DSpace at VNU: Bài toán cân đối nguồn lực trên mạng cho hoạt động lập lịch của quản lý dự án

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

ĐÀM THANH TUẤN

Bài toán cân đối nguồn lực trên mạng cho hoạt
động lập lịch của quản lý dự án

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI 2015

1


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

ĐÀM THANH TUẤN

Bài toán cân đối nguồn lực trên mạng cho hoạt
động lập lịch của quản lý dự án

Ngành: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
Chuyên ngành: KỸ THUẬT PHẦN MỀM
Mã số: 60480103
LUẬN VĂN THẠC SĨ

Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. NGUYỄN VĂN VỴ

HÀ NỘI 2015
2


LỜI CẢM ƠN
Trƣớc tiên tôi xin đƣợc bày tỏ sự trân trọng và lòng biết ơn đối với PGS.TS.
Nguyễn Văn Vỵ, Giảng viên Khoa Công nghệ thông tin - Trƣờng Đại học Công nghệ ĐHQGHN. Trong thời gian học tập và làm luận văn tốt nghiệp, thầy đã dành nhiều thời
gian quý báu, tận tình chỉ bảo và hƣớng dẫn tôi trong việc nghiên cứu, thực hiện luận
văn.
Tôi xin đƣợc cảm ơn các GS, TS, các thầy cô giáo đã giảng dạy tôi trong quá
trình học tập và làm luận văn. Các thầy cô đã giúp tôi hiểu sâu sắc và thấu đáo hơn lĩnh
vực mà mình nghiên cứu để có thể vận dụng các kiến thức đó một cách hiệu quả nhất
vào trong công tác của mình.
Xin cảm ơn các bạn bè, đồng nghiệp và nhất là các thành viên trong gia đình đã
tạo mọi điều kiện tốt nhất, giúp đỡ, động viên, ủng hộ và cổ vũ tôi trong suốt quá trình
học tập và nghiên cứu để hoàn thành tốt bản luận văn tốt nghiệp này.

Tác giả

Đàm Thanh Tuấn

3


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, đây là công trình nghiên cứu của tôi trong đó có sự giúp
đỡ rất lớn của thầy hƣớng dẫn và các đồng nghiệp ở cơ quan. Các nội dung nghiên cứu
và kết quả trong đề tài này là hoàn toàn trung thực.
Trong luận văn, tôi có tham khảo đến một số tài liệu của một số tác giả đã đƣợc
liệt kê tại phần Tài liệu tham khảo ở cuối luận văn.

Hà Nội, ngày……tháng……năm 2015
Tác giả

Đàm Thanh Tuấn

4


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. 3
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................ 4
MỤC LỤC ....................................................................................................................... 5
BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BẢNG BIỂU ..................................................... 7
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 10
Chƣơng I: QUẢN LÝ DỰ ÁN VÀ BÀI TOÁN LẬP LỊCHError!

Bookmark

not

defined.
1.1. Khái quát về quản lý dự án ................................. Error! Bookmark not defined.
a. Định nghĩa quản lý dự án .................................... Error! Bookmark not defined.
b. Nhiệm vụ cơ bản của quản lý dự án ................... Error! Bookmark not defined.
1.2. Lập kế hoạch dự án và bài toán lập lịch .............. Error! Bookmark not defined.
a. Sơ đồ tổng quát của lập kế hoạch dự án ............. Error! Bookmark not defined.
b. Các khó khăn của việc lập kế hoạch dự án và bài toán lập lịchError! Bookmark
not defined.
Chƣơng II: LẬP KẾ HOẠCH DỰ ÁN VÀ VẤN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA ............... Error!
Bookmark not defined.

