Nghiên cứu phương pháp xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng hiệu quả kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

Nguyễn Cảnh Cường

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG CHIẾN LƯỢC

TỔ CHỨC XÂY DỰNG HIỆU QUẢ KẾT CẤU HẠ TẦNG CÁC
KHU ĐÔ THỊ MỚI

Chuyên ngành : Quản lý xây dựng
Mã số : 9580302

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

Hà Nội - Năm 2021


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

Nguyễn Cảnh Cường

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG CHIẾN LƯỢC
TỔ CHỨC XÂY DỰNG HIỆU QUẢ KẾT CẤU HẠ TẦNG CÁC

KHU ĐÔ THỊ MỚI
Chuyên ngành : Quản lý xây dựng
Mã số : 9580302

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

1. PGS.TS Bùi Trọng Cầu
2. GS.TS Nguyễn Huy Thanh

Hà Nội - Năm 2021


i

LỜI CẢM ƠN
Để có thể hồn thành luận án này, ngồi sự cố gắng của bản thân cịn có
sự hướng dẫn nhiệt tình của q Thầy Cơ, sự động viên ủng hộ của gia đình
và bạn bè.
Tơi muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy hướng dẫn: Thầy
PGS.TS Bùi Trọng Cầu và Thầy GS.TS Nguyễn Huy Thanh đã tận tình truyền
đạt những kiến thức quý báu và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tơi hồn thành
luận án.
Tơi cũng xin chân thành bày tỏ lịng biết ơn đến Ban Giám hiệu trường
Đại học Xây dựng, Khoa Đào tạo Sau Đại học, Khoa Kinh tế & Quản lý xây
dựng và các đơn vị liên quan đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tơi trong q
trình học tập nghiên cứu và thực hiện luận án.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã ln động
viên và giúp đỡ tơi hồn thành luận án.


ii

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu khoa học độc lập của tôi.
Các thông tin, số liệu trong luận án là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng, cụ
thể, các trích dẫn theo đúng quy định. Kết quả nghiên cứu trong luận án là

khách quan, trung thực, chưa từng có ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào
khác.
Hà Nội, ngày ...tháng … năm 2021
TÁC GIẢ

Nguyễn Cảnh Cường


iii

MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn........................................................................................................i
Lời cam đoan...................................................................................................ii
Danh mục các chữ viết tắt………………………………………………….. vi
Danh mục các hình vẽ…………………………………………………….. viii
Danh mục các bảng………………………………………………………… ix
MỞ ĐẦU…………………………………………………………………… 1
1.Lý do chọn đề tài …………………………………………………………..1
2.Mục đích nghiên cứu và mục tiêu nghiên cứu…………………………… 3
3.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu………………………………………… 4
4.Cơ sở khoa học của nghiên cứu ……………………………………………4
5. Phương pháp nghiên cứu………………………………………………… 5
6.Những đóng góp mới của luận án………………………………………… 6
7.Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn…………………………………… 6
8.Kết cấu của luận án……………………………………………………….. 7
CHƯƠNG 1TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN - THỰC
TRẠNG XÂY DỰNG KẾT CẤU HẠ TẦNG CÁC KHU ĐÔ THỊ MỚI Ở
VIỆT NAM…………………………………………………………………. 9
1.1 Tổng quan các nghiên cứu có liên quan....................................................9

1.1.1 Tổng quan các nghiên cứu có liên quan trên thế giới............................ 9
1.1.2 Tổng quan các nghiên cứu có liên quan ở Việt Nam............................. 22
1.1.3 Nhận xét các nghiên cứu có liên quan và xác định khoảng trống nghiên
cứu……………………….............................................................................. 29
1.2Thực trạng xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới ở Việt Nam.......31
1.2.1 Tình hình phát triển đơ thị ở Việt Nam trong thời gian qua...................31
1.2.2 Thực trạng xác định chiến lược và lập kế hoạch xây dựng kết cấu hạ
tầng các khu đô thị mới ở Việt Nam............................................................... 33
1.2.3 Thực tế xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới ở Việt Nam........38
1.2.4 Nhận xét thực trạng xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới ở Việt
Nam.................................................................................................................44
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG CHIẾN LƯỢC TỔ CHỨC
XÂY DỰNG HIỆU QUẢ KẾT CẤU HẠ TẦNG CÁC KHU ĐÔ THỊ MỚI 48
2.1 Các khái niệm cơ bản................................................................................48
2.1.1 Quy hoạch đô thị....................................................................................48
2.1.2 Đơn vị ở................................................................................................. 48


