Chương 4

TIẾN BỘ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG

- PHƯƠNG PHÁP CHỌN LỰA AHP

1. Khái niệm

 Khoa học công nghệ là tổng hợp cơ sở vật chất và phương pháp công nghệ do con người sáng tạo ra và sử dụng nó trong quá trình sản xuất

Phân loại tiến bộ khoa học công nghệ trong xây dựng

 Trong lĩnh vực đầu tư: nghiên cứu dự án, khảo sát, thiết kế xây dựng;

 Trong lĩnh vực xây lắp: gia cố nền; xử lý nền móng; công nghệ bê tông; công nghệ thép; công nghệ cốp pha, dàn giáo; hoàn thiện; xử lý chống thấm;

 Trong lĩnh vực tổ chức các xí nghiệp sản xuất phụ trợ: sản xuất vật liêu và cấu kiện xây dựng; cung ứng vật tư và các dịch vụ xây dựng; chế tạo sửa chữa máy móc thiết bị xây dựng;

 Trong lĩnh vực trang trí hoàn thiện, xử lý chống thấm, vi khí hậu và vật lý kiến trúc công trình;

 Trong lĩnh vực quản lý xây dựng.

2. Vai trò của tiến bộ

khoa học - công nghệ

 Phát triển lực lượng sản xuất, xây dựng cơ sở vật chất kỹ thuật và phát triển công nghiệp hoá xây dựng;

 Phát triển, hoàn thiện các hình thức tổ chức sản xuất và quản lý kinh tế trong xây dựng;

 Giảm nhẹ quá trình lao động, dần dần thay thế lao động thủ công bằng máy móc, trên cơ sở đó tạo điều kiện hoàn thiện người lao động;

 Nâng cao năng suất lao động, tiết kiệm hao phí lao động, và nguyên, nhiên vật liệu.

 Hạ giá thành sản phẩm xây dựng và nâng cao chất lượng sản phẩm xây dựng.

3. Cơ giới hoá trong xây dựng

Cơ giới hoá là sự chuyển quá trình thi công xây dựng từ lao động thủ công sang lao động bằng máy. Cơ giới hoá được phát triển qua ba giai đoạn:

 Giai đoạn cơ giới hoá bộ phận: một số công việc nặng nhọc có khối lượng thi công lớn được thi công bằng máy.

 Giai đoạn cơ giới hoá toàn bộ: tất cả các công việc thi công đều được thực hiện bằng máy, con người chỉ điều khiền sự hoạt động của máy móc.

 Giai đoạn nửa tự động và tự động hoá: áp dụng tự động hoá ở những khâu, những bộ phận cho phép.Với tự động hoá con người chỉ kiểm tra sự hoạt đông của hệ thống máy móc công nghệ mà sự hoạt động của nó đã được thiết kế theo lập trình định sẵn.

Phương hướng cơ giới hoá xây dựng

 Cơ giới hoá tối đa các công tác xây dựng có tính chất nặng nhọc và những khối lượng xây dựng lớn tập trung.

 Cơ giới hoá hợp lý từng bước, tiến tới cơ giới hoá toàn bộ quá trình thi công xây lắp và công tác vận chuyển, nghiên cứu áp dụng tự động hoá một số khâu.

 Kết hợp chặt chẽ trang bị những máy có công suất lớn vừa và nhó hợp lý phát triển và hoàn thiện các dụng cụ cơ khí nhỏ cầm tay đế phục thi công.

 Phối hợp tốt giữa máy chuyên dùng và máy đa năng.

 Phải đảm bảo tính thuần nhất, dễ tổ chức sử dụng và sửa chữa máy móc thiết bị.

 Trang bị máy xây dựng gắn liền với việc phát triển các mẫu nhà, các loại kết cấu và vật liệu xây dựng và các công nghệ xây dựng được áp dụng.

 Phải phân tích, so sánh và lựa chọn phương án tối ưu đảm bảo chỉ tiêu hiệu quả kinh tế cao

Các chỉ tiêu cơ giới hoá

 Mức độ cơ giới hoá của một loại công tác xây lắp:

 (2.l)

 Mức độ cơ giới hoá của công trình:

 (2.2)

 Trong đó:

 Qm : khối lượng công tác thi công bằng máy.

