chế : Nghiên cứu này chỉ tập trung phân tích chỉ một số nhân tố mềm, chưa thấy được mối tương quan giữa các nhân tố này và tác động của các nhân tố này lên kết quả chọn lựa cuối cùng, củng như kỹ thuật logic mờ thì khó hình dung và sử dụng cho những người tham gia thực hiện nghiên cứu này Mặt khác, nghiên cứu này chỉ tập trung vào một thiết bị chính là cần trục nên không xem xét được mối tương quan của thiết bị này với các thiết bị khác củng như ảnh hưởng bởi phương pháp thi công ở công trường

Do đó, việc tìm kiếm một giải pháp lựa chọn thiết bị thi công (ngoài cần trục) mới hiệu quả hơn, dể sử dụng hơn, có kết quả chính xác cao là một đòi hỏi cấp thiết

Về khả năng ứng dụng của phương pháp AHP sẽ được phân tích kỹ trong các phần sau của chương này, ở đây chỉ phân tích sâu về 3 phương pháp đánh giá về lợi ích và chi phí của các phương án khác nhau trong các nghiên cứu về lựa chọn thiết bị thi công trước đây khi sử dụng phương pháp này

Nghiên cứu của Fong và Choi (2000).

Phương pháp AHP đầu tiên, theo phương pháp này thì cấu trúc thứ bậc được lập bao gồm cả các yếu tố định tính và chi phí Trong phương pháp này chi phí là một nhân

tố quan trọng, sự trộn lẫn nhiều nhân tố gây ra sự khó hiểu và gây ra những khó khăn trong quá trình so sánh cặp giữa các nhân tố chi phí và nhân tố không phải chi phí, từ đó chi phí được gán một trọng số quá mức

Nghiên cứu của Hastak và Halpin (2000)

Ước tính chi phí và đánh giá lợi nhuận thì đụơc thực hiện một cách riêng biệt và tỉ

số giữa lợi nhuận và chi phí thì được tính cho mỗi phương án, phương án có tỉ số cao hơn

sẽ được chọn hạn chế của phương pháp này là không có khả năng phân biệt giữa các phương án có cùng tỉ số lợi nhuận và chi phí nhưng có sự khác nhau giữa lợi nhuận và chi phí

Nghiên cứu của Skibniewski và Chao

Phương pháp này tương tự phương pháp đầu tiên nhưng ở mức 2 trong cấu trúc thứ bậc chỉ chứa 2 nhóm tiêu chuẩn là : lợi ích và chi phí Hạn chế chủ yếu của phương

pháp này là trọng số của chi phí và lợi nhuận không được xác nhận lại (kiểm tra lại) bằng cách so sánh thêm với các thuộc tính khác ở trong tập hợp

II.7 Giới thiệu về AHP (Analytic Hierarchy Process) – Quá trình phân tích thứ bậc

Sơ lược về AHP:

Đặc điểm của quá trình lựa chọn thiết bị thi công là vấn đề đa phương diện liên quan đến sự xem xét nhiều mặt, đa dạng, thường là sự thống nhất phức tạp giữa chúng, điều này có nghĩa là một giải pháp phù hợp phải được tìm thấy trong phương pháp phân tích quyết định đa thuộc tính (MADA) Phân tích sâu hơn và mô tả sơ lược vân đề lựa chọn thiết bị thi công, và xem xét quá trình phân tích thứ bậc (Analytic Hierarchy Process – AHP) như là nền tảng cơ bản cho quá trình lựa chọn thiết bị thi công

Saaty (1980) giới thiệu AHP - một phương pháp mới liên quan đến những vấn đề phức tạp về kinh tế, kỹ thuật và chính sách xã hội, thường liên quan đến một vấn đề không chắc chắn Một phương pháp phân tích phân tích quyết định đa thuộc tính tiêu biểu, AHP được phát triển để giúp quá trình ra quyết định những nhân tố không chắc chắn và có tương tác lẫn nhau Để ra quyết định tầm quan trọng tương đối giữa các nhân

tố liên quan phải được đánh giá một cách đúng đắn ở trong sự thống nhất giữa chúng

Đặc điểm chính của AHP là khả năng vốn có của nó liên quan đến những thuộc tính không rõ ràng và không định lượng, cũng như những nhân tố rõ ràng và khách quan AHP cho phép sự thống nhất trong quá trình ra quyết định giữa phán đoán chủ quan và trực giác của người dùng đưa ra một quy trình chung làm nền tảng cơ sở cho quá trình lựa chọn

- Tính đồng nhất :Phương pháp AHP cung cấp một mô hình ra quyết định duy nhất, dễ hiểu và rất uyển chuyển cho một khoảng rộng các vấn đề chưa định hình

- Tính đa dạng : Phương pháp AHP tổng hợp những diển dịch và cách thức tiếp cận hệ thống trong việc giải quyết vấn đề

- Tính độc lập : Phương pháp AHP có thể liên quan tới tính độc lập của các yếu

tố trong một hệ thống và không dựa trên những suy nghĩ thuần tuý

- Cấu trúc thứ bậc : Phương pháp AHP phản ánh khuynh hướng tự nhiên của con người trong việc lựa chọn những yếu tố của hệ thống thành những mức độ khác nhau và các nhóm tương đồng

- Đo lường : Phương pháp AHP cung cấp một thước đo vô hình và một phương pháp thiết lập những thứ tự ưu tiên

- Tính nhất quán : Phương pháp AHP tuân theo những sự ổn định hợp lý của những sự đánh giá được dùng trong quyết định ưu tiên

- Tổng hợp: Phương pháp AHP đưa đến một ước lượng tổng quát của từng mục đích thay thế

- Sự thoả hiệp: Phương pháp AHP cân nhắc đến sự tương quan thứ tự ưu tiên của các yếu tố trong hệ thống và cho phép mọi người lựa chọn thay thế tốt nhất trên mục tiêu của họ

- Sự đánh giá và nhất trí : Phương pháp AHP không phụ thuộc vào sự nhất trí nhưng lại tạo nên một giải pháp chung từ những đánh giá trái ngược

- Quá trình lặp lại : Phương pháp AHP cho phép mọi người tái thiết những khái niệm của mình về một vấn đề và nâng cao nhận thức cũng như khả năng đánh giá thông qua việc lặp lại

Hình 2.2 Ưu điểm của phương pháp AHP

Trong nhiều năm, AHP đã được thực hiện thành công trong nhiều lĩnh vực Một vài ứng dụng được tìm thấy là : đánh giá về kỹ thuật của các phương án khác nhau; các quá trình phân loại và lựa chọn nhà thầu; đánh giá và lựa chọn các giá trị đạt được của dự