2.1. Thuật toán lập mạng dạng AOA ......................... Error! Bookmark not defined.
2.1.1. Nội dung thuật toán ...................................... Error! Bookmark not defined.
2.1.2. Ví dụ minh họa thuật toán ............................ Error! Bookmark not defined.
2.1.3. Sơ đồ khái niệm của thuật toán ..................... Error! Bookmark not defined.
2.2. Lập lịch biểu của dự án dựa trên mạng AOA ..... Error! Bookmark not defined.
2.2.1. Sơ đồ khái niệm của tiến trình lập lịch ......... Error! Bookmark not defined.
2.2.2. Tự động hóa tiến trình lập mạng AOA ......... Error! Bookmark not defined.
2.2.3. Tự động hóa các bƣớc còn lại ....................... Error! Bookmark not defined.
2.2.3. Ví dụ minh họa cho thuật toán ...................... Error! Bookmark not defined.
2.2.4. Phát biểu bài toán cân đối nguồn lực ............ Error! Bookmark not defined.
Chƣơng III : CÀI ĐẶT CHƢƠNG TRÌNH VÀ THỬ NGHIỆMError! Bookmark not
defined.
3.1. Giới thiệu chƣơng trình ....................................... Error! Bookmark not defined.
3.2. Một số kết quả đƣa ra từ các bƣớc thực hiện của ví dụ trong chƣơng trình Error!
Bookmark not defined.
a.Ví dụ 1 .................................................................. Error! Bookmark not defined.
5


b.Ví dụ 2 ................................................................. Error! Bookmark not defined.
c. Ví dụ 3 ................................................................. Error! Bookmark not defined.
d. Ví dụ 4 ................................................................ Error! Bookmark not defined.
e. Ví dụ 5 ................................................................. Error! Bookmark not defined.
3.3. Nhận xét về chƣơng trình .................................... Error! Bookmark not defined.
KẾT LUẬN ................................................................... Error! Bookmark not defined.
Những kết quả đạt đƣợc .......................................... Error! Bookmark not defined.
Những hạn chế và tồn tại ........................................ Error! Bookmark not defined.
Hƣớng tiếp tục nghiên cứu ..................................... Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 11

6


BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BẢNG BIỂU
Hinh 1.1. Sơ đồ tổng quát lập kế hoạch dự án............... Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.1: Bảng phân rã công việc ................................. Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.2: Thực hiện các bƣớc của giai đoạn 1.............. Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.3: Kết quả thực hiện các bƣớc của giai đoạn 1 . Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.4: Bảng công việc còn lại sau 4 lần lặp lại bƣớc 4 của giai đoạn 2. .......... Error!
Bookmark not defined.
Hình 2.1: Mạng công việc AOA sau khi kết thúc bƣớc 4d .......... Error! Bookmark not
defined.
Hình 2.2: Mạng công việc AOA sau khi kết thúc bƣớc 4 ............ Error! Bookmark not
defined.
Hình 2.3: Mạng công việc AOA sau khi kết thúc bƣớc 6 ............ Error! Bookmark not
defined.
Hình 2.4: Sơ đồ khái niệm xác định các đỉnh trung gian ............. Error! Bookmark not
defined.
Hình 2.5: Sơ đồ khái niệm vẽ mạng ban đầu ................ Error! Bookmark not defined.
Hình 2.6: Sơ đồ khái niệm thêm công việc giả vào mạng ban đầu ..... Error! Bookmark
not defined.
Hình 2.7: Sơ đồ khái niệm tiến trình lập lịch ................ Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.5 : Bảng cấu trúc dữ liệu cho bài toán lập mạng Error! Bookmark not defined.
Hình 2.8 : Tìm số công việc nhỏ nhất của các dòng chƣa xét ...... Error! Bookmark not
defined.
Hình 2.9 : Đánh dấu các bộ công việc có CVDT là nhỏ nhất ...... Error! Bookmark not
defined.
Hình 2.10 : Giữ lại chỉ công việc đƣợc đánh dấu trong bƣớc là khác nhau ........... Error!
Bookmark not defined.
Hình 2.11 : Xóa bộ công việc đã đánh dấu có mặt trong các bộ khác ở cột CVDT

....................................................................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 2.12 : Vẽ các công việc đi ra từ đỉnh 0 ................. Error! Bookmark not defined.
Hình 2.13 : Thêm các đỉnh trung gian vào sau công việc đƣợc vẽ ..... Error! Bookmark
not defined.
Hình 2.14 : Tìm đỉnh đầu của công việc ....................... Error! Bookmark not defined.
7


