Xây dựng công cụ đánh giá năng lực nhà thầu dựa vào thuật toán SVM kết hợp Ga và phưong pháp AHP trong môi trường Matlab

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC RÁCH KHOA

TRẰN VĂN PHÚC

XÂY DỰNG CÔNG CỤ ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC NHÀ

THẦU DỰA VÀO THUẬT TOÁN SVM KẾT HỢP GA VÀ
PHƯƠNG PHÁP AHP TRONG MÔI TRƯỜNG MATLAB
Chuyên ngành: Quản lý Xây dựng
Mã số ngành: 60.58.03.02

LUẬN VĂN THẠC Sĩ

TP. HỒ Chí Minh, Năm 2019


CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH
TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHÓ HỒ CHÍ MINH.
Cán bộ Hướng dẫn khoa học: TS. CHU VIỆT CƯỜNG ...................

Cán bộ chấm phản biện 1: TS. PHẠM vũ HỒNG SON

Cán bộ chấm phản biện 2: TS. NGUYỄN TUẤN KIỆT ..........................................
Luận Văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ Trường Đại
học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh ngày 06 tháng 7 năm 2019

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn Thạc sĩ gồm:
1. TS. ĐỖ TIẾN SỸ

2. TS. PHẠM VŨ HỒNG SON
3. TS. NGUYỄN TUẤN KIỆT
4. TS. TRẦN ĐƯC HỌC
5. TS. NGUYỄN ANH THƯ
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn và Trưởng khoa quản
lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
TP.HCM, ngày ........... tháng ............ năm 2019

CHỦ TỊCH HỘI ĐÒNG

TS. ĐÕ TIẾN SỸ

KHOA KỸ THUẬT XÂY DựNG


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

...................... —oOo—

TP. HCM, ngày ........ tháng ......... năm 2019

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC sĩ
Họ và tên học viên:

TRẦN VĂN PHÚC

Giới tính: Nam

Ngày tháng năm sinh: 28 - 02 - 1991

Nơi sinh: Bĩnh Định

Chuyên ngành: QUẢN LÝ XÂY DỤNG
MSHV: 1670149
1- TÊN ĐỀ TÀI:

XÂY DỰNG CÔNG CỤ ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC NHÀ THẦU DỰA VÀO

THUẬT TOÁN SVM KẾT HỢP GA VÀ PHƯƠNG PHÁP AHP TRONG
MÔI TRƯỜNG MATLAB
2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:

s Xác định các tiêu chí thể hiện năng lực nhà thầu xây lắp bằng khảo sát ý kiến chuyên gia
s ứng dụng phuơng pháp AHP bằng phần mềm Expert Choice để tính toán trọng số các tiêu chí,
phân loại tập dữ liệu huấn luyện.
Xây dựng mô hĩnh s VM kết họp GA để đánh giá năng lực nhà thầu trên phần mềm
Matlab
s Đánh giá, kết luận, đề xuất ứng dụng và huớng phát triển công cụ.
3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:

11/02/2019

4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 02/06/2019
5- HỌ VÀ TÊN CÁN Bộ HƯỚNG DẪN: TS. CHU VIỆT CƯỜNG

TPHCM, ngày ....... thảng ......... năm 2019

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BM ĐÀO TẠO

DỰNG

TS. CHU VỆT CƯỜNG

TS. ĐÕ TIẾN SỸ

KHOA KỸ THUẬT XÂY


LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS.Chu Việt Cường về sự tin tưởng, quan
tâm và tận tình chỉ dẫn, động viên của Thầy trong suốt thời gian thực hiện luận văn.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý Thầy, Cô trong Bộ môn Thi công và Quản lý
Xây Dựng, Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh về kiến thức mà các thầy cô
đã truyền đạt.
Xin cảm ơn gia đĩnh đã động viên học tập và các Anh, Chị, Em đồng nghiệp tại công
ty CPXD &KD Địa Ốc Tân Kỷ đã hỗ trợ tôi trong quá trĩnh thực hiện Luận văn.