án xây dựng; quản lý dự án xây dựng; …

II.8 Nền tảng, các tiên đề và hạn chế của AHP

1 Nền tảng của AHP

Tính đồng nhất Quá trình lặp lại

Sự đánh giá

Sự thoả mãn Tổng hợp

Tính đa dạng Tính độc lập Cấu trúc thứ bậc

Đo lường Tính nhất quán

AHP

Theo Saaty (1980), AHP dựa trên quá trình phân tích hai giai đoạn :

- Phân tích độ phức tạp bằng cách xác định các vấn đề “nhỏ” tạo nên vấn đề

“lớn”, và chỉ ra mối tương quan lẫn nhau giữa các nhân tố đó

- Tổng hợp các mối quan hệ bằng cách xác định các trọng số quan hệ giữa các nhân tố đó và tính toán tác dụng cộng dồn của các tiêu chuẩn riêng lẽ lên vấn đề chính

Một mô hình AHP tiêu biểu như sau :

Mục tiêu

Các tiêu chuẩn

Các phương án

Hình 2.3 Mô hình AHP 3 mức (Analytic Hierarchy Process)

Năm nhân tố nền tảng của AHP như sau :

đó một tập hợp được định vị hoặc ở dưới một thuộc tính khác mà thuộc tính đó ở mức cao hơn hoặc ở dưới mục tiêu đầu tiên của vấn đề

Những thuộc tính mà không có thuộc tính nào khác nằm bên dưới nó ở trong cấu trúc thứ bậc là “thuộc tính lá” Nhìn chung cấu trúc thứ bậc diễn tã mối tương quan giữa các nhân tố quyết định khác nhau Tại mức thấp nhất của cấu trúc thứ bậc là một tập hợp các phương án khả thi sẽ được đánh giá Các phương án phải phải liên hệ một cách tiềm

ẩn với các thuộc tính lá thông qua sự đánh giá của chúng

b So sánh cặp

Mỗi một mối tương quan giữa các thuộc tính thì được phác thảo trong cấu trúc thứ bậc, trọng số quan hệ của các thuộc tính được xác định bằng cách so sánh từng cặp, tiến hành một cách riêng biệt cho mỗi tập hợp trong cấu trúc thứ bậc Kết quả cho mỗi tập hợp được ghi lại trong những “ma trận quyết định” riêng biệt Khi so sánh hai thuộc tính những điều sau đây cần phải xác định:

- (1) thuộc tính nào thì quan trọng hơn hoặc có ảnh hưởng lớn hơn đến thuộc tính ở một mức cao hơn trong cấu trúc thứ bậc

- (2) Xác định mức độ quan trọng (yếu, mạnh, rất mạnh), mức độ diển tã bằng lời phải được chuyển thành số liệu (chuyển từ đánh giá định tính thành định lượng) dựa theo thang tỉ lệ cho sẵn (Saaty 1980) Phải chú ý rằng phương pháp so sánh cặp có lẽ là điểm chủ yếu của toàn bộ triết lý AHP, nó cho phép người sử dụng đánh giá một cách có

hệ thống mức độ tương quan giữa các nhân tố quyết định

Các bước sau đây thể hiện quá trình so sánh từng cặp:

- Để được ma trận chuẩn hóa (normalized matrix): Việc tổng hợp ma trận so sánh cặp được thực hiện bằng cách chia mỗi phần tử trong từng cột của ma trận với giá trị tổng tương ứng Điều này sẽ cung cấp sự so sánh có ý nghĩa giữa các yếu tố trong sơ đồ thứ bậc

- Để tính được vector độ ưu tiên (priority vector) : ta lấy trung bình theo dòng, tức là giá trị của mỗi hàng trong ma trận chuẩn hóa mới được tính ở bước trên sẽ được lấy tổng và chia cho số cột (số hàng) thể hiện các yếu tố so sánh

- Để tính được vector tổng hợp trọng số (composited sum vector) : Ta tính toàn

bộ trọng số của các cấp khác nhau có liên quan của sơ đồ thứ bậc để phục vụ cho xếp hạng các phương án ra quyết định nhằm đạt được mục tiêu của bài toán Quá trình lặp lại thủ tục tính toán này sẽ đưa ra trọng số của các yếu tố có liên quan tại cấp thấp nhất của

sơ đồ thứ bậc đến cấp cao nhất là cấp mục tiêu

c Tính toán trọng số quan hệ (RW)

Một điểm trọng tâm của lý thuyết Saaty là vectơ riêng của ma trận quyết định hình thành trong giai đoạn trước (kết quả của quá trình so sánh cặp) là vectơ ưu tiên của các thuộc tính so sánh mà đại diện là trọng số quan hệ có quan tâm đến các thuộc tính nằm ở mức cao hơn trong cấu trúc thứ bậc

Nền tảng của phương pháp AHP khá đơn giản, Saaty là người giới thiệu về các phương pháp và kỹ thuật tính toán của nó Một vài phương pháp xấp xỉ để tính vectơ riêng của ma trận quyết định trong đó phương pháp trung bình các cột chuẩn hoá (Analytic Normalized Column - ANC) được xem là phương pháp chính xác nhất

d Sự kết hợp của các trọng số quan hệ

Mỗi trọng số quan hệ được tính cho mỗi tập hợp các thuộc tính tại mỗi mức nhất định của cấu trúc thứ bậc, và vectơ ưu thế riêng tương ứng được tạo ra, điểm tổng thể cho mỗi phương án biểu thị sự ưu thê của phương án nay so với phương án khác

Sự kết hợp đạt được bằng cách nhân vectơ ưu tiên của mỗi thuộc tính với trọng số quan hệ tương ứng ở trên chúng, bắt đầu ở mức thấp nhất kết thúc ở mức cao nhất của cấu trúc thứ bâc.Vectơ mới không còn là cục bộ nữa mà bao hàm toàn bộ cấu trúc thứ bậc.Tổng điểm cho các thuộc tính lá trong cấu trúc thứ bậc là 1.00 Điểm tổng cộng cho các phương án đạt được bằng cách nhân vectơ ưu tiên cục bộ của các phương án tương ứng với thuộc tính lá với vectơ ưu tiên của thuộc tính là đó và tổng thành kết quả Điểm

số này tạo điều kiện để thực hiện một phép so sánh giữa các phương án trên nền tảng trọng số, đại diện cho toàn bộ các nhân tố quyết định trong cấu trúc thứ bậc

e Tỷ số nhất quán (Consistency Ratio - CR)

