Ước lượng chi phí thực hiện công trình mạng lưới cấp nước trong giai đoạn lập dự án

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

----------------------------------------

TỐNG DƯƠNG CHÂU

ƯỚC LƯỢNG CHI PHÍ THỰC HIỆN

CÔNG TRÌNH MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

TRONG GIAI ĐOẠN LẬP DỰ ÁN

Chuyên ngành : Xây dựng dân dụng và công nghiệp

Mã số chuyên ngành : 60 58 02 08

LUẬN VĂN THẠC SỸ XÂY DỰNG

TP. Hồ Chí Minh, Năm 2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

----------------------------------------

TỐNG DƯƠNG CHÂU

ƯỚC LƯỢNG CHI PHÍ THỰC HIỆN

CÔNG TRÌNH MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

TRONG GIAI ĐOẠN LẬP DỰ ÁN

LUẬN VĂN THẠC SỸ XÂY DỰNG

Người hướng dẫn khoa học

TS. LÊ HOÀI LONG

TP. Hồ Chí Minh, Năm 2019

Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: TS. Lê Hoài Long

HV: Tống Dương Châu i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên : Tống Dương Châu

Tôi cam đoan rằng luận văn này: “Ước lượng chi phí thực hiện công trình

mạng lưới cấp nước trong giai đoạn lập dự án” là luận văn 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 trong luận văn này chưa từng được công bố

hay 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 quy định.

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

trường đại học hoặc cơ sở đào tạo khác.

Tp.HCM , Năm 2019

TỐNG DƯƠNG CHÂU

Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: TS. Lê Hoài Long

HV: Tống Dương Châu ii

LỜI CÁM ƠN

Trong quá trình thực hiện luận văn tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của

quý thầy cô, bạn bè, đồng nghiệp. Xin gởi lời cám ơn đến quý thầy cô giảng dạy

chuyên ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp khoa sau đại học của Đại học Mở

Thành Phố Hồ Chí Minh đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để tôi có thể hoàn thành

luận văn này.

Xin gởi lời cảm ơn chân thành đến thầy TS. Lê Hoài Long đã động viên, hướng

dẫn nhiệt tình, hỗ trợ tài liệu và truyền đạt nhiều kiến thức quý báu cững như gợi mở

những phương hướng để thực hiện, giải quyết khó khăn trong thời gian thực hiện đề

tài.

Xin gởi lời cảm ơn các bạn học viên cao học đã hỗ trợ, giúp đỡ và đóng góp ý

kiến cho luận văn này. Chúc các bạn sớm hoàn thành luận văn của mình một cách xuất

sắc.

Xin gởi lời cảm ơn các đồng nghiệp đang công tác tại Công ty Cổ phần Cấp

nước Phú Hòa Tân đã hỗ trợ tôi trong quá trình khảo sát và thu thập dữ liệu cần thiết

cho luận văn này.

Xin chân thành cảm ơn!

Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: TS. Lê Hoài Long

HV: Tống Dương Châu iii

TÓM TẮT

Những năm gần đây tốc độ phát triển đô thị ngày càng nhanh đòi hỏi sự phát

triển đồng bộ của các công trình hạ tầng kỹ thuật. Trong đó, công trình mạng lưới cấp

nước là hết sức cần thiết và cấp bách nhằm giải quyết vấn đề cấp nước an toàn cho

người dân đô thị.

Công trình mạng lưới cấp nước là công trình đặc thù nên việc xác định dự toán

mất nhiều công sức và thời gian do sự khác nhau về vị trí địa lý, hiện trạng kinh tế xã

hội, cơ sở hạ tầng, mật độ dân cư của từng khu vực tại thành phố Hồ Chí Minh.

Mục tiêu của nghiên cứu là xác định các yếu tố quyết định đến giá xây dựng

công trình mạng lưới cấp nước. Từ đó, đề xuất một phương thức mới để ước lượng giá

xây dựng công trình mạng lưới cấp nước và phân tích xác suất khoảng chi phí đó

thông qua mô hình hồi quy, kỹ thuật Bootstrap trước khi có thiết kế chi tiết.

