Định lượng hóa hậu quả tác động của rủi ro bằng phương pháp chuỗi sự kiện trong mô phỏng thời gian xây dựng nhà cao tầng tại Việt Nam

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

--------∞0∞--------

NGUYỄN PHƯỚC THIỆN

ĐỊNH LƯỢNG HÓA HẬU QUẢ TÁC ĐỘNG

CỦA RỦI RO BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUỖI SỰ KIỆN

TRONG MÔ PHỎNG THỜI GIAN XÂY DỰNG

NHÀ CAO TẦNG TẠI VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ

XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP

TP. HỒ CHÍ MINH, NĂM 2020

2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

--------∞0∞--------

NGUYỄN PHƯỚC THIỆN

ĐỊNH LƯỢNG HÓA HẬU QUẢ TÁC ĐỘNG

CỦA RỦI RO BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUỖI SỰ KIỆN

TRONG MÔ PHỎNG THỜI GIAN XÂY DỰNG

NHÀ CAO TẦNG TẠI VIỆT NAM

Chuyên ngành: Xây dựng công trình dân dụng & công nghiệp

Mã số chuyên ngành: 60580208

LUẬN VĂN THẠC SĨ

XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn: TS. Lê Hoài Long

TP. HỒ CHÍ MINH, NĂM 2020

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan rằng luận văn “Định lượng hoá hậu quả tác động của rủi ro bằng

phương pháp chuỗi sự kiện trong mô phỏng thời gian xây dựng nhà cao tầng tại Việt

Nam” là bài nghiên cứu của chính tôi.

Ngoại trừ những tài liệu tham khảo được trích dẫn trong luận văn này, tôi cam

đoan rằng toàn phần hay những phần nhỏ của luận văn này chưa từng được công bố

hoặc được sử dụng để nhận bằng cấp ở những nơi khác.

Không có sản phẩm/nghiên cứu nào của người khác được sử dụng trong luận

văn này mà không được trích dẫn theo đúng quy định.

Luận văn này chưa bao giờ nộp để nhận bất kỳ bằng cấp nào tại các trường đại

học hoặc cơ sở đào tạo khác.

Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2020

NGUYỄN PHƯỚC THIỆN

ii

LỜI CÁM ƠN

Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cám ơn chân thành đến quý nhà trường, Khoa đào

tạo sau đại học vì luôn hỗ trợ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho học viên trong suốt

quá trình học tập, luôn nâng cao cơ sở vật chất hiện đại nhằm đáp ứng mọi nhu cầu

học tập và tra cứu tài liệu của học viên, luôn lắng nghe và giải đáp mọi thắc mắc của

học viên.

Tiếp đến, tôi xin cám ơn quý thầy, cô từng tham gia giảng dạy đã luôn hết

mình truyền đạt kiến thức sâu rộng của mình để tôi có thể tiếp thu làm cơ sở nền tảng

học tập và nghiên cứu sau này.

Đặc biệt, tôi rất biết ơn sự quan tâm sâu sắc của thầy Lê Hoài Long vì đã luôn

theo sát, hướng dẫn, hỗ trợ, động viên tôi trong suốt quá trình hoàn thành luận văn.

Dưới sự hướng dẫn tận tâm của thầy, tôi đã từng bước hoàn thành bài luận văn này,

đồng thời cũng có thêm những kiến thức quý giá trong những lĩnh vực mới.

Sau cùng, tôi xin cám ơn gia đình đã luôn bên tôi những lúc khó khăn nhất để

hỗ trợ, động viên, giúp đỡ tôi vượt qua những thời điểm khó khăn.

Kính chúc quý nhà trường, khoa đào tạo sau đại học, quý thầy cô, thầy hướng

dẫn và gia đình thật nhiều sức khoẻ, luôn thành công trong sự nghiệp.

iii

TÓM TẮT

Tình hình nghiên cứu hiện nay chưa đề cập đến xác suất và mức độ của các

yếu tố rủi ro xảy ra sẽ tác động như thế nào đến tiến độ của dự án. Do đó, một nghiên

cứu nhằm định lượng hoá hậu quả của một hoặc nhiều nhân tố rủi ro đến thời gian

của dự án nhà cao tầng tại Việt Nam là rất cấp thiết cho nhu cầu hiện nay.

“Định lượng hoá hậu quả tác động của rủi ro bằng phương pháp chuỗi sự kiện

trong mô phỏng thời gian xây dựng nhà cao tầng tại Việt Nam” sẽ giải quyết các vấn

đề sau: Xác định thời gian kết thúc dự án, thời gian hoàn thành dự án; xác định xác

suất và mức độ tác động của sự kiện rủi ro lên công trình cụ thể; so sánh kết quả thực

tế tại dự án cụ thể với kết quả mô phỏng từ đó hiệu chỉnh lại xác xuất và mức độ tác

động của sự kiện rủi ro đó đến dự án.