Yếu tố thứ 5 của AHP là tính chỉ số nhất quán (CR), một công cụ để kiểm soát tính nhất quán trong so sánh cặp Từ đó một trong những thuận lợi của AHP là khả năng của nó cho phép những dự đoán chủ quan, và trực giác đóng một vai trò quan trọng trong việc lựa chọn phương án tốt nhất, tính nhất quán tuyệt đối trong quá trình so sánh cặp thì không thể xảy ra Tỉ số CR giới thiệu bởi Saaty và tình toán sử dụng công thức do ông đưa ra, tạo điều kiện để kiểm soát quy mô của mâu thuẩn tới mức mong muốn tối đa cho mỗi ma trận quyết định và cho toàn bộ cấu trúc thứ bậc

Saaty (1995) đã định nghĩa sự nhất quán như sau: “Những cường độ giữa những ý tưởng hay đối tượng có liên quan nhau dựa trên một tiêu chuẩn cụ thể để hiệu chỉnh lẫn nhau trong cùng một phương pháp so sánh hợp lý”

Sự nhất quán có hai ý nghĩa:

- Các ý tưởng hay sự vật được gộp thành một nhóm theo sự đồng nhất và có liên quan đến nhau Ví dụ như trái nho và hòn bi có chung đặc điểm là hình tròn được xem là tiêu chuẩn liên quan nhưng ta không thể so sánh chúng theo tiêu chuẩn mùi vị

- Cường độ của sự liên quan của các ý tưởng hay sự vật theo một tiêu chuẩn nào

đó phải tuân theo một thứ tự logic Ví dụ sự nhất quán tuyệt đối là nếu x quan trọng hơn

y bởi một nhân tố là 2, y quan trọng hơn z bởi một nhân tố là 3 thì x phải quan trọng hơn

z bởi nhân tố đó là 6

Trong vấn đề RQĐ cần biết độ nhất quán của những nhận định đó ta ngần ngại không muốn RQĐ với các nhận định ngẫu nhiên, ngược lại cũng rất khó để đạt sự nhất quán tuyệt đối trong thực tế Do bản chất nhận thức, khi có một kinh nghiệm mới thì các chuyên gia người RQĐ luôn làm thay đổi trật tự trong sự ưa thích của mình Do đó, một khi các so sánh cặp vẫn còn sự gắn kết giữa thực tế và kinh nghiệm, không cần thiết phải

có sự nhất quán hoàn toàn

Trong thực tế, người ra quyết định chỉ ước lượng duy nhất giá trị đúng của các phần tử trong ma trận so sánh cặp bằng cách gán cho nó một giá trị từ thang đo 9 mức so sánh (theo bảng bên dưới) Bởi vậy, xấp xỉ giá trị các phần tử của ma trận so sánh cặp, có thể diễn tả theo mối quan hệ sau:

ij j

tổng có trọng số cho từng phần tử tương ứng của vector độ ưu tiên và sau đó lấy trung bình các giá trị

Để làm rõ thêm sự đo lường tính không nhất quán này, chỉ số nhất quán CI vừa tính ở bước trên có thể thay đổi bằng thuật ngữ tỷ số nhất quán CR (Consistency Ratio) hay tỷ số không nhất quán IR (Inconsistency Ratio) Thông qua mô phỏng một số lượng rất lớn sự so sánh cặp được phát ra một cách ngẫu nhiên cho các kích cỡ ma trận khác nhau, Saaty đã đưa ra công thức sau: CR=CI

Như vậy, phương pháp AHP đo được sự nhất quán thông qua tỷ số nhất quán CR (Consistency Ratio) Dựa trên những nghiên cứu kinh nghiệm, Saaty nhận định rằng giá trị chấp nhận được của CR phải nhỏ hơn hoặc bằng 0.1; nếu điều kiện này không thoả mãn thì chúng ta phải xem xét sửa đổi lại các so sánh cặp đó Điều này phải được nhấn mạnh tuy nhiên giá trị chấp nhận của CR không đảm bảo một kết lựa chọn tốt cuối cùng, nhưng nó bảo đảm không có sự mâu thuẩn quá mức trong các so sánh đã làm và quyết định đưa ra là hợp lôgic chứ không phải là kết quả của sự ưu tiên ngẫu nhiên nào (Saaty

và Vargas, 2001)

2 Các tiên đề của phương pháp AHP

Việc thiết kế mô hình của phương pháp AHP phải đáp ứng được mục tiêu của việc xây dựng mô hình là cho phép các chuyên gia quản lý dự án cũng như doanh nghiệp xây dựng lựa chọn được các loại thiết bị và phương án bố trí thiết bị có hiệu quả kinh tế và các yêu cầu khác một cách tốt nhất trong số các loại thiết bị thi công và phương án thi công được đưa ra thảo luận nghiên cứu Các yếu tố của các vấn đề trong nền công nghiệp xây dựng là vô số và mối liên hệ của chúng là vô cùng phức tạp Theo Saaty(1980), trong

bất kỳ mô hình nào xây dựng bởi mô hình AHP, người xây dựng và sử dụng mô hình cần phải nhận dạng được mục tiêu nghiên cứu và các vấn đề đang phải đối mặt để đạt được mục tiêu đó Holden (1989) đã đề nghị bốn giả thiết sau, được phát biểu thành những tiên

đề (Axióm), giúp cho phương pháp AHP có giá trị trong việc thiết kế mô hình ứng dụng

- Tiên đề 1: Đối với 2 phương án i và j thuộc tập các phương án A cho trước, người ra quyết định phải đưa ra giá trị một sự so sánh cặp, gọi là aij trong số các phương

án đối với một tiêu chuẩn c trong tập hợp các tiêu chuẩn dựa trên một thang đo tỉ lệ thuận nghịch (recipprocal ratio scale); nghĩa là :

ji ij

a

a = 1 , với mọi i, j thuộc tập A

- Tiên đề 2: Khi so sánh bất kỳ 2 phương án i và j thuộc tập các phương án A cho trước, người ra quyết định không bao giờ được đánh giá phương án này quan trọng (hay kém quan trọng) vô hạn so với phương án kia đối với một tiêu chuẩn c, điều đó có nghĩa là aij ≠ ∞, với mọi i, j thuộc tập A

- Tiên đề 3: Vấn đề cần quyết định có thể phân tích thành một cấu trúc thứ bậc (hierarchy)

- Tiên đề 4: Tất cả các phương án cho trước và các tiêu chuẩn có tác động ảnh hưởng hay liên quan đến vấn đề cần ra quyết định đều phải được thể hiện trong sơ đồ thứ bậc Điều này có nghĩa là sự hiểu biết của nhóm người ra quyết định cần phải được thể hiện một cách tiêu biểu (hay loại trừ bớt) các tiêu chuẩn hay các phương án trong sơ đồ thứ bậc