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 02 tháng 06 năm 2019

Người thực hiện luận văn

Trần Văn Phúc


Trang 0

TÓM TẮT LUẬN VĂN.
Đe tìm ra một nhà thầu đủ năng lực để thi công là một trong các yếu tố quyết định
đến sự thành bại của dự án xây dựng. Vậy, làm cách nào để tìm ra nhà thầu này một cách
nhanh chóng, tốn ít chi phí, ít rủi ro và cho độ chính xác cao,... đang là một thách thức lớn
trong lĩnh vực xây dựng. Nhằm mục đích giải quyết vấn đề này, tác giả đã phát triển công
cụ đánh giá năng lực nhà thầu bằng phuơng pháp Trí tuệ nhân tạo.
Trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligence - AI) đang là một trong những công nghệ
đuợc quan tâm nhất ở thời điểm hiện tại và là một trong những đại diện tiêu biểu của làn
sóng công nghiệp lần thứ tu.
Trong luận văn này, tác giả ứng dụng thuật toán SVM kết họp GA, sử dụng kết quả
thực tế và phuơng pháp AHP để xây dựng tập huấn luyện. Công cụ đuợc viết trên nền
Matlab trực quan và dễ sử dụng.
Phuơng pháp s VM là một trong những phuơng pháp phân loại phi tuyến mạnh nhất
hiện nay. Trong đó, có 2 tham số nguời dùng phải tự định nghĩa, nó quyết định hiệu suất
làm việc của SVM. Tác giả đã kết hợp phuơng pháp Di truyền (GA) để tối uu 2 tham số
này nhằm tăng hiệu suất của công cụ.
Công cụ này không chỉ giúp Nhà đầu tu đánh giá nhanh chóng năng lục nhà thầu
mà còn tiềm năng phân loại các lĩnh vực khác với tập huấn luyện tuơng ứng.

Từ khóa: Phương pháp SVM, Phương pháp Di Truyền (GA), Phương pháp
AHP, Phần mềm Malab.


Trang 1
ABSTRACT
Seeking a qualified contractor for construction is one of the decisive factors for the
success of a construction project. There fore, how to find this contractor quickly, with a
low cost, risk reduction and high accuracy, ... is a major challenge in the construction
sector. In this regard, the author has developed a tool to assess contractor capabilities with
Artificial Intelligence.

Artificial Intelligence (abbreviated AI) is one of the most exciting technologies
nowadays and represents for the fourth industrial revolution.
In this thesis, the author applies SVM algorithm combined with genetic method
(GA), and uses actual results together with AHP method to build a training set. The Matlab
tool is visual and easy to use.
SVM method is one of the most powerful nonlinear classifying methods today. In
that method, the determination of two user parameters is crucial, and it influences to the
performance of SVM.The SVM algorithm has been combined with GA to optimize these
two parameters, subsequently leads to the increase in the efficiency of the tool.
This tool not only helps investors to quickly assess contractor capability but also
possesses the potential to classify other fields with the corresponding training.

Keywords: SVM Method, Genetic Methods (GA), AHP Method, Matlab
Software.


Trang 2
LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Tôi, Trần Văn Phúc, xin cam đoan rằng trong quá trình thực hiện Luận văn đề tài “

Xây dựng công cụ đánh giá năng lực nhà thầu dựa vào thuật toán SVM kết
họp Ga và phưong pháp AHP trong môi trường Matlab” các kết quả nghiên cứu
được thực hiện hoàn toàn trung thực và chưa được công bố ở bất kỳ nghiên cứu nào. Tôi
xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về nghiên cứu của mình ./.

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 02 thảng 06 năm 2019

Người thực hiện luận văn

Trần Văn Phúc

Trang 3

MỤC LỤC
TÓM TẮT LUẬN VĂN ...................................................................................................... 0
CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................... 8
1.1.

Xác định vấn đề nghiên cứu ...................................................................................... 8

1.2.

Các mục tiêu nghiên cứu: .......................................................................................... 9

1.3.

Phạm vi nghiên cứu:.................................................................................................. 9

1.4.

Kết luận chương: ....................................................................................................... 9

CHƯƠNG 2: TÔNG QUAN ............................................................................................. 11
2.1.

Đóng góp của nghiên cứu: ...................................................................................... 11

2.1.1.

Học thuật: ............................................................................................................. 11

2.1.2.

Thực tiễn : ............................................................................................................. 11

2.2.

Các nghiên cứu trong nước liên quan: .................................................................. 11

2.3.

Các nghiên cứu nước ngoài liên quan................................................................... 16

2.4.

So sánh pp SVM và pp mạng Neuron : ................................................................ 17

2.5.

Tối ưu hệ số phạt c, hệ số y trong SVM : ............................................................. 18

2.6.

Ưu điểm của thuật toán Di truyền trong việc tối ưu hai hệ số c, y ....................... 18

2.7.

Tổng hợp đánh giá các tiêu chí lựa chọn theo công thức...................................... 18

2.8.

Cơ sở lý thuyết :.................................................................................................... 19

* Thuật toán SVM (Support Vector Machine) .................................................................19
2.9.1.

Ý tưởng của phương pháp: ..................................................................................19

2.9.2.

Khái niệm trình phân loại SVM............................................................................ 19

2.9.3.

Khái niệm hàm hạt nhân: .....................................................................................20

2.9.4.

Phân lớp tuyến tính: .............................................................................................. 20

2.9.5.