Kết quả nghiên cứu giúp cho chủ đầu tư, các nhà quản lý dự án, nhà thầu có cơ

sở để ước lượng giá xây dựng công trình mạng lưới cấp nước một cách nhanh chóng

và chính xác để đánh giá tính khả thi trong giai đoạn lập dự án tại thành phố Hồ Chí

Minh

Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: TS. Lê Hoài Long

HV: Tống Dương Châu iv

ABSTRACT

In recent years, the development of urbans puts a presssure on the infrastructure

system. Therefore, water supply network (WSN) projects are necessary and urgent to

solve water supply issues for citizen’s demand. WSN projects are specific and

distinctive so that construction cost estimation is hard because of the differences of

geographical locations, socioeconomic stabilities, population densities etc. The aim of

this thesis is to identify factors which determine WSN construction cost. From that,

suggesting a new approach to estimate WSN construction cost and analyze the

probability of its range by using the linear regression and Bootstrap technique. The

result helps project owners, project managers, contractors have a basis to estimate

WSN construction.

Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: TS. Lê Hoài Long

HV: Tống Dương Châu v

MỤC LỤC

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

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

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

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

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

DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................viii

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

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................. x

CHƯƠNG 1 ........................................................................................................... 1

ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................ 1

1.1 Giới thiệu chung .......................................................................................... 1

1.2 Xác định vấn đề nghiên cứu ........................................................................ 1

1.2.1 Lý do dẫn đến nghiên cứu .......................................................................... 1

1.2.2 Các câu hỏi nghiên cứu ............................................................................... 2

1.3 Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................... 2

1.4 Quy mô nghiên cứu ..................................................................................... 2

1.5 Đóng góp của nghiên cứu ............................................................................ 2

CHƯƠNG 2 ........................................................................................................... 4

TỔNG QUAN ........................................................................................................ 4

2.1 Các khái niệm, lý thuyết, kiến thức và mô hình sử dụng........................... 4

2.1.1 Khái niệm ...................................................................................................... 4

2.1.2 Mô hình hồi quy tuyến tính bội .................................................................... 8

2.2 Các nghiên cứu tương tự đã công bố .............................................................. 8

2.2.1 Các nhân tố ảnh hưởng sự thành công của các dự án cấp nước tại khu

vực Gia Định.(Văn, L.T. and Thái, N.Q., 2014) ...................................................... 8

2.2.2 Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí thực hiện các dự án khu

dân cư vượt lũ trong giai đoạn lập dự án tại tỉnh An Giang.(Duy, L.T., 2015) ... 9

2.2.3 Ước tính thời gian thi công của dự án xây dựng cầu đường bộ ở khu vực

Đông Nam bộ và đồng bằng sông Cửu Long trong giai đoạn lập dự án.(Phúc,

N.H., 2015) ............................................................................................................ 10

Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: TS. Lê Hoài Long

HV: Tống Dương Châu vi

2.2.5 Phân tích xác suất thời gian thi công cọc khoan nhồi dùng kỹ thuật

bootstrap.(Long, L.H. et al., 2017b) ...................................................................... 11

2.2.6 Đánh giá rủi ro tiến độ thi công khi ước lượng cho các dự án xây dựng

cầu đường bộ. (Long, L.H. et al., 2017a)............................................................... 12

CHƯƠNG 3 ......................................................................................................... 14

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................................... 14

3.1 Quy trình nghiên cứu .................................................................................... 14

3.2 Thu thập dữ liệu ............................................................................................ 15

3.3 Công cụ nghiên cứu ....................................................................................... 15

3.4 Thiết lập mô hình hồi quy đa biến ................................................................ 15

3.4.1 Các phương pháp chọn biến ....................................................................... 15

3.4.2 Kiểm định mô hình hồi quy ........................................................................ 18

3.4.2.1 Kiểm định các giả thuyết của mô hình hồi quy ...................................... 18

3.4.2.2 Kiểm định các giả định trong mô hình hồi quy ...................................... 19

CHƯƠNG 4 ......................................................................................................... 21

XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỒI QUY ĐA BIẾN ................................................... 21

4.1 Xác định các yếu tố quyết định đến giá xây dựng công trình cấp nước ... 21

4.2 Xây dựng mô hình hồi quy đa biến ............................................................ 22

4.2.1 Mã hóa và phân loại các biến ..................................................................... 22

4.2.2 Phân tích tương quan giữa các biến ........................................................... 28

4.3 Phân tích hồi quy ........................................................................................ 32

4.3.1 Phân tích hồi quy với phương pháp Stepwise Selection ............................ 32

4.3.1 Kiểm định sơ bộ mô hình hồi quy .............................................................. 35

4.4 Phân tích hồi quy với phương pháp Stepwise, số mẫu quan sát là N = 94

và kiểm định các giả thuyết ................................................................................. 39