Nghiên cứu áp dụng công trình là hạng mục thi công cọc khoan nhồi nhà cao

tầng tại thành phố Quy Nhơn, tỉnh Bình Định. Phương án thi công nền móng là móng

cọc khoan nhồi. Thời gian thi công là 100 ngày, dự kiến bắt đầu từ ngày 12/6/2018

đến ngày 20/9/2018.

Từ những thông tin dữ liệu của dự án, ta sẽ phân tích bằng phương pháp mô

phỏng Monte Carlo với sự hỗ trợ của phần mềm Risky Project. Sau khi có kết quả

mô phỏng, ta tiến hành so sánh với quá trình thực tế của công trình để cập nhật các

tham số về thời gian và xác suất. Sau quá trình cập nhật, ta có kết quả như sau:

− Xác suất hoàn thành hạng mục thi công vào ngày 20/9/2018 và thời lượng thi

công là 100 ngày: đều đạt 99,99%.

− Ta xác định “Đề nghị hạn chế thi công ban đêm” là một sự kiện rủi ro.

− Xác suất xảy ra của từng sự kiện rủi ro có tác động qua lại giữa các sự kiện

như sau: Thay đổi thiết kế (50,3%); Ảnh hưởng của thời tiết và các vấn đề bất

khả kháng khác (42,2%); Khả năng cung cấp vật tư, thiết bị tại công trình (34,9

%); Xử lý vấn đề phát sinh khi thi công ngầm (65,4%); Đề nghị hạn chế thi

công ban đêm (100%).

iv

ABSTRACT

The current research situation does not mention how the probability and level

of risk factors will affect the progress of the project. Therefore, a study to quantify

the consequences of one or more risk factors for schedule of a high-rise project in

Vietnam is essential.

“Quantifying the consequences of risk on the schedule of high-rise building

project using the event-chain methodology” will solve the following issues:

Determining the project end time and time. complete the project; determine the

probability and level of impact of risk events on specific constructions; compare the

actual results at a specific project with the simulation results from which to adjust the

probability and impact of such risk events on the project.

Researching and applying the project is a construction item of high-rise bored

piles in Quy Nhon City, Binh Dinh Province. Construction plan of foundation is bored

pile foundation. Construction period is 100 days, scheduled to start from June 12,

2018 to September 20, 2018.

From the data of the project data, we will analyze by Monte Carlo simulation

method with the support of Risky Project software. After the simulation results are

available, we compare with the actual process of the building to update the parameters

of time and probability. After the update process, we have the following results:

− The cumulative probability of completing the item on September 20, 2018 and

completing it within 100 days: all reaches 99.99%.

− We define the "Proposal to restrict night construction" as a risk event.

− Probability of each risk event having interaction between events is as follows:

Design changes (50.3%); Influence of weather and other force majeure issues

(42.2%); Ability to provide materials and equipment at the construction site

(34.9%); Dealing with problems arising from underground construction

(65.4%); Proposal to restrict night construction (100%).

v

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i

LỜI CÁM ƠN ............................................................................................................ ii

TÓM TẮT ................................................................................................................. iii

ABSTRACT.............................................................................................................. iv

MỤC LỤC...................................................................................................................v

DANH MỤC HÌNH .................................................................................................. ix

DANH MỤC BẢNG................................................................................................ xii

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN.......................................................................................1

Đặt vấn đề ........................................................................................................1

Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nước ...........................................1

1.2.1. Nghiên cứu trên thế giới...........................................................................1

1.2.2. Nghiên cứu trong nước.............................................................................3

Mục tiêu và ý nghĩa nghiên cứu của luận văn .................................................4

1.3.1. Mục tiêu....................................................................................................4

1.3.2. Ý nghĩa .....................................................................................................4

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ...........................................................................6

Mô phỏng Monte Carlo ...................................................................................6

2.1.1. Định nghĩa ................................................................................................6

2.1.2. Phân bố xác suất.......................................................................................6

2.1.3. Moment thống kê......................................................................................7

2.1.4. Định lý giới hạn trung tâm .......................................................................8

2.1.5. Lấy mẫu phân bố ......................................................................................8

2.1.6. Ước lượng Monte Carlo .........................................................................10

vi

Phương pháp chuỗi sự kiện............................................................................12

2.2.1. Định nghĩa ..............................................................................................12

2.2.2. Lập kế hoạch, phân tích dự án bằng phương pháp chuỗi sự kiện ..........12

Nguyên tắc cơ bản của phương pháp chuỗi sự kiện ......................................14