Phân lớp phi tuyến tính: .......................................................................................22

*Thuật Di truyền,- ............................................................................................................. 24
2.9.6.

Các tính chất của Di truyền .................................................................................24

2.9.7.

Cơ chế của Di truyền ...........................................................................................25

2.9.8.

Hàm mục tiêu (fitness function) ..........................................................................25

2.9.9.

Chọn lọc cá thể (selection) ................................................................................... 26

2.9.10.

Quy tắc bánh xe Roulete (Roulete wheel selection) ..........................................26

2.9.11.

Chọn lọc xếp hạng (Rank selection)..................................................................27


Trang 4
2.9.12.

Chọn lọc cắt (Truncation selection) .................................................................. 28

2.9.13.

Lai ghép (crossover) .......................................................................................... 28

2.9.14.

Lai ghép một điểm (one point crossover) ......................................................... 29

2.9.15.

Đột biến (Mutation) ........................................................................................... 29

2.9.16.

Đột biến một điểm ............................................................................................. 29

*Phương pháp AHP: ......................................................................................................... 30
2.9. Các phương pháp đánh giá mô hình máy học ........................................................ 33
2.10.1.

Đánh giá bằng phương pháp Accuracy ............................................................. 33

2.10. Kết luận ................................................................................................................. 33
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu ................................................................. 34
3.1...................................................................................................................... Quy
trình nghiên cứu chung:.................................................................................................... 34
3.2...................................................................................................................... Quy
trình nghiên cứu chi tiết: .................................................................................................. 35
3.2.1.

Xin ý kiến chuyên gia về tiêu chí để đánh giá gói thầu đã thi công: .................... 37

3.2.2.

Xây dựng phương pháp AHP để xử lý số liệu ..................................................... 40

3.3. Kết luận ................................................................................................................... 41
CHƯƠNG 4: THU THẬP VÀ PHÂN TÍCH SỐ LIỆU ................................................... 42
4.1. Lựa chọn, đánh giá các tiêu chí: ............................................................................. 42
4.2. Kiểm tra theo phương pháp trung bình .................................................................. 43
4.3. Kiểm tra độ tin cậy của thang đo bằng hệ so Cronbach’s Alpha............................. 44
4.4. Xây dựng bảng ma trận so sánh cặp để tổng hợp ý kiến các chyên gia .................. 47
4.5. Sử dụng phần mềm Expert choice để tính trọng số các tiêu chí và chỉ số độ
nhất quán CR:.................................................................................................................... 49
4.6. Thu thập, xử lý dữ liệu: .......................................................................................... 50
4.7. Tính điểm và phân loại dữ liệu, gắn nhãn dữ liệu ................................................... 52
4.8. Xây dựng tiêu chí cho tập huấn luyện ..................................................................... 52
4.9. Kết luận chương ...................................................................................................... 54
CHƯƠNG 5: XÂY DựNG MÔ HÌNH SVM KẾT HỢP GA TRÊN MÔI TRƯỜNG
MATLAB .......................................................................................................................... 55
5.1. Mô hình SVM kết hợp GA: ..................................................................................... 55
5.2. Mô hình SVM đã được huấn luyện với C*,Y* đã tối ưu ....................................... 57
5.3. Xây dựng mô hình trên Matlab................................................................................ 57
5.4. Kết luận chương ...................................................................................................... 60
CHƯƠNG 6: ĐÁNH GIÁ, ĐỀ XUẤT PHÁT TRIỂN .................................................... 61


Trang 5
6.1. Đánh giá mô hình theo phuơng pháp Accuracy: .................................................... 61
6.2. .................................................................................................................... Kết luận
......................................................................................................................................... 64
6.3. .................................................................................................................... Hạn chế
của nghiên cứu: ................................................................................................................ 65
6.4. Huớng nghiên cứu tiếp theo ..................................... độ

Kinh
Quản lý
nghiệm của
nghiệm
thực tế
chất Tài chính
chi huy
đạt được
nhà thầu
lượng
trưởng
(tháng)
(năm)
(năm)

X7
Số
lượng

X8

Y

công nhân
Công huy động
An toàn
nghệ tối đa cho
dự

án

PHÂN
LOẠI

(người)

41

0.4

7

10

4

7

7

15

10

1

42

0.7

7

8

15

10

48

1.4

7

44

1.3

3
3

4

7

11
65

3

5

2
4

10
3

45

10
3

12
3

38

10
7

1

43

10
7

3

-1
-1

46

1.5

10

10

5

10

45

7

1

47

1

10
3

10
7

7

8
14

20

7

1

21

3

-1

3

2
3

3

10
7

4

3

22

3

-1

7

2

4

3

12

10

1

6
5

9

10
7

20
14

10
3

1

48
49

1
1.5

50

1.3

10
3

51

1.3

3

52

0.6

3

10
10

10

7

1

1


Trang 82

XI

X2

X3

X4

X5

X6

Kinh

STT Tiến độ
Kinh
Quản lý
nghiệm của
nghiệm
thực tế
chất Tài chính
chi huy
đạt được
nhà thầu
lượng
trưởng
(tháng)
(năm)
(năm)
53
54