Những tiên đề này được sử dụng để mô tả những nguyên tắc căn bản nhất của phương pháp định lượng AHP; đó là việc tính toán và giải quyết vấn đề cần ra quyết định thông qua một cấu trúc thứ bậc (tiên đề 3 và 4) và việc suy luận ra ý kiến đánh giá theo một hình thức so sánh từng cặp (tiên đề 1 và 2)

- (2) lợi dụng tính không nhất quán do hạn chế trong so sánh cặp của tỉ lệ 1-9 sự tương xứng mơ hồ giữa phát ngôn và những tỉ lệ theo số học

- (3) sự khác nhau trong sự diễn tả bằng lời từ người này sang người khác củng như sự phụ thuộc vào loại nhân tố có liên quan trong quá trình so sánh

Saaty (1980) đã phản ứng lại những chỉ trích bằng cánh chỉ ra rằng các nguyên tắc của AHP và tỉ lệ đưa ra có nền tảng lý thuyết vững chắc và củng như đã chứng minh trong thực tế Saaty và Vargas (1991) đã chứng minh hiện tượng “đảo ngược xếp hạng”

là hoàn toàn bình thường, còn trong một số trường hợp khác dùng cách đo tuyệt đối giữa các phương án thay cho cách đo tương đối để tránh hiện tượng trên Belton và Goodwin (1996) đáp lại những chỉ trích bằng kết luận rằng nếu đảm bảo cho người sử dụng hiểu một cách đầy đủ các câu hỏi trong quá trình so sánh cặp sẽ đảm bảo sử dụng thích hợp AHP

II.9 Trình tự thực hiện Phương pháp AHP

Hình sau giới thiệu tóm tắt các bước tiến hành phương pháp AHP bao gồm các bước sau :

1 Định nghĩa vấn đề và xác định lời giải yêu cầu của bài toán

2 Tạo cấu trúc thứ bậc từ quan điểm quản lý chung, từ cấp cao nhất cho tới cấp

mà tại đó có thể can thiệp để giải quyết vấn đề

3 Thiết lập ma trận so sánh cặp của các nhân tố quyết định Một nữa của ma trận

so sánh là số nghịch đảo của nữa kia Yếu tố bên tay trái sẽ được lấy làm chuẩn và so sánh với các yếu tố ở hàng trên cùng của ma trận

4 Thu thập ý kiến đánh giá để hoàn tất ma trận so sánh cặp ở bước 3

5 Tính độ ưu tiên của từng yếu tố và thử tính nhất quán

Thực hiện các bước 3, 4, 5 cho tất cả các cấp và các nhóm trong sơ đồ cấu trúc thứ bậc ban đầu

6 Tính toán tổng hợp các trọng số của vectơ độ ưu tiên của các tiêu chuẩn, tính tổng của tất cả các trọng số tương ứng với cấp thấp hơn và tiếp tục như vậy Kết quả là trọng số ưu tiên cho cấp thấp nhất của sơ đồ thứ bậc

7 Tính độ nhất quán cho toàn bộ sơ đồ bằng cách nhân hệ số nhất quán cho mỗi tiêu chuẩn tương ứng và cộng lại Chia kết quả cho hệ số nhất quán tương ứng của ma

trận ngẫu nhiên có cùng kích thước Tỷ số nhất quán phải nhơ hơn hoặc bằng 10% nếu lơn hơn cần thực hiện lại các bước trên kể cả việc lập lại cấu trúc thứ bậc ban đầu

Hình 2.4 Các bước thực hiện phương pháp AHP

II.10 Các yếu tố chính của quá trình lựa chọn thiết bị thi công

Sau khi khảo sát và lập cấu trúc thứ bậc cho quá trình lựa chọn thiết bị thi công thì các yếu tố chính cần xem xét trong quá trình nghiên cứu được thể hiện quan cấu trúc thứ bậc của mô hình lựa chọn như sau :

Định nghĩa vấn đề và xác định lời

giải yêu cầu

Tạo cấu trúc thứ bậc từ quan điểm

quản lý chung

Thiết lập ma trận so sánh cặp của các nhân tố quyết định

Tính toán độ ưu tiên của từng yếu

<= 0.10

> 0.10

Hình 2.5 Cấu trúc thứ bậc đề xuất của mô hình nghiên cứu

II.11 Tìm hiểu các nhân tố “mềm” trong quá trình lựa chọn thiết bị thi công

Như đã đề cập ở trên, lựa chọn thiết bị cho các dự án xây dựng thì thường liên quan đến 2 nhân tố Nhân tố đầu tiên là sự xem xét hữu hình, định lượng như bao gồm

Kinh nghiệm trong QK với thiết bị

Phụ thuộc vào các đơn vị bên ngoài khác

Bộ phận thiết bị

để QL (Tính phức tạp)

Làm việc tăng ca ban đêm(Quản lý)

LỰA CHỌN THIẾT BỊ THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG

Làm việc

an toàn

Quá trình trì hoãn

Vận hành hữu hiệu – Năng suất của thiết bị

Quản lý thuận tiện

Ảnh hưởng của địa điểm XD

Gió mạnh (gây gián đoạn công việc)

Lao động có sẵn

Tuổi của thiết bị

và độ tin cậy của thiết bị

Mức độ bao phủ

KV tập kết vật tư của cẩu tháp

Bộ phận thiết bị

để QL (Tính linh động)

Các chồng chéo

ở công trường

Kinh nghiệm trong QK với thiết bị

Sự hài lòng của Chủ đầu tư

Làm việc ca đêm

Trình độ chuyên môn, sự ưa thích

và thói quen

các yêu cầu về kỹ thuật, kích thước hình học của công trường và điều kiện xây dựng và

sự tính toán về chi phí chúng được gọi là các nhân tố cứng Nhân tố thứ hai là một tập hợp các nhân tố “khác” mà hầu như là vô hình, định tính, ví dụ như xem xét sự an toàn, chính sách công ty về việc mua hay thuê thiết bị, sự biến động của thị trường, các ràng buộc về môi trường, …, những nhân tố này gọi là nhân tố “mềm”

Để việc tìm hiểu ý nghĩa và ảnh hưởng của các nhân tố “mềm” đến quá trình lựa chọn thiết bị thi công như thế nào chúng ta sẽ phân tích các nhân tố “mềm” ở trên và một

số nhân tố “mềm” khác có thể gặp khác trong quá trình đánh giá thiết bị thi công:

- Chính sách công ty mua hay thuê thiết bị : Chính sách “sở hữu” là mua thiết bị,

sử dụng lại thiết bị đó cho các đó cho các dự án khác trong tương lai, trong khi đó chính sách “thuê” thì có vẽ phù hợp cho mục đích chỉ sử dụng cho một dự án cụ thể Tương tự, chính sách này củng có thể áp dụng cho các thiết bị đã sỡ hữu tức là thuê thiết bị lớn hơn, phù hợp hơn với dự án đó nếu phương án thuê mới tối ưu hơn