iv

2.1.3 Khu đô thị mới.......................................................................................49
2.1.4 Kết cấu hạ tầng đô thị............................................................................ 50
2.1.5 Kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới........................................................50
2.1.6 Chiến lược tổ chức xây dựng................................................................. 54
2.2 Các yếu tố xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng các khu
đô thị mới........................................................................................................57
2.2.1Mục tiêu đầu tư của chủ đầu tư...............................................................58
2.2.2Kế hoạch chuyển nhượng quyền sử dụng đất có hạ tầng........................59
2.2.3 Địa điểm xây dựng các khu đô thị mới..................................................60
2.2.4 Sự đa dạng của quy mô các khu đô thị mới........................................... 60

2.2.5 Sự đa dạng của phân chia không gian thi công kết cấu hạ tầng.............61
2.2.6 Sự đa dạng về trình tự thi cơng kết cấu hạ tầng.....................................62
2.2.7 Sự đa dạng về mặt kỹ thuật thi công kết cấu hạ tầng.............................63
2.3 Mơ hình tốn học của chiến lược tổ chức xây dựng tối ưu kết cấu hạ tầng
các khu đơ thị mới...........................................................................................64
2.3.1 Bài tốn xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng tối ưu kết cấu hạ tầng
các khu đơ thị mới...........................................................................................64
2.3.2 Mơ hình tốn học tổng qt................................................................... 65
2.3.3 Mơ hình tốn học cho trường hợp một mục tiêu....................................68
2.3.4 Mơ hình tốn học cho trường hợp đa mục tiêu......................................74
CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG CHIẾN LƯỢC TỔ CHỨC
XÂY DỰNG HIỆU QUẢ KẾT CẤU HẠ TẦNG CÁC KHU ĐƠ THỊ MỚI 82
3.1 Bản chất tốn học của xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu hạ
tầng các khu đô thị mới...................................................................................82
3.1.1 Lý thuyết quy hoạch lịch........................................................................82
3.1.2 Bài toán quy hoạch lịch trong xây dựng................................................ 84
3.1.3 Kết luận về bản chất toán học của xây dựng chiến lược tổ chức xây
dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới.........................................................85
3.2 Các phương pháp cổ điển giải bài toán quy hoạch lịch trong xây dựng ..86
3.2.1 Phương pháp “ thực nghiệm - thống kê toàn mẫu”................................86
3.2.2 Phương pháp giải thuật (heuristic)........................................................87
3.3 Đề xuất phương pháp giải bài toán xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng
kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới..................................................................87
3.3.1 Khái niệm về lý thuyết quy hoạch động................................................ 87
3.3.2 Cơ sở khoa học đề xuất phương pháp kết hợp lý thuyết quy hoạch động
và quy hoạch lịch............................................................................................ 89
3.4 Phương pháp kết hợp lý thuyết quy hoạch động và quy hoạch lịch xây


v

dựng chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới ......... 91
3.4.1 Thiết lập trục thời gian tính tốn..........................................................
91
3.4.2 Phân chia giai đoạn tính tốn………………………………………… 92
3.4.3 Xây dựng các phương án và tính tốn ở giai đoạn N...........................
95
3.4.4 Xây dựng các phương án và tính tốn ở giai đoạn (N-1)...................
101
3.4.5 Xây dựng các phương án và tính tốn cho các giai đoạn từ giai đoạn (N2) đến giai đoạn 1........................................................................................ 102
3.5 Trình tự áp dụng phương pháp đề xuất xây dựng chiến lược tổ chức xây
dựng hiệu quả kết cấu hạ tầng các khu đơ thị mới...................................... 103
3.5.1 Phân tích các số liệu ban đầu............................................................. 103
3.5.2 Định hướng xây dựng tổng quát........................................................ 103
3.5.3 Lập danh mục công việc, xác định thời gian thực hiện các công việc 105
3.5.4 Xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng hiệu quả kết cấu hạ tầng các khu
đô thị mới..................................................................................................... 107
3.5.5 Tính tốn các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật ............................................. 109
3.6 Áp dụng phương pháp đề xuất cho các trường khác............................. 109
3.7 Bàn luận về phương pháp đề xuất........................................................ 111
CHƯƠNG 4 ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỀ XUẤT XÂY DỰNG
CHIẾN LƯỢC TỔ CHỨC XÂY DỰNG KẾT CẤU HẠ TẦNG CHO KHU
ĐÔ THỊ MỚI UTYSIS................................................................................ 113
4.1 Giới thiệu khái quát về dự án............................................................... 113
4.2 Phân tích các số liệu ban đầu............................................................... 114
4.3 Định hướng xây dựng tổng quát kết cấu hạ tầng của khu đô thị Utysis 116
4.4 Lập danh mục các cơng việc, tính tốn thời gian thực hiện công việc 117
4.5 Thiết lập trục thời gian tính tốn…………………………………….. 122
4.6 Phân chia giai đoạn tính tốn................................................................ 122
4.7 Xây dựng các phương án và thực hiện tính tốn.................................. 123