 Q : tổng khối lượng công tác thi công bằng máy và thủ công (tính bằng hiện vật);

 Gm : giá trị công tác xây lắp được thi công bằng máy, (tính bằng tiền);

 G : giá trị công tác xây lắp được thi công bằng máy và thủ công, (tính bằng tiền).

 Nhận xét: khi mức độ cơ giới hoá cao thì hệ số

Mức trang bị cơ giới hoá:

 Mức trang bị cơ giới cho lao động (ký hiệu là Ktb)

 (công suất thiết bị/người)

 Mức trang bị cơ giới cho một đồng vốn đầu tư (ký hiệu là Ktbv)

 Trong đó:

 Pm : tổng công suất máy móc thiết bị của đơn vị.

 Vm : tổng giá trị máy móc thiết bị thi công của đơn vị.

 V : tổng vốn đầu tư của đơn vị, gồm vốn cố định và vốn lưu động,

Tính lượng lao động tiết kiệm được do nâng cao trình độ cơ giới hoá

Tính năng suất lao động bình quân của một công nhân

 Nbq : năng suất lao động bình quân của một công nhân;

 Ntc : năng suất lao động của một công nhân thủ công;

 Nm : năng suất lao động của một công nhân cơ giới;

 Km : trình độ cơ giới hoá của công trình.

 100% : tổng khối lượng công tác của công trình.

 Suy ra:

 Km : là khối lượng công tác xây lắp thực hiện bằng máy;

Tính lượng lao động tiết kiệm cho 1 đơn vị công tác xây lắp

III. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA ĐẦU TƯ KỸ THUẬT MỚI

 Chia nội dung chi phí trong giá thành thành hai nhóm là chi phí cố định và chi phí biến đổi.

 Gọi:

 Ztg - tổng giá thành sản phẩm sản xuất hàng loạt trong năm;

 Z - giá thành một đơn vị sản phẩm;

 P - chi phí biến đổi tính cho một đơn vị sản phẩm;

 F - chi phí cố định của doanh nghiệp trong năm;

 n - số lượng sản phẩm sản xuất trong năm.

 Ta có:

 Chi phí bất biến (chi phí cố định hay định phí) của doanh nghiệp trong một thời đoạn (thường là một năm) là loại chi phí không thay đổi, không phụ thuộc vào khối lượng sản phẩm sản xuất ra trong năm. Ví dụ chi phát cho bộ máy quản lý, lãi trả nợ dài hạn, chi phí khấu hao tài sản cố định v.v..,

 Chi phí khả biến (biến phí) tính cho một thời đoạn là loại chi phí thay đổi, phụ thuộc vào khối lượng công tác xây lắp làm ra trong thời đoạn đó. Ví dụ: chi phí vật liệu, nhân công theo lương sản phẩm, năng lượng. sử dụng máy thi công v.v.

IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUNG ĐÁNH GIÁ, SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN ỨNG DỤNG KHOA HỌC - CÔNG NGHỆ TRONG XÂY DỰNG

1. Phương pháp dùng chỉ tiêu tổng hợp không đơn vị đo để xếp hạng phương án

• Ưu điểm:

 Tính gộp tất cả các chỉ tiêu với các đơn vị đo khác nhau vào một chỉ tiêu tổng hợp duy nhất để xếp hạng phương án;

 Có thể đưa nhiều chỉ tiêu vào so sánh;

 Có tính đến tầm quan trọng của từng chỉ tiêu;

• Nhược điểm:

 Nếu việc lựa chọn các chỉ tiêu để đưa vào so sánh không đúng sẽ gây nên các trùng lắp;

 Dễ che lấp mất chỉ tiêu chủ yếu.

• Lĩnh vực áp dụng:

 Đánh giá các công trình không mang tính chất kinh doanh mà mang tính chất phục vụ công cộng đòi hỏi chất lượng phục vụ là chủ yếu:

 Cho việc thi chọn các PA thiết kế, cho điểm chọn nhà thầu.

 Ít dùng cho khâu lựa chọn PA theo góc độ hiệu quả tài chính của doanh nghiệp.

a. Phương pháp tính điểm đơn giản

 Trình tự tính toán:

 Lựa chọn các chỉ tiêu để đưa vào so sánh.

 Xác định thang điểm và điểm cho mỗi chỉ tiêu (theo phương pháp đánh giá của chuyên gia)

 Xác định trọng số (quyền số) của mỗi chỉ tiêu.

 Tính điểm của môi chỉ tiêu có xét đến trọng số cho từng phương án và tính tổng số điểm của mỗi phương án.