- Điều kiện địa chất tại công trường : Đây là điều kiện quan trọng về mặt kỹ thuật, nó ảnh hưởng chủ yếu đến chi phí khi điều kiện địa chất quyết định chi phí ban đầu

về công tác đất và nền móng (móng cọc cho cần trục tháp lớn trong đất sét hoặc ổn định đất nền cho di chuyển của xe cộ trong đất yếu, …)

- Dự đoán về sự phát triển các dự án của công ty : Nhân tố này ảnh hưởng đến quyết định mua hay thuê thiết bị, do đó có thể ảnh hưởng đến lựa chọn thiết bị cho một

dự án đặc biệt đang thảo luận Nó liên quan đến chi phí thông qua giá trị đưa ra để ước tính thời gian khấu hao thiết bị

- Xem xét về lợi nhuận (kinh tế) : Sự mong muốn bắt đầu vận hành một phần những điều kiện thuận lợi trong xây dựng (dòng ngân lưu tạo ra tài sản) sớm hơn phần còn lại của nó có thể ảnh hưởng đến việc lựa chọn thiết bị (cố gắng tránh đặt cần trục tháp trong phạm vi đỗ xe ở tầng hầm hay sử dụng cẩu leo ở trong lỗ thang máy)

- Phương pháp mua và hợp đồng phụ : Khá phổ biến khách hàng/chủ sở hữu yêu cầu một loại thiết bị nào đó có thể ảnh hưởng đến lựa chọn thiết bị (sử dụng thiết bị khách hành cung cấp, cung cấp cần trục phục vụ cho các nhà thầu khác ở dự án tương tự, cấm sử dụng một vùng nào đó để đặt thiết bị)

- Trình độ chuyên môn hoá của công ty : Một công ty có thể chuyên môn hoá trong một số lĩnh vực nào trong nghành xây dựng (nhà cao tầng, kết cấu ứng suất trước)

Điều này phản ánh thiết bị sử dụng và vận hành và có thể ảnh hưởng trực tiếp đến thiết bị

có sẵn cho một dự án mới Nó cũng ảnh hưởng đến loại hình, kinh nghiệm và quy mô của

bộ phận bảo trì thiết bị của công ty – mà điều này ảnh hưởng đến việc ước tính chi phí

- Thực hiện thuê thiết bị theo ngày : Sử dụng kéo dài thiết bị thuê trong trong thời gian ngắn (máy bơm BT, thiết bị nâng) phản ảnh sự phối hợp thường xuyên và điều chỉnh lại tiến độ, làm suy yếu mức độ linh động và thuận tiện quản lý ở công trường

- Phụ thuộc vào nguồn lực bên ngoài (thiết bị thuê của đơn vị khác) : Nguồn lực bên ngoài (thiết bị thuê của đơn vị khác) tăng lên phụ thuộc vào các nhân tố bên ngoài tầm kiểm soát quản lý tại công trường, khả năng xảy ra tai nạn, và nói chung là không chắc chắn Ví dụ, để tránh những điều này có thể dẫn đến việc thích thiết bị tại công trình cho cấu kiện đúc sẵn hơn là đặt bên ngoài

- Thay đổi trách nhiệm cho bên thứ ba : Thích bê tông trộn sẵn hơn bê tông đổ tại chổ hoặc thích đặt các cấu kiện đúc sẵn hơn là chế tạo tại công trình – có nhiều thuận lợi trong giai đoạn bảo đảm chất lượng củng như các ràng buộc pháp lý về chất lượng

- Làm việc ban đêm : Làm việc ban đêm thường là kết quả từ việc hoặc là tiến

độ gấp rút hoặc giao thông – khó khăn trong việc vận chuyển bê tông hay cấu kiện bê tông vào ban ngày Điều này có thể ảnh hưởng đến quản lý ở công trường và luôn luôn gây ra sự lo lắng về vấn đề an toàn

- Kế hoạch và tiến độ thực hiện : Số lượng và vị trí của cần trục và các thiết bị thi công khác phải được đưa vào trong tiến độ thực hiện dự án Ví dụ một cần trục nằm bên trong toà nhà hoặc sát ngay mặt tiền từ bên ngoài thì làm tăng sự tắc nghẽn những công việc gần đó

- Sự tương tác với thiết bị khác : Lựa chọn và định vị các thiết bị khác nhau phải xem xét sự tương tác liên tục của chúng Một trường hợp kinh điển là sự phủ lên nhau phạm vi làm việc của các cần trục; một ví dụ khác là đặt cần trục bên ngoài lõi thang máy

do đó không cản trở với hệ thông cốp pha

- Truyền thống, kinh nghiệm trước đây : Loại thiết bị lựa chọn cho dự án có thể ảnh hưởng lớn bởi kinh nghiệm và truyền thống, hoặc là mực độ thị trường (kỹ thuật hỗ trợ có sẵn), mức độ công ty (văn hoá) hoặc mức độ quản lý công trường (sự ưa thích cá nhân)

- Bộ phận thiết bị để quản lý : Một sự thống nhất cần thiết giữa tính linh động trong vận hành và hỗ trợ cho những việc bất ngờ với kiểm soát rộng hơn … và sự phối hợp phức tạp

- Mức độ bao phủ khu vực tập kết vật tư của cần trục : Chủ yếu là tách rời nó với chi phí và các nhân tố cản trở tiềm ẩn khác, có một sự phấn đấu hướng đến hoàn thành một phạm vi bao phủ càng lớn càng tốt, điều này duy trì sự kiểm soát tối ưu, tránh thực hiện gấp đôi và rút ngắn số chu kỳ

- Sự chồng chéo ở công trường : Công trường chất hẹp dẫn đến sự ưa thích thiết

bị cố định hơn thiết bị di động, đặt thiết bị bên trong hơn là bên ngoài công trình

- Sự trở ngại ở công trường : Chủ yếu là nguồn năng lượng và công trình lân cận, điều này ảnh hưởng đến năng suất và an toàn Thiết bị cố định có thể có một thuận lợi; người vận hành chuyên nghiệp có thể yêu cầu

- Lao động có sẵn : Nhân lực thiếu làm tăng sự thu hút các hệ thống tự động

- Mức độ tiếng ồn : Điều này dẫn đến việc ưa thích thiết bị điện hơn là thiết bị chạy bằng máy nỗ, cũng có thể do yêu cầu làm việc ban đêm

- Ảnh hưởng của công trường : Đường rộng có thể giới hạn kích thước của các cấu kiện đúc sẵn hoặc là các dàn thép chuyển đến công trường, điều này ảnh hưởng đến kích thước của thiết bị lựa chọn