2.3.1. Nguyên tắc 1: Thời điểm của sự kiện và trạng thái kích thích...............14

2.3.2. Nguyên tắc 2: Chuỗi sự kiện ..................................................................16

2.3.3. Nguyên tắc 3: Sơ đồ chuỗi sự kiện và bảng trạng thái...........................16

2.3.4. Nguyên tắc 4: Phân tích Monte Carlo ....................................................21

2.3.5. Nguyên tắc 5: Chuỗi sự kiện quan trọng và chi phí sự kiện ..................23

2.3.6. Nguyên tắc 6: Đo lường hiệu suất thi công của dự án với sự kiện và chuỗi

sự kiện...............................................................................................................24

Hiện tượng phương pháp chuỗi sự kiện.........................................................25

2.4.1. Hoạt động lặp đi lặp lại ..........................................................................25

2.4.2. Chuỗi sự kiện và giảm thiểu rủi ro .........................................................25

2.4.3. Sự chậm trễ trong chuỗi sự kiện.............................................................26

2.4.4. San lấp mặt bằng nguồn lực ...................................................................26

Cân nhắc thực hiện ........................................................................................26

Phân tích kết quả Monte Carlo ......................................................................27

2.6.1. Cơ hội dự án sẽ đúng hạn và trong ngân sách........................................28

2.6.2. Độ nhạy và tương quan ..........................................................................28

2.6.3. Chỉ số quan trọng ...................................................................................28

2.6.4. Lịch trình xác suất ..................................................................................28

2.6.5. Hạn cuối hoàn thành...............................................................................28

2.6.6. Phân nhánh có điều kiện.........................................................................29

vii

2.6.7. Phân nhánh xác suất ...............................................................................29

2.6.8. Cơ hội tồn tại của công tác .....................................................................29

CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG NGHIÊN CỨU VÀO THỰC TẾ ..............................30

Phương pháp nghiên cứu ...............................................................................30

Giới thiệu tổng quan về dự án........................................................................31

Thu thập, thống kê dữ liệu của dự án ............................................................33

Nhập dữ liệu và phân tích dữ liệu vào phần mềm Risk Project ....................35

3.4.1. Thông tin đầu vào ban đầu: ....................................................................35

Mô phỏng Monte Carlo và phân tích kết quả ................................................37

3.5.1. Công tác chuẩn bị...................................................................................37

3.5.2. Gia công cốt thép cọc .............................................................................39

3.5.3. Thi công cọc giai đoạn 1 ........................................................................41

3.5.4. Thi công cọc giai đoạn 2 ........................................................................43

3.5.5. Dọn dẹp mặt bằng...................................................................................45

3.5.6. Hoàn trả mặt bằng ..................................................................................47

3.5.7. Bảng tiến độ tổng hợp ............................................................................48

3.5.8. Nhận xét: ................................................................................................50

Quá trình thi công thực tế ..............................................................................51

3.6.1. Tiến độ thực tế........................................................................................51

3.6.2. Về vấn đề phát sinh trong thực tế...........................................................53

Cập nhật các tham số theo quá trình thi công thực tế....................................56

3.7.1. Thời gian của bảng tiến độ tổng hợp......................................................56

Phân tích mô phỏng Monte Carlo theo thực tế ..............................................59

3.8.1. Công tác chuẩn bị...................................................................................59

viii

3.8.2. Công tác gia công cốt thép cọc...............................................................61

3.8.3. Thi công cọc giai đoạn I.........................................................................63

3.8.4. Thi công cọc giai đoạn II........................................................................65

3.8.5. Dọn dẹp mặt bằng...................................................................................67

3.8.6. Bàn giao mặt bằng..................................................................................69

3.8.7. Bảng tiến độ tổng hợp ............................................................................70

Phân tích, so sánh kết quả..............................................................................73

3.9.1. Công tác chuẩn bị...................................................................................73

3.9.2. Công tác gia công cốt thép cọc...............................................................75

3.9.3. Công tác thi công cọc giai đoạn I...........................................................77

3.9.4. Công tác thi công cọc giai đoạn II..........................................................80

3.9.5. Dọn dẹp mặt bằng...................................................................................83

3.9.6. Tiến độ tổng hợp ....................................................................................85

CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................89

Kết luận..........................................................................................................89

Kiến nghị........................................................................................................92

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................93

ix

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1: So sánh hai hàm PDF và hàm CDF (Hình 6, Đặng Nguyên Phương, 2014)

.....................................................................................................................................7

Hình 2.2: Trung bình của các phân bố từ X1 đến X5 sẽ có dạng phân bố chuẩn, (Hình