4.7.1 Xây dựng các phương án và tính tốn ở giai đoạn 3......................... 123
4.7.2 Xây dựng các phương án và tính tốn ở giai đoạn 2......................... 130
4.7.3 Xây dựng các phương án và tính tốn ở giai đoạn 1......................... 134
4.7.4 Kiểm tra điều kiện ràng buộc............................................................. 136
4.8 Xác định các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật ................................................. 136
KẾT LUẬN................................................................................................... 139
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ CỦA TÁC
GIẢ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ..................................................... 141
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................... 142
PHỤ LỤC................................................................................................... .. PL1


vi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ĐVO
ĐTM
KCHT
CN QSD
QHĐ
QHL
TCXD

Đơn vị ở
Đô thị mới
Kết cấu hạ tầng
Chuyển nhượng quyền sử dụng đất có hạ tầng
Quy hoạch động
Quy hoạch lịch

Tổ chức xây dựng


vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 2 - 1 Các thành phần chức năng trong ĐVO..................................49
Hình 2 - 2 Chu kỳ của dự án xây dựng...................................................56
Hình 2 - 3 Các thời điểm thanh tốn chi phí thi cơng xây dựng.............70
Hình 2 - 4 Doanh thu và chi phí xây dựng ở các kỳ............................... 74
Hình 3 - 1 Trục thời gian tính tốn......................................................... 91
Hình 3 - 2 Phân chia các giai đoạn tính tốn chính................................ 94
Hình 3 - 3 Phân chia giai đoạn tính tốn ĐTM nhiều ĐVO...................95
Hình 3 - 4 Khả năng 1 của trình tự thi cơng...........................................96
Hình 3 - 5 Khả năng 2 của trình tự thi cơng...........................................96
Hình 3 - 6 Khả năng 1 của khơng gian thi cơng.....................................97
Hình 3 - 7 Khả năng 2 của khơng gian thi cơng.....................................97
Hình 3 - 8 Phương án 1 chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng .. 98
Hình 3 - 9 Phương án 2 chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng . 98

Hình 3 - 10 Sơ đồ tính tốn của phương pháp đề xuất.........................104
Hình 4 - 1 Trục thời gian tính tốn khu đơ thị mới Utysis....................122
Hình 4 - 2 Phân chia giai đoạn tính tốn khu đơ thị mới Utysis........123
Hình 4 - 3 Phương án 1 của giai đoạn 3............................................... 124
Hình 4 - 4 Phương án 2 của giai đoạn 3............................................... 126
Hình 4 - 5 Phương án 3 của giai đoạn 3............................................... 127
Hình 4 - 6 Phương án 4 của giai đoạn 3.............................................128
Hình 4 - 7 Phương án 5 của giai đoạn 3............................................129
Hình 4 - 8 Phương án 1 của giai đoạn 2.............................................131
Hình 4 - 9 Phương án 2 của giai đoạn 2.............................................132

Hình 4 - 10 Phương án 3 của giai đoạn 2............................................. 132


viii

Hình 4 - 11 Phương án 4 của giai đoạn 2..............................................133
Hình 4 - 12 Phương án 1 của giai đoạn 1............................................. 134
Hình 4 - 13 Phương án 2 của giai đoạn 1............................................. 135
Hình 4 - 14 Phương án 3 của giai đoạn 1............................................. 135
Hình 4 - 15 Phương án chiến lược tổ chức xây dựng hiệu quả............138