- Tắc nghẽn giao thông : Ví dụ dự án đặt tại trong thành phố gần những đường đông đúc, sự tin tưởng lớn vào việc cung cấp một cách liên tục (BT thương phẩm) sẽ bị loại bỏ và sử dụng phương án sản xuất tại chổ Một giải pháp khác là làm việc ban đêm

- Sự thoã mãn của chủ đầu tư/khách hàng : Người chủ/khách hàng có một sự ưa thích nào đó – không phải là sự tương ứng tất yếu với sự ưa thích của công ty – mà công

ty có thể mong muốn để xem xét

- Tầm nhìn hạn chế do điều kiện thời tiết : Dự án đặt tại một khu vực địa lý nào

đó mà bị giới hạn về tầm nhìn trong một thời gian dài sẽ có thể ảnh hưởng đến việc lựa chọn thiết bị

- Gió mạnh : Trong vùng có gió mạnh, cần trục tháp sẽ là tối ưu hơn cần trục di động Ngoài ra sữ dụng cốp pha leo tự động không cần sự trợ giúp của cần trục có thể được xem xét để tránh phải nâng những khối lớn

- Tuổi của thiết bị và mức độ tin cậy : Cùng với những tiến bộ về kỹ thuật, thiết

bị mới hơn thì ít gặp phải những vấn đề trong vận hành và thời gian chết máy, và do đó quá trình phục vụ tổng thể tốt hơn

- Sự phủ lên nhau phạm vi làm việc của các cần trục : Điều này thì thường không tránh khỏi do giới hạn tầm với của cần trục hoặc do yêu cầu tiến độ hằng ngày Làm việc cẩn thận và chỉ ra những khu vực cấm có thể tránh được những rũi ro về an toàn, nhưng công việc vẫn có thể bị chậm

- Cản trở tầm nhìn trong quá trình vận hành cần trục : Thậm chí với những tín hiệu cá nhân, điều này có thể rủi ro về an toàn chủ yếu (củng gây ra năng suất thấp) và kể

từ đó phải được đưa vào khi lựa chọn thiết bị và vị trí bố trí phải được xem xét Tầm nhìn trong vận hành là một phần của giải pháp lựa chọn

Chương III : PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU III.1 Quy trình lựa chọn thiết bị thi công và sơ đồ nghiên cứu :

Xác định các nhân tố chính liên quan đến quá trình lựa chọn thiết bị thi công ảnh hưởng đến dự án xây dựng thông qua việc tham gia phỏng vấn các thành viên đã tham gia các dự án xây dựng, củng như các nguồn tài liệu từ sách báo, tạp chí, internet, …

Quá trình lựa chọn thiết bị thi công có xét đến các nhân tố mềm được phác thảo như sau :

Quá trình lựa chọn thiết bị trước đây thực hiện theo quy trình :

Hình 3.1 Quy trình lựa chọn thiết bị trước đây

Mô hình cải thiện có xem xét đến ảnh hưởng của các nhân tố mềm trong quá trình lựa chọn thiết bị như sau :

Hình thành các phương án

Kiểm tra tính khả thi của các PA

Ước tính chi phí và so sánh tính kinh tế

Lựa chọn phương án cuối cùng

Hình 3.2 Quy trình lựa chọn thiết bị đề xuất

Để thực hiện mô hình trên chúng ta làm theo quy trình nghiên cứu như sau :

Hình 3.3 Quá trình thực hiện nghiên cứu

III.2 Phương pháp luận nghiên cứu

Mô hình lựa chọn thiết bị không chỉ thiết lập một giải pháp kỹ thuật cho một vấn

đề riêng biệt mà còn đưa ra một khái niệm sâu sắc về quá trình lực chọn toàn thể Mô hình được cấu thành bởi 3 mô đun :

- (1) đánh giá chi phí của các phương án

- (2) đánh giá lợi nhuận của các phươg án

- (3) đánh giá tổng hợp các phương án

VẤN ĐỀ QUẢN LÝ XD VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU PHẠM VI NGHIÊN CỨU

CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA MÔ HÌNH AHP

NHU CẦU THÔNG TIN NGUỒN THÔNG TIN CÁCH THU THẬP TH.TIN

KẾ HOẠCH PHÂN TÍCH DỮ LIỆU

HIỆU CHỈNH MẪU

THU THẬP DỮ LIỆU PHÂN TÍCH VÀ DIỄN DỊCH KẾT QUẢ BÁO CÁO KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ

THIẾT KẾ MẪU

Trong 3 mô đun trên thì nghiên cứu này chỉ tập trung vào 2 mô đun sau và khắc phục hai thiếu hụt chính của các mô hình lựa chọn thiết bị hiện tại như đã nói ở trên cụ thể là đánh giá các phương án có chú ý đến các nhân tố mềm và sự thống nhất giữa các yếu tố mềm và chi phí để đưa ra một giải pháp mong muốn Còn mô đun đầu tiên – đánh giá chi phí, là hoàn toàn bắt buộc nhưng nó vốn đã có kỹ thuật tính toán và được kiểm soát cũng như được áp dụng đúng đắn trong các nghiên cứu hiện tại do đó ở đây chỉ hướng đến những ứng dụng của 2 mô đun sau và sự thống nhất giữa chúng trong toàn bộ quá trình

Hình 3.4 Mô hình đánh giá lựa chọn thiết bị

Tổng hợp thông tin và Hình thành các phương án

Quá trình lựa chọn bắt đầu bằng sự chuẩn bị rồi giai đoạn tổng hợp thông tin và phân chia các phương án khả thi Mặc dù các nghiên cứu hiện tại không xem xét các giai đoạn này một cách cụ thể nhưng có một điều cần nhấn mạnh là nó có thể ảnh hưởng đến các giai đoạn sau củng như ảnh hưởng đến kết quả của toàn bộ quá trình lựa chọn Từ đó mục tiêu cuối cùng là quá trình chọn sản phẩm tốt nhất của một hệ thống, phạm vi của

Đánh giá tổng hợp

Sử dụng AHP để đánh giá các PA khả thi

Lập CT thứ bậc với các nhân tố mềm

Lập lại CT thứ bậc

So sánh cặp cho tất cả các nhân tố của các tập hợp

Tính toán vectơ

ưu tiên (Vectơ riêng)

Cho điểm các phương án

Kết hợp các trọng số quan hệ

Ước tính chi phí cho PA khả thi

Xác định các nhân tố chi phí

Tính toán CP trực tiếp và gián tiếp

Kết hợp chi phí với cách cho điểm AHP

Tính toán trọng số của CP và các nhân tố mềm

Tính toán tổng điểm cho mỗi PA

Phân tích tính nhất quán của giải pháp

Lựa chọn PA có tổng điểm cao nhất

Đánh giá chi phí

Hình thành các PA lựa chọn thiết bị khả thi

Tập hợp các thông tin thích hợp và các ràng buộc

Tính toán sự khác nhau trong chi phí (CP) của các phương án (PA)