4.4.1 Phân tích hồi quy với phương pháp Stepwise Selection (N=94)................ 39

4.4.2 Kiểm định mô hình hồi quy với phương pháp Stepwise (N=94) ............... 42

4.4.2.1 Kiểm định mức độ giải thích của mô hình ................................................. 42

4.4.2.2 Kiểm định độ phù hợp của mô hình ........................................................... 42

4.4.2.3 Kiểm định về ý nghĩa các hệ số hồi quy riêng phần βk ............................... 43

4.4.2.4 Kiểm định giả định liên hệ tuyến tính ........................................................ 43

Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: TS. Lê Hoài Long

HV: Tống Dương Châu vii

4.4.2.5 Kiểm định giả định phương sai của sai số không đổi ................................. 44

4.4.2.6 Kiểm định giả định về phân phối chuẩn của phần dư ................................ 48

4.4.2.7 Kiểm định giả định về tính độc lập của sai số (không có tương quan giữa

các phần dư).......................................................................................................... 49

4.4.2.8 Kiểm định giả định không có mối tương quan giữa các biến độc lập (đo

lường đa cộng tuyến) ............................................................................................. 51

4.4.3 Kiểm tra sai số mô hình với phương pháp Stepwise ................................. 51

4.4.4 Phân tích thành tố chính (PCA) ................................................................. 51

CHƯƠNG 5 ......................................................................................................... 62

PHƯƠNG PHÁP BOOTSTRAP ........................................................................ 62

5.1 Phương pháp Bootstrap là gì? .................................................................... 62

5.2 Các bước sử dụng phương pháp Bootstrap ............................................... 62

5.3 Phân tích xác suất giá xây dựng thực hiện một dự án mạng lưới cấp nước

dùng phương pháp Bootstrap .............................................................................. 63

5.4 Kết quả phân tích của 4 dự án kiểm tra ..................................................... 66

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 68

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 70

PHỤ LỤC A ......................................................................................................... 72

BẢNG CÂU HỎI KHẢO SÁT ............................................................................ 72

PHỤ LỤC B ......................................................................................................... 74

TẬP HỢP DỮ LIỆU THU THẬP TỪ 100 BẢNG DỰ TOÁN .......................... 74

CÔNG TRÌNH MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC ....................................................... 74

PHỤ LỤC C ......................................................................................................... 80

TẬP HỢP DỮ LIỆU 94 DỰ ÁN CHẠY MÔ HÌNH HỒI QUY ........................ 80

VÀ 04 DỰ ÁN KIỂM TRA KẾT QUẢ TỪ PHƯƠNG PHÁP BOOTSTRAP . 80

PHỤ LỤC D ......................................................................................................... 86

BỘ DỮ LIỆU BOOTSTRAP .............................................................................. 86

(300 MÔ HÌNH HỒI QUY NGẪU NHIÊN) ....................................................... 86

PHỤ LỤC E ....................................................................................................... 101

CÁC BƯỚC XÂY DỰNG BẢNG 4.18 VÀ BẢNG 4.19 ................................... 101

VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM SPSS .................................................... 101

Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: TS. Lê Hoài Long

HV: Tống Dương Châu viii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Bậc tin cậy cấp nước ............................................................................................... 4

Bảng 3.1 Công cụ nghiên cứu .............................................................................................. 15

Bảng 4.1 Mã hóa và phân loại các biến ................................................................................ 22

Bảng 4.2 Tiêu chuẩn vật tư cấp nước ................................................................................... 24

Bảng 4.3 Bảng dữ liệu với 100 mẫu quan sát ....................................................................... 25

Bảng 4.4 Bảng phân tích tương quan giữa các biến .............................................................. 29

Bảng 4.5 Bảng Model Summary theo phương pháp Stepwise ............................................. 33

Bảng 4.6 Bảng hệ số của mô hình hồi quy theo phương pháp Stepwise ................................ 34

Bảng 4.7 Bảng dữ liệu với 94 mẫu quan sát ......................................................................... 36