 Chọn phương án tốt nhất theo tiêu chuẩn cực đại tổng số điểm.

b.Phương pháp dùng chỉ tiêu tổng hợp không đơn vị đo

 Lựa chọn chỉ tiêu để đưa vào so sánh

 Xác định hướng và làm các chỉ tiêu đồng hướng

 Xác định hướng của hàm mục tiêu là cực đai hay cực tiểu..

 Làm đồng hướng các chỉ tiêu: chỉ tiêu nào nghịch hướng với hàm mục tiêu thì phải lấy số nghịch đảo của chúng để đưa vào so sánh.

 Xác định trọng số của mỗi chỉ tiêu.

 Triệt tiêu đơn vị đo của các chỉ tiêu.

 Hiện nay có nhiều phương pháp triệt tiêu dợn vị đo của các chỉ tiêu. Phổ biến nhất là phương pháp Pattem và phương pháp so sánh từng cặp chỉ tiêu.

 Phương pháp Pattern tính theo công thức sau:

Trong đó:

Pij - trị số không đơn vị đo của chỉ tiêu Cij (i là tên chỉ tiêu với m chỉ tiêu, j là tên

phương án với n phương án);

Cij - trị số có đơn vị đo của chỉ tiêu i phương án j.

- tổng các trị số có đơn vị đo của chỉ tiêu i của các phương án so sánh

Xác định trị sô' tổng hợp không đơn vị đo của mỗi chỉ tiêu:

 Theo phương pháp Pattern:

Trong đó:

Vij - trị số tổng hợp không đơn vị đo của phương án j;

Sij - trị số không đơn vị đo của chỉ tiêu i thuộc phương án j;

Wi - trọng số của chỉ tiêu i.

Tuỳ theo hàm mục tiêu là cực đại hay cực tiểu mà ta chọn phương án có trị số Vj = max hay Vj = min.

 Ta có C51 = 1/0,4 = 2,5; C52 = 1/0,8 = l,25.

Xác định trọng số của mỗi chỉ tiêu.

Triệt tiêu đơn vị đo của các chỉ tiêu.

Tương tự

P21 = 57,14 P22 = 42,86

P31 = 57,14 P32 = 42,86

P41 = 55,55 P42 = 44,46

P51 = 66,67 P52 = 33,33

 Tính trị số tổng hợp không đơn vị đo của các phương án.

V1 = (40x0,28) + (57,14x0,18) + (57,14x0,08)+ (55,55x0,28) + (66,67x0,18) =53,61

V2 = (60x0,28) + (42,86x0,18) + (42,86x0,08) + (44.46x0,28) + (33,33x0,18)=46.39

 Kết luận: chọn phương án 2 vì V2 = min

2. Phương pháp giá trị - giá trị sử dụng

 Mỗi phương án kỹ thuật đều có hai loại thông số đặc trưng là giá trị (vốn đầu tư, giá thành sản phẩm v.v.) và giá trị sử dụng (công suất, trình độ kỹ thuật, mức độ tiện nghi, tính thẩm mỹ, bảo vệ môi trường v.v.).

 Khi so sánh về mặt giá trị ta phải bảo đảm sao cho các phương án phải có giá trị sử dụng như nhau. Nếu không => phải đưa các phương án có cùng một giá trị sử dụng. Trường hợp đơn giản nhất, khi chỉ cần chú ý đến giá trị sử dụng về công suất, thì khi so sánh hai phương án khác nhau về công suất theo các chỉ tiêu chi phí. ta chỉ việc quy các chi phí về một đơn vị công suất.

 Tuy nhiên trong thực tế, giá trị sử dụng được đặc trưng bởi hàng chục chỉ tiêu, khi đó phương pháp quy đổi trên không thể áp dụng được. Trong trường hợp này ta phải dùng phương pháp giá trị - giá trị sử dụng.