Sự khác nhau quá lớn

quá trình không chỉ là các phương án lựa chọn thiết bị khác nhau mà còn xem xét đến cả phương pháp thi công Ví dụ việc chuyển từ thi công bê tông tại chổ thành bê tông đúc sẵn có thể ảnh hưởng lớn đến cẩu tháp và thiết bị thi công bê tông

Đánh giá lợi nhuận dựa trên cấu trúc thứ bậc AHP

Như đã nói ở trên – Mô đun đánh giá lợi nhuận về cơ bản là một hiệu chỉnh của phương pháp AHP phù hợp với vấn đề lựa chọn thiết bị, một trong những điểm mới lạ chính của nghiên cứu này Tuy nhiên củng chú ý rằng mô đun này có thể bỏ qua khi suy xét một cách cẩn thận, khi một phương án khả thi mà chi phí của nó thấp hơn một cách đáng kể so với các phương án khác Để thực hiện mô đun nỳa chúng ta tiến hành các bước sau :

a Cấu trúc thứ bậc

Cấu trúc thứ bậc là giai đoạn đầu tiên của đánh giá lợi nhuận dựa trên AHP, nó củng là giai đoạn đầu tiên liên quan sự điều chỉnh nội dung phù hợp với nội dung của vấn đề; từ đó chỉ những nhân tố quyết định phù hợp với dự án thảo luận thì được xác định như những thuộc tính và được nhóm lại thành những tập hợp ở những mức khác nhau của cấu trúc thứ bậc Ví dụ “Làm việc ca đêm” sẽ là một thuộc tính nếu công việc ban đêm quả thực được lập trong tiến độ Cấu trúc thứ bậc là một quá trình thử sai tiêu biểu

Khi lập cấu trúc thứ bậc cần chú ý những điểm sau :

- Không có cấu trúc thứ bậc đúng cấu trúc thứ bậc là chủ quan và chịu ảnh hưởng bởi những thói quen chung và truyền thống của những công ty xây dựng cụ thể củng như kinh nghiệm và sở thích của người sử dụng Tại cùng một thời điểm, xây dựng cấu trúc thứ bậc ở những công ty khác nhau (hoặc những người khác nhau của cùng một công ty) thì khác nhau

- Tương tự, nội dung đóng một vài trò lớn hơn tại ở những mức thấp hơn của cấu trúc thứ bậc Nói cách khác, sự mở rộng quá trình điều chỉnh trong những điều kiện

cụ thể của dự án đưa ra thảo luận sẽ không cảm nhận được ở mục tiêu đầu tiên; nó có thể lớn hơn nhưng tương đối thấp ở mức mục tiêu thứ 2 và hầu như cảm nhận được ở mức các nhân tố quyết định

- Tất cả các nhân tố quyết định trong bất kì tập hợp nào phải quan hệ một cách

rõ ràng với nhân tố ngay trực tiếp bên trên nó mà cấu tạo nên nền tảng chung của so sánh cặp

- Khi tham khảo đến bất kỳ thuộc tính nào trong cấu trúc thứ bậc cách đặt tên phải kết hợp chặt chẻ với nghĩa chính xác của nó và có thể được nhân thức bởi người sử dụng Cách đặt tên khó hiểu có thể dẫn đến sai sót trong việc định vị các thuộc tính và gây ra mâu thuẩn trong so sánh cặp

- Để tránh lặp lại, một cấu trúc thứ bậc không đụơc bao gồm các nhân tố chi phí (bao gồm các nhân tố mềm ảnh hưởng trực tiếp lên chi phí) mà những nhân tố này được

đề cập trong một mô đun riêng biệt và ảnh hưởng tích luỹ cuối cùng của chúng phải được đưa vào trong giai đoạn đánh giá tổng hợp Hơn nữa, tất cả các nhân tố mềm tiêu biểu bất

kỳ nào đả được xem xét trước đây trong việc hình thành phương án và đưa vào công thức tính toán các phương án thì không nên lặp lại trong cấu trúc thứ bậc

- Việc đưa ra các nhân tố mà chúng liên quan đến tất cả các phương án giống hệt nhau thì nên tránh; thậm chí những nhân tố đó thực sự thích hợp, để tránh những gánh nặng vô ích trong quá trình giải

- Một nhân tố quyết định không chỉ giới hạn vào một tập hợp mà có thể xuất hiện đưa ra những ảnh hưởng khác nhau trong mỗi tập hợp

- Khi chuyển sang giai đoạn tiếp theo và bắt đầu quá trình so sánh cặp thì không phải là giai đoạn trung gian bắt buộc mà cấu trúc thứ bậc mới là cuối cùng Nếu có khó khăn trong phép so sánh thì đó có thể coi như là dấu hiệu phải xem xét lại cấu trúc thứ bậc

Ví dụ : Bạn muốn mua một chiếc xe ôtô mới trong thời gian sắp tới (Đây là mục tiêu cần đánh giá) Các tiêu chí nào làm làm bạn quan tâm đến (Hình thành các tiêu chuẩn) ? Mức độ đánh giá của bạn với các tiêu chí đó như thế nào? Sắp xếp các tiêu chí

đó như thế nào và đồng thời bạn củng liệt kê ra một số loại xe mà bạn dự định sẽ mua (các phương án lựa chọn) để đánh giá theo các tiêu chuẩn đã đưa ra ở trên

Sau khi xem xét kỹ chúng ta lập được cấu trúc thứ bậc như sau :

Hình 3.5 Mô hình AHP lựa chọn xe

b So sánh cặp - Tính tỷ số nhất quán (CR)

Bước tiếp theo của phép giải là từng cặp nhân tố được so sánh để xác định một cách có hệ thống ảnh hưởng tương đối của các nhân tố lên thuộc tính ở mức cao hơn trong cấu trúc thứ bậc Sự so sánh phụ thuộc vào những ràng buộc cũa những dự án cụ thể đưa ra thảo luận nhưng tại bước này chính các phương án lại không có vai trò gì cả