Bảng 4.8 Bảng Model Summary theo phương pháp Stepwise (N=94) .................................. 39

Bảng 4.9 Bảng hệ số của mô hình hồi quy theo phương pháp Stepwise (N=94) ................... 40

Bảng 4.10 Bảng ANOVA theo phương pháp Stepwise (N=94) ............................................ 42

Bảng 4.11 Bảng kết quả kiểm định tương quan hạng giữa các biến phụ thuộc và phần dư .... 46

Bảng 4.12 Bảng tra cận trên cận dưới hệ số Durbin-Watson với độ tin cậy 99% .................. 50

Bảng 4.13 Bảng KMO ......................................................................................................... 53

Bảng 4.14 Bảng Model Summary theo phương pháp PCA ................................................... 53

Bảng 4.15 Bảng ANOVA theo phương pháp PCA ............................................................... 54

Bảng 4.16 Bảng hệ số của mô hình hồi quy theo phương pháp PCA .................................... 55

Bảng 4.17 Bảng phân tích tương quan hạng giữa các biến và phần dư theo PCA ................. 58

Bảng 4.18 Giá xây dựng và các tham số thống kê của 4 dự án kiểm tra ........................ 66

Bảng 4.19 Sai số PE giá xây dựng với ba phân vị 10%, 50%, 90% ...................................... 67

Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: TS. Lê Hoài Long

HV: Tống Dương Châu ix

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Hệ thống mạng lưới cấp nước ................................................................................. 6

Hình 3.1 Quy trình nghiên cứu ............................................................................................ 14

Hình 4.1 Các yếu tố quyết định giá xây dựng ...................................................................... 21

Hình 4.2 Hộp thoại phân tích tương quan giữa các biến ....................................................... 28

Hình 4.3 Hộp thoại phân tích hồi quy bằng phương pháp Stepwise ...................................... 32

Hình 4.4 Hộp thoại chọn thể hiện các thông số sau phân tích hồi quy .................................. 33

Hình 4.5 Hộp thoại chọn biểu đồ phân tán giữa phần dư và giá trị dự đoán .......................... 35

Hình 4.6 Biểu đồ phân tán giữa phần dư chuẩn hóa và giá trị dự đoán chuẩn hóa................. 36

Hình 4.7 Biểu đồ phân tán giữa phần dư chuẩn hóa và giá trị dự đoán chuẩn hóa (N=94) .... 43

Hình 4.8 Hộp thoại sao lưu phần dư chưa chuẩn hóa và giá trị dự đoán ............................... 44

Hình 4.9 Hộp thoại lấy giá trị tuyệt đối phần dư chưa chuẩn hóa ......................................... 45

Hình 4.10 Hộp thoại thực hiện kiểm định tương quan hạng ................................................. 45

Hình 4.11 Đồ thị tần suất phần dư chuẩn hóa ....................................................................... 48

Hình 4.12 Đồ thị Normal P-P Plot ....................................................................................... 49

Hình 4.13 Hộp thoại chọn xoay 13 biến ban đầu thành 13 thành tố chính ............................ 52

Hình 4.14 Hộp thoại sao lưu các biến mới sau khi xoay ................................................. 53

Hình 4.15 Biểu đồ phân tán giữa phần dư chuẩn hóa và giá trị dự đoán chuẩn hóa (PCA) .... 56

Hình 4.16 Đồ thị tần suất phần dư chuẩn hóa theo PCA ....................................................... 57

Hình 4.17 Đồ thị Normal P-P Plot theo PCA ....................................................................... 57

Hình 4.18 Hàm tạo ra các bootstrap ngẫu nhiên có hoàn lại ........................................... 63

Hình 4.19 Kết quả các tham số thống kê khi dùng phương pháp Bootstrap .................. 64

Hình 4.20 Biểu đồ mật độ xác suất dự án 96 ........................................................................ 65

Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: TS. Lê Hoài Long

HV: Tống Dương Châu x

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

WSN Water supply network

PCA Principal Component Analsyis

VIF Variance inflation factor

MPE Mean Percentage Error

MAPE Mean Absolute Percentage Error

HDPE High Densitive Poly Ethylen

uPVC unplasticized Poly Vinyl Chloride

PE-AL-PE PolyEthylen-Aluminium-PolyEthylen

BTXM Bê tông xi măng