Hình 2.15 : Vẽ các công việc đi ra từ đỉnh trung gian .. Error! Bookmark not defined.
Hình 2.16 : Vẽ thêm đỉnh cuối cùng.............................. Error! Bookmark not defined.
Hình 2.17 : Thêm các đỉnh giả ...................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 2.18 : Thêm các công việc giả .............................. Error! Bookmark not defined.
Hình 2.19 : Đánh số lại các đỉnh ................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 2.20 : Thời gian bắt đầu sớm nhất ........................ Error! Bookmark not defined.
Hình 2.21 : Thời gian kết thúc muộn nhất ..................... Error! Bookmark not defined.
Hình 2.22 : Thời gian dự phòng .................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 2.23 : Vẽ sơ đồ Gantt ............................................ Error! Bookmark not defined.
Hình 2.24 : Vẽ sơ đồ biểu đồ nguồn lực ........................ Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.6: Bảng phân rã công việc cho trƣớc ................ Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.7: Bảng xác định các công việc chọn ................ Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.8: Bảng xác định các công việc loại .................. Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.9: Bảng đỉnh đầu và đỉnh cuối của công việc (chƣa đánh các đỉnh thoản mản
đỉnh đầu của CV(i) nhỏ hơn đỉnh cuối CV(i)) .............. Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.10: Bảng đỉnh đầu và đỉnh cuối của công việc (đã đánh các đỉnh thoản mản
đỉnh đầu của CV(i) nhỏ hơn đỉnh cuối CV(i)) .............. Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.11: Bảng tính tham số thời gian và các đỉnh găng ........... Error! Bookmark not
defined.
Bảng 2.12: Bảng tính thời gian dự phòng và công việc găng ...... Error! Bookmark not
defined.
Bảng 2.13 : Kết quả sau khi áp dụng thuật toán. ........... Error! Bookmark not defined.

Bảng 2.14 : Biểu đồ GANTT ........................................ Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.15 : Biểu đồ nhân lực sử dụng .......................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.16 : Biểu đồ đã cân đối nguồn lực <= 3 ............ Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.1 : Bảng dữ liệu đầu vào ................................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.2 : Bảng trung gian (ví dụ 1) ............................. Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.3 : Bảng thời gian bắt đầu sớm nhất, kết thúc muộn nhất (ví dụ 1) ........... Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3.4 : Bảng kết quả tổng hợp (ví dụ 1) .................. Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.5: Biểu đồ Gantt (ví dụ 1) ................................. Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.6 : Biểu đồ nguồn nhân lực chƣa cân đối nhân lực .......... Error! Bookmark not
defined.
8


Bảng 3.7: Biểu đồ nguồn nhân lực đã cân đối nhân lực Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.8: Bảng dữ liệu đầu vào (ví dụ 2)...................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.9: Bảng trung gian (ví dụ 2) .............................. Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.10: Bảng thời gian bắt đầu sớm nhất, kết thúc muộn nhất (ví dụ 2) .......... Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3.11 : Bảng kết quả tổng hợp (ví dụ 2) ................ Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.12: Biểu đồ Gantt (ví dụ 2) ............................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.13: Bảng dữ liệu đầu vào (ví dụ 3).................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.14 :Đỉnh trung gian (ví dụ 3) ............................ Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.15 : Thời gian bắt đầu sớm nhất, kết thúc muộn nhất (ví dụ 3) ................. Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3.16 : Bảng kết quả tổng hợp (ví dụ 3) ................ Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.17: Biểu đồ Gantt (ví dụ 3) ............................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.18. Bảng dữ liệu đầu vào (ví dụ 4) .................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.19 : Đỉnh trung gian (ví dụ 4) ........................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.20 : Thời gian bắt đầu sớm nhất, kết thúc muộn nhất (ví dụ 4) ................. Error!