So sánh được tiến hành một cách riêng biệt cho mỗi tập hợp bằng cách trả lời các

“câu hỏi dẫn” Một loại câu hỏi tiêu biểu ở mức hai của cây thứ bậc là “ Cái gì ảnh hưởng lớn hơn đến sự lựa chọn thành công thiết bị : mức độ làm việc an toàn hay những trì hoản trong quá trình thi công ?” Tương tự loại câu hỏi tiêu biểu ở mức 3 là “ Cái giả ảnh hưởng lớn hơn đến những trì hoãn trong quá trình thi công : tình trạng giao thông hay nguồn lao động có sẵn ?” Theo cách này thì tất cả các nhân tố của mỗi tập hợp phải được

so sánh với nhau theo từng cặp kết quả là sẽ có n(n-1)/2 phép so sánh cho mỗi tập hợp có

n nhân tố

Thang đánh giá 9 mức so sánh của phương pháp AHP

Bảng 3.1 Thang điểm so sánh cặp AHP Mức độ quan

định 1 và 3

LỰA CHỌN ÔTÔ MỚI

Phong cách

Mức độ tin cậy

Tiết kiệm năng lượng

Các phương án

Mục tiêu

Các tiêu chuẩn

Mức độ quan

về một nhân tố hơn nhân tố kia

định 3 và 5

Kinh nghiệm và nhận định nghiêng mạnh hơn về một nhân tố hơn nhân tố kia

định 5 và 7

Kinh nghiệm và nhận định đựơc ưu tiên rất nhiều hơn thành phần kia và được biểu lộ trong thực hành

dụ trong một dự án nào đó, tiến độ thi công được xem là ưu tiên trong khi đó đối với một

dự án khác yếu tố an toàn được xem là yếu tố ưu tiên Hơn nữa một điều khá hợp lý nữa

là trong cùng một dự án thì hai người sử dụng khác nhau sẽ có sự đánh giá khác nhau do

sự khác nhau về kinh nghiệm, cách nhìn và thái độ chủ quan đối với nhân tố đó

Sự so sánh và kết quả của nó thì không phụ thuộc vào cách sắp xếp các nhân tố trong cấu trúc thứ bậc và khi so sánh chúng với nhau

Trong giai đoạn này chúng ta phải chú ý đến một số điểm lưu ý sau :

- Để chắc chắn độ chính xác của kết quả (ví dụ kết quả diển tả đúng cảm nhận của người sử dụng), một lời khuyên là trong mỗi phép so sánh phải lập lại “câu hỏi dẫn” Khi thử nghiệm mô hình, kết quả tìm thấy là người sử dụng có xu hướng ghi nhớ câu hỏi dẫn và bỏ qua nó sau một vài lần so sánh Xu hướng này dẫn đến xu hướng là CR > 0.1 Trong quá trình thực hiện phép so sánh mà sự tham gia của câu hỏi dẫn càng nhiều thì kết quả thu được của CR sẽ được cải thiện

- Người sử dụng cố gắng không làm việc với nhiều hơn một cặp nhân tố riêng biệt Mặc dù xu hướng là sử dụng các nhân tố trong tập hợp cùng một lúc và đánh giá mối quan hệ giữa chúng thay vì so sánh theo từng cặp làm mất tính tự nhiên của người

sử dụng, tuy nhiên cách làm này lại can thiệp vào vào quy trình và cơ sở hợp lý của AHP

và có thể làm suy yếu kết quả

- Với mỗi tập hợp câu hỏi dẫn phải hướng đến chỉ một thuộc tính nằm ngay trên

nó Người sử dụng nên có sự chú ý đặc biệt khi các nhân tố so sánh lại nằm nhiều hơn ở trong một tập hợp trong cấu trúc thứ bậc để đưa ra những câu hỏi khác nhau cho các nhân

tố đó trong các tập hợp khác nhau

- Như kết luận từ thử nghiệm mô hình, người sử dụng sẽ làm quen với phương pháp giải nhanh hơn, thu được sự tự tin khi dùng mô hình nhanh hơn và sử dụng mô hình hiệu quả hơn nếu so sánh cặp bắt đầu với một tập hợp ở mức 2 mà nó dể hiểu hơn những tập hợp khác Tương tự bước so sánh đầu tiên trong phạm vi tập hợp nên chú ý đến những nhân tố dễ bắt gặp hơn với người sử dụng

- Bất cứ khi nào khi nào CR > 0.1 thì sự so sánh phải lặp lại và xem lại Nếu so sánh lại không đạt đến một giá trị chấp nhận của CR, thì cấu trúc thứ bậc phải xem lại Trường hợp này giống như là trùng với sự nhầm lẫn hay kinh nghiệm khó khăn của người

sử dụng với câu hỏi dẫn Một giải pháp phù hợp là đặt đúng vị trí của một nhân tố trong cấu trúc thứ bậc (ví dụ dời nó từ nhân tố này sang tập hợp khác), làm rõ lại các nhân tố, tạo ra một tập hợp mới các nhân tố hay thậm chí là xây dựng lại toàn bộ cấu trúc thứ bậc

Tương tự như cấu trúc thứ bậc, so sánh cặp là giai đoạn giải pháp do người sử dụng mang lại Nó đi kèm bởi hai bước xãy ra đồng thời không có sự can thiệp của người

sử dụng mà ở trong đó kết quả của sự so sánh phải được xử lý và kiểm tra tính đồng nhất

Những bước này là tính toán vectơ riêng để tính toán điểm số cuối cùng cho mỗi phương

án và xem xét CR như đã nói ở trên

Trở lại với ví dụ trên : Bước tiếp theo của bài toán là tiến hành so sánh cặp các tiêu chuẩn đã hình thành ở trên Như vậy ở giai đoạn này chúng ta phải dùng các phán đoán của bản than người lựa chọn để xác định tiêu chuẩn nào quan trọng hơn tiêu chuẩn nào? Và mức độ quan trọng hơn là bao nhiêu lần theo thang đo tỷ lệ AHP 1-9 mà Saaty

đã đề xuất Ví dụ trong 3 tiêu chuẩn đã lập ở ví dụ trên ta sau khi cân nhắc kỹ ta có kết quả so sánh như sau :

Mức độ tin cậy thì quan trọng gấp 2 lần phong cách

Phong cách thì quan trọng gấp 3 lần tiết kiệm năng lượng

Còn mức độ tin cậy thì quan trọng gấp 4 lần tiết kiệm năng lượng

Từ đó ta sẽ lập ma trận so sánh 3x3 cho ba tiêu chuẩn trên như sau :

Bảng 3.2 Ma trận so sánh cặp mức 2

Như vậy một câu hỏi đặt ra như sau : Từ bảng ma trận so sánh đã lập ở trên làm sao để đánh giá và sắp xếp các tiêu chuẩn trên tiêu chuẩn nào quan trọng hơn và ảnh hưởng đến mục tiêu ban đầu (mua xe ôtô) nhiều hơn? Và theo Saaty câu trả lời ở đây là phải tính toán véctơ riêng (eigenvector) Và phương pháp trung bình các cột chuẩn hoá (ANC) được tính toán như sau :

Bảng 3.3 Tính toán chuẩn hoá ma trận so sánh