 Theo phương pháp này ta cần tính các chỉ tiêu giá trị (chi phí và chỉ tiêu giá trị sử dụng tổng hợp không đơn vị đo. Phương án tốt nhất khi thoả mãn các điều kiện sau:

 Chi phí tính trên một đơn vị giá trị sử dụng tổng hợp nhỏ nhất hay số giá trị sử dụng tổng hợp tính trên một đơn vị chi phí lớn nhất.

b. Các lĩnh vực áp dụng:

 Để so sánh các phương án có giá trị sử dụng khác nhau và không lấy chỉ tiêu lợi nhuận là chính;

 để đánh giá các dự án đầu tư phục vụ công cộng. nhất là phần hiệu quả kinh tế- xã hội;

 để xác định mức hiện đại hợp lý của các phương án kỹ thuật về mặt kinh tế,

 để so sánh các phương án cải tạo và môi trường;

 để so sánh các phương án thiết kế bộ phận như vật liệu, kết cấu xây dựng v.v... .

Các bước tính toán :

Tính giá trị sử dụng tổng hợp của phương án:

 Giá trị sử dụng tổng hợp của phương án đang xét được xác định theo phương pháp chỉ tiêu tổng hợp không đơn vị đo. Theo công thức (2.34) và (2.35). Các chỉ tiêu giá trị sử dụng có thể không cần tính đến trọng số.

 Tính chi phí một đơn vị giá trị sử dụng tổng hợp của phương án:

 Hoặc tính số đơn vị giá trị sử dụng tổng hợp tính trên một đồng chi phí của phương án

=> Số đơn vị giá trị sử dụng tổng hợp tính trên một đồng chi phí của phương án Sdgj

Gdsj - chi phí tính cho một đơn vị giá trị sử dụng tổng hợp của phương án ;

Gj - giá trị hay chi phí của phương án; (đơn vị tính bằng tiền);

Sj - giá trị sử dụng tổng hợp của phương án đang xét

Chọn phương án tốt nhất

 Tiêu chuẩn chọn phương án là chi phí tính cho một đơn vị giá trị sử dụng tổng hợp của phương án là nhỏ nhất; hoặc số đơn vị giá trị sử dụng tổng hợp tính trên một đồng chi phí của phương án là lớn nhất.

 Ưu điểm của phương pháp này là có thể so sánh các phương án có giá trị sử dụng khác nhau

Nhược điểm:

 Không xét đến sự quan trọng khác nhau của các chỉ tiêu khi tính giá trị sử dụng.

Analytic Hierarchy Process

 Multiple criteria

• quantitative

• qualitative, "intangible= incapable of being touched"

• subjective

 provides measures of judgement consistency

 derives priorities among criteria and alternatives

 "user-friendly" pair-wise comparisons

Using AHP

1. Decompose the problem into a hierarchy

2. Make pairwise comparisons and establish priorities among the elements in the hierarchy

3. Synthesise the results (to obtain the overall ranking of alternatives w.r.t. goal)

4. Evaluate the consistency of judgement

Approximation of the Consistency Index

1. Multiply each column of the pairwise comparison matrix by the corresponding weight.

2. Divide of sum of the row entries by the corresponding weight.

3. Compute the average of the values from step 2, denote it by Lmax.

4. The approximate CI is

The mathematics of AHP

Suppose we already know the weights [w1, w2, w3, . . . wn] of the n criteria and we form the following n x n pairwise-ratio matrix:

This pairwise-ratio matrix A and the vector of weights satisfy the following equation:

This equation is of the form:

A w =  w

 So w is an eigenvector of matrix A corresponding to eigenvalue 

 (In fact, is the only non-zero eigenvalue, and w the unique eigenvector.)

 Now, if we only know A, but not w, we can find what w is by solving for the eigenvalues and eigenvectors of A.

 We use a continuous scale instead of a 9-point scale, and, more importantly, our judgement is consistent, then the pairwise comparison matrix is exactly of the form A and the weights for the criteria are given by the eigenvector corresponding to eigenvalue .

Computing the weights for AHP

Eigenvector Method:

1. Find largest eigenvalue of the pairwise comparison matrix

2. Find corresponding eigenvector

Approximate Method:

1. Normalise each column (i.e. divide each entry by its column total)

2. The average values of row i in the normalised matrix is the estimate for weight i.

Consistency Index

 Reflects the consistency of one's judgement

CI = max  n .

n  1

Random Index (RI)

 The CI of a randomly-generated pairwise comparison matrix

 Tabulated by size of matrix:

. n RI .

2 0.0

3 0.58

4 0.90

5 1.12

6 1.24

7 1.32

8 1.41

9 1.45

10 1.51

Consistency Ratio

CR = CI / RI

In practice, a CR of 0.1 or below is considered acceptable.

 Any higher value at any level indicate that the judgements warrant re-examination.