Bookmark not defined.
Bảng 3.21: Bảng kết quả tổng hợp (ví dụ 4) ................. Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.22: Biểu đồ Gantt (ví dụ 4) ............................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.23. Bảng dữ liệu đầu vào (ví dụ 5) .................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.24. Bảng trung gian (ví dụ 5) ............................ Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.25 : Thời gian bắt đầu sớm nhất, kết thúc muộn nhất (ví dụ 5) ................. Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3.26: Bảng kết quả tổng hợp (ví dụ 5) ................. Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.27: Biểu đồ Gantt (ví dụ 5) ............................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.28. Tổng kết kết quả thử nghiệm chƣơng trình với các bài toán ............... Error!
Bookmark not defined.

9


MỞ ĐẦU
Hiện nay việc quản lý các dự án phần mềm còn gặp nhiều khó khăn, dẫn đến
phần mềm chuyển giao trễ hạn, chi phí vƣợt trội dự toán, các sản phẩm không đƣợc
nhƣ dự định. Một trong những vấn đề chủ yếu dẫn đến thất bại của các sản phẩm phần
mềm là do việc sử dụng các nguồn lực trong dự án không hiệu quả. Một dự án thƣờng
phải cần đến nhiều loại nguồn lực khác nhau: những nhóm ngƣời với kỹ năng khác
nhau, những trang thiết bị, phần mềm khác nhau và yêu cầu ở những thời điểm khác
nhau là khác nhau. Việc phân bổ các nguồn lực sẵn có vốn hạn chế cho các công việc
yêu cầu vào các thời điểm thích hợp là một bài toán khó thuộc loại bài toán đã biết
“phân công máy”. Nhiều bài toán phân công máy đã đƣợc mô hình hóa để có thể áp
dụng các thuật toán khác nhau dùng để giải các bài toán đã biết nhƣ bài toán quy hoạch
nguyên, bài toán nhánh cận, hay giải thuật di chuyền. Khó khăn đối với bài toán cân
đối nguồn lực bị hạn chế là các công việc đƣợc tiến hành theo một trình tự xác định.
Khi tiến hành phân bổ các nguồn lực có hạn cho nhu cầu các công việc trƣớc hết phải
tuân thủ ràng buộc này. Một mạng công việc thƣờng đƣợc xây dựng cho mỗi dự án để

biểu diễn mỗi quan hệ trƣớc sau của các công việc. Nó chính là một mô hình biểu diễn
các ràng buộc giữa các công việc đƣợc nói ở trên.
Hiện nay có hai cách biểu diễn mạng các công viêc: Cách thứ nhất biểu diễn
mạng công việc mà mỗi công việc là một nút (). Cách thứ hai biểu diễn mạng công
việc mà mỗi công việc là một cung (). Cách thứ nhất vẽ mạng rất đơn giản. Tuy nhiên
mạng có đƣợc không cho phép mô hình hóa bài toán phân bổ tài nguyên tối ƣu.
Phƣơng pháp thứ hai xây dựng mạng rất phức tạp, nhƣng khi có mạng công việc, ta có
thể sử dụng để mô hình hóa mô hình bài toán phân bổ tối ƣu để áp dung các thuật giải
đã có. Để hƣớng đến bài toán phân bổ tối ƣu nguồn lực trong bài toán lập lịch dự án, đề
tài ”Bài toán cân đối nguồn lực trên mạng cho hoạt động lập lịch của quản lý dự án”
đã đƣợc chọn làm đề tài luận văn cao học của tôi.
Trong luận văn tiến hành tự động hóa toàn bộ quá trình lập lịch của dự án sử dụng
mạng có công việc là các cung (mạng AOA). Từ trƣớc đến nay việc vẽ mạng này đƣợc
thực hiện bằng tay với một số hƣớng dẫn có tính gợi ý. Nhờ có thuật toán [] vẽ mạng
nên có thể tự động hóa việc lập mạng và do đó có thể tự động hóa toàn bộ quá trình lập
lịch cho dự án. Việc tự động lập mạng có công việc là cung cũng tạo cơ sở cho việc mô
10