2
5

X7
Số
lượng

X8

Y

công nhân

Công huy động
An toàn
nghệ tối đa cho
dự

án

PHÂN
LOẠI

(người)

10

3

4

3

7

30

7

2

3

10

2
5

8

19

10
3

1
-1

10

17

10

1

10
7

17

1

15

10
7

1

55

0.2

10
3

56

0.2

3

10

5

57

0.2

7

10
7

3

8
3

4

5

7

10

7

7

5

4

10

200

7

1

10
3

7

6
4

10
3

120

10

1

10

1

10
7

7

5

7

5

7

14

10
3

1

7

12
7

12
135

7

3

5

3

250

7

58
59

1
5

10
7

60

3

3

61

8
4.8

7

62
63
64

8

14

3

10

1

1
-1


Trang 83

XI

X2

X3

X4

X5

X6

Kinh
STT Tiến độ
Kinh
Quản lý

nghiệm của
nghiệm
thực tế
chất Tài chính
chi huy
đạt được
nhà thầu
lượng
trưởng
(tháng)
(năm)
(năm)
65

6

3

3

66
67

12
4

10
7

3

2
7

10

7

68
69

9

7

4

5

70

12
13

10
7

10
7

7

10
3

73

8
7

7

74

9

71
72

75

6

X7
Số
lượng

X8

Y

công nhân
Công huy động
An toàn
nghệ tối đa cho
dự

án

PHÂN
LOẠI

(người)

11

3

143

3

-1

8

10

300

10

1

20

10

350

1

10

208

10

10
15

10
7

10

10

1

12
9

8
7

10
7

10
350

1

250

10
7

7

8

5

3

189

10

1

7

8

9

245

10
3

1

10
3

10
7

370

7

6
4

-1

6

5

10

290

10

1

10

3

1

1


Trang 84

PHẦN E2: DATA PHỤC vụ CHO TẬP TEST

XI

X2

STT Tiến độ

X3

Quản lý

thực tế
đạt được
(tháng)

chất
lượng

X4

X5

X6

X7

X8

Kinh

Số lượng

nghiệm Kinh

công nhân

Tài

của chỉ

nghiệm Công

huy động tối

chính

huy

nhà thầu nghệ

đa cho dự

trưởng

(năm)

án (người)

Y

An toàn

(năm)
1

9

7

2
3

8
14

4

1.2

5

1

6
7

2
4

PHÂN LOẠI

10

4

3

7

245

3

-1

10
7

7
3

4
5

6

245
250

3
7

-1

10

7
3

10
7

10

2

12

10

25

3

-1
-1

3

10
7

10

28

25

3
3

1

10

45

7

1

7

10

2
5

2
9

2

3

10

-1


Trang 85

XI

X2

X3

X4

X5

X6

X7

Quản lý

thực tế
đạt được
(tháng)

chất
lượng

nghiệm Kinh

Tài
chính

Y

Số lượng

Kinh
STT Tiến độ

X8

công nhân

của chỉ

nghiệm Công

huy động tối

huy

nhà thầu nghệ

đa cho dự

trưởng

(năm)

án (người)

An toàn

(năm)
8
9

2

PHÂN LOẠI

10
3

3

6

7

7

3

4

3

3

7

2
5

10

10
5

11

4

3

7

5

10

12
13

6

7

9

10

10
7

5

8
9

14

6

10
7

3

17

5

7

15

12

10
7
10

8

60
294

7

1

7

-1

10
7

130

10
7

1

7

208

1

10

260
270

10
7
7

1

3

-1

10
3

134

190

1

1

Trang 86

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG
- Họ và tên: Trần Văn Phúc
- Ngày tháng năm sinh: 28/02/1991 Noi sinh: Bình Định
- Địa chỉ liên lạc: Đường A2 p. Linh Trung, Quận Thủ Đức .TPHCM
- Số điện thoại: 0934.745.107 Email:


- Quá trình đào tạo:

+ Học viên Cao học ngành Quản lý xây dựng. Đại học Bách Khoa
Thành Phố Hồ Chí Minh, khóa 2016-2018, Đợt 1.
- Quá trình công tác:

+ Từ năm 2014 đến 2015: Công ty CPXD ĐT & TM ĐÔNG TÂY TCI..
+ Từ năm 2015 đến nay: Công ty CPXD & KD ĐỊA ốc TÂN KỶ (TAKCO)