9, Đặng Nguyên Phương, 2014)..................................................................................8

Hình 2.3: Hiển thị mối đe doạ và cơ hội (Hình 2, “Event Chain Diagrams,”) .........17

Hình 2.4: Hiển thị rủi ro với xác suất và tác động khác nhau (Hình 3, “Event Chain

Diagrams,” ) ..............................................................................................................17

Hình 2.5: Trạng thái công tác (Hình 4, “Event Chain Diagrams,”)..........................18

Hình 2.6: Vấn đề, vấn đề kết thúc hay chuyển rủi ro (Hình 5, “Event Chain

Diagrams,”) ...............................................................................................................18

Hình 2.7: Đe dọa và cơ hội cục bộ và tổng thể (Hình 7, “Event Chain Diagrams,”)

...................................................................................................................................19

Hình 2.8: Rủi ro tổng thể phụ thuộc thời gian (Hình 8, “Event Chain Diagrams,” )19

Hình 3.1: Thông số hội tụ khi mô phỏng Monte Carlo (phần mềm Risky Project)..36

Hình 3.2: Bảng tiến độ của dự án kết hợp các rủi ro có thể phát sinh (phần mềm Risky

Project) ......................................................................................................................36

Hình 3.3: Bảng đăng ký rủi ro của dự án (phần mềm Risky Project).......................36

Hình 3.4: Đồ thị thể hiện ngày kết thúc công tác chuẩn bị (phần mềm Risky Project)

...................................................................................................................................37

Hình 3.5: Đồ thị thể hiện thời gian công tác chuẩn bị (phần mềm Risky Project)...38

Hình 3.6: Đồ thị thể hiện ngày kết thúc công tác gia công thép (phần mềm Risky

Project) ......................................................................................................................39

Hình 3.7: Đồ thị thể hiện thời gian gia công thép cọc (phần mềm Risky Project)...40

Hình 3.8: Đồ thị thể hiện ngày kết thúc thi công cọc giai đoạn I (phần mềm Risky

Project) ......................................................................................................................41

Hình 3.9: Đồ thị thể hiện thời gian thi công cọc giai đoạn I (phần mềm Risky Project)

...................................................................................................................................42

x

Hình 3.10: Đồ thị thể hiện ngày kết thúc thi công cọc giai đoạn II (phần mềm Risky

Project) ......................................................................................................................43

Hình 3.11: Đồ thị thể hiện thời gian thi công cọc giai đoạn II (phần mềm Risky

Project) ......................................................................................................................44

Hình 3.12: Đồ thị thể hiện ngày kết thúc của dọn dẹp mặt bằng (phần mềm Risky

Project) ......................................................................................................................45

Hình 3.13: Đồ thị thể hiện thời gian dọn dẹp mặt bằng (phần mềm Risky Project).46

Hình 3.14: Đồ thị thể hiện ngày hoàn trả mặt bằng (phần mềm Risky Project).......47

Hình 3.15: Tiến độ dự án có tính đến tác động của rủi ro (phần mềm Risky Project)

...................................................................................................................................48

Hình 3.16: Đồ thị biểu thị ngày kết thúc dự án (phần mềm Risky Project)..............49

Hình 3.17: Đồ thị thể hiện số ngày thi công dự án (phần mềm Risky Project)........50

Hình 3.18: Số cọc hoàn thành trong 1 ngày..............................................................52

Hình 3.19: Biểu đồ thể hiện tỷ lệ thời gian thực tế ...................................................54

Hình 3.20: Biểu đồ thể hiện tỷ lệ phần trăm của sự kiện theo thời gian...................55

Hình 3.21: Đồ thị thể hiện thời gian kết thúc công tác chuẩn bị (phần mềm Risky

Project) ......................................................................................................................59

Hình 3.22: Đồ thị thể hiện thời gian thi công công tác chuẩn bị (phần mềm Risky

Project) ......................................................................................................................60

Hình 3.23: Đồ thị thể hiện thời gian kết thúc gia công cốt thép cọc (phần mềm Risky

Project) ......................................................................................................................61

Hình 3.24: Đồ thị thể hiện thời gian gia công cốt thép cọc (phần mềm Risky Project)

...................................................................................................................................62

Hình 3.25: Đồ thị thể hiện thời gian kết thúc thi công cọc giai đoạn I (phần mềm

Risky Project)............................................................................................................63

Hình 3.26: Đồ thị thể hiện thời gian thi công cọc giai đoạn I (phần mềm Risky Project)

...................................................................................................................................64

Hình 3.27: Đồ thị thể hiện thời gian kết thúc thi công cọc giai đoạn II (phần mềm

Risky Project)............................................................................................................65