TÀI LIỆU THAM KHẢO
[Cohe&2007] Yuval Cohen, Arik Sadeh. ‘A New Approach for Constructing and
Generating AOA Networks’, Journal of Computer Science, Volume 1, Issue 1.
2007.
[Davi&2006] David I. Cleland, Roland Gareis. Global project management handbook.
McGraw-Hill Professional, 2006
[Dims63] D. Dimsdale, 1963. Computer construction of minimal project network,
IBM systems journal, 2, 24-36.
[Hirs&94] Georges Hirsch, Đặng Hữu Đạo, Nguyễn Tiến Dũng, Nguyễn Chân. Quản
lý dự án, NXB Giáo dục, Trung tâm Pháp – Việt về Quản lý, Hà Nội, 1994,
trang: 188-209.

[Howe2001] Norman R.Howes, Modern Project Management. (Sucessfully Integrating
Project Management Knowledge Areas and Process). AMCOM – American
Management Association, 2001.
[Hugh&2002] Bob Hughes & Mike Cotterell. Software Project Management, Third
Edition. McGraw-Hill, 2002.
[Kamb&2000] J. D. Kamburowski, J. Michael, and M. Stallman, 2000. Minimizing the
Complexity of an Activity Network, Networks, 36 (1), 47-52.
[Kamb&92] J. D. Kamburowski, J. Michael, and M. Stallman , 1992. Optimal
construction of Project Activity Networks, Proceeding of the Annual Meeting
of the Decision Sciences Institute, San-Francisco, CA, 1424-1426.
[Kell&59] Kelley, James; Walker, Morgan. Critical-Path Planning and Scheduling.
1959 Proceedings of the Eastern Joint Computer Conference.
[Kiem&2008] Lê Văn Kiểm, Ngô Quang Tƣơng. Quản lý dự án bằng sơ đồ mạng.
NXB Xây dựng, 2008, trang: 13-20.
[Kris&79] M. S. Krishnamoorty, and N. Deon, 1979. Complexity of minimum-DummyActivities Problem in a PERT Network, Networks, 9, 189-194.
[Mich&93] D. Michael, J.Kambourowski and M. Stalim, On the minimum dummy-arc
problem, Recherche opérationnelle/Operations Research, vol. 27, no 2, 1993,
p. 153 2 168.
[Mouh&2011] Nasser Eddine Mouhoub, Abdelhamid Benhocine. An efficient
algorithm for generating AoA network A networks. Information System

11


department,

Qassim

University,

Saudi

Arabia.

Abdelhamid-

2011.
[Phuo2010] Từ Quang Phƣơng. Quản lý dự án. NXB Đại học Kinh tế Quốc dân, Hà
nội 2010.
[PMI.2004] Project Management Institute. A Guide to the, Project Management Body
of Knowledge, 3rd Edition, ANSI/PMI, 2004.
[Spin80] J. Spinard, 1980. The Minimum Dummy Task Problem, Networks, 16, 331348.
[Sylo81] M..M. Syslo, 1981. Optimal Construction of Event-Node Networks, RAIRO,
15, 241-260.
[Thai&69] Nguyễn Quang Thái, Hoàng Phong Oanh. Phương pháp sơ đồ mạng lưới.
NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1969.
[Than2006] Trịnh Quốc Thắng. Quản lý dự án xây dựng. NXB Khoa học và Kỹ thuật,
Hànội, 2006.
[Than78] Trịnh Quốc Thắng. Sơ đồ mạng trong xây dựng. Trƣờng Đại học Xây dựng
Hà Nội, 1978.
[Vy&2008] Nguyễn Văn Vỵ, Nguyễn Việt Hà. Giáo trình kỹ nghệ phần mềm, NXB
Đại học QGHN, 2008.
[Vy&2012] Nguyễn Văn Vỵ, Trần Thị Thu Minh. Một thuật toán mới lập mạng công
việc AOA (Activities On Arcs). Tạp chí “Kinh tế phát triển”, số 180, 2012
[Will85] Willis, R.J. 1985. An algorithm for constructing project network diagrams on
an ordinary line printer. Computers & Operations Research, Volume 12, Issue
2, 1985, Pages 163-168.

12