ix

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1 - 1 Quy hoạch sử dụng đất của dự án Sao Mai...........................34
Bảng 1 - 2 Quy hoạch sử dụng đất của dự án An Sinh...........................36
Bảng 1 - 3 Quy hoạch sử dụng đất của dự án Thiên Phong....................37
Bảng 1 - 4 Quy hoạch sử dụng đất của dự án khu ĐTM NH-TH...........37
Bảng 1 - 5 Thực trạng lập kế hoạch xây dựng KCHT............................45
Bảng 2 - 1 Các giá trị của chỉ số ngẫu nhiên RI..................................... 78
Bảng 4 - 1 Bảng quy hoạch sử dụng đất khu ĐTM Utysis...................113
Bảng 4 - 2 Giá đất theo kế hoạch CN QSD..........................................115
Bảng 4 - 3 Các đợt thanh toán cho nhà thầu.........................................116
Bảng 4 - 4 Định mức dự toán cho công tác lát vỉa hè...........................117
Bảng 4 - 5 Thời gian thực hiện các công việc...................................... 119
Bảng 4 - 6 Thời gian thực hiện các công việc ở khu vực thi công 1....120
Bảng 4 - 7 Thời gian thực hiện các công việc ở khu vực số 2..............121
Bảng 4 - 8 Bảng tính giá trị hàm mục tiêu của phương án...................125
Bảng 4 - 9 Giá trị hàm mục tiêu các phương án ở giai đoạn 3.............130

Bảng 4 - 10 Giá trị hàm mục tiêu của các phương án ở giai đoạn 2.....134
Bảng 4 - 11 Giá trị hàm mục tiêu của các phương án ở giai đoạn 1.....136
Bảng 4 - 12 Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của phương án...................137


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đầu tư xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới là một loại dự án
xây dựng khá phổ biến trên thế giới và phát triển mạnh mẽ ở nước ta trong
hơn hai thập kỷ qua. Việc đầu tư xây dựng kết cấu hạ tầng cho các khu đô thị
mới để bán hoặc chuyển nhượng quyền sử dụng đất vừa bảo đảm việc xây
dựng và phát triển đô thị theo qui hoạch thống nhất vừa bảo đảm quyền tự do
và ý thích xây dựng cơng trình trong các lơ đất của người sở hữu, tạo sự đa
dạng của các cơng trình trong khuôn khổ qui hoạch chung về không gian và
kiến trúc cảnh quan. Ngoài ra, việc đầu tư xây dựng kết cấu hạ tầng cho các
khu đô thị mới cũng bảo đảm cho các hệ thống kết cấu hạ tầng được xây dựng
đồng bộ và kết nối với các hệ thống kết cấu hạ tầng chung theo qui hoạch.
Theo Cục phát triển đô thị, Bộ Xây dựng, cho đến năm 2017, toàn quốc đã
và đang xây dựng 4.438 dự án khu đô thị mới, dự án phát triển nhà [14]. Bên
cạnh những thành tựu to lớn đạt được từ việc đầu tư xây dựng các khu đô thị mới
như tạo môi trường sống văn minh hiện đại cho người dân, tạo cơng ăn việc làm
và góp phần đáng kể vào tăng trưởng kinh tế vv, việc đầu tư xây dựng kết cấu hạ
tầng cho các khu đô thị mới để chuyển nhượng quyền sử dụng đất ở nước ta đã
bộc lộ nhiều bất cập. Chẳng hạn, nhiều dự án triển khai thi công rồi phải dừng lại
do thiếu vốn. Nhiều dự án không khớp nối được hạ tầng kỹ thuật, gây ngập úng
các khu vực lân cận hoặc khơng có nước, điện cho người dân sử dụng vv. Nhiều
dự án chuyển nhượng quyền sử dụng đất ngay khi Qui hoạch chi tiết tỉ lệ 1/500
được duyệt và chủ đầu tư tiến hành xây dựng cầm chừng để chiếm dụng vốn. Vì

vậy, ngày 15 tháng 5 năm 2014, Thủ tướng chính phủ đã ban hành Nghị định số
43/2014/NĐ-CP Quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Đất đai qui định
“Chủ đầu tư dự án phải hoàn thành việc đầu tư xây dựng KCHT gồm các cơng
trình dịch vụ, cơng trình hạ


2

tầng kỹ thuật, hạ tầng xã hội theo quy hoạch chi tiết xây dựng 1/500 đã được
phê duyệt; đảm bảo kết nối với hệ thống hạ tầng chung của khu vực trước khi
thực hiện việc chuyển nhượng quyền sử dụng đất cho người dân tự xây dựng
nhà ở”[10].
Trong số các vấn đề bất cập liên quan tới đầu tư xây dựng kết cấu hạ
tầng cho các khu đô thị ở nước ta trong những năm qua, tổ chức xây dựng
không hợp lý là một trong những vấn đề gây ra nhiều bất cập. Những bất cập
điển hình bao gồm việc gây ra ngập úng các khu vực lận cận trong quá trình
xây dựng kết cấu hạ tầng; san nền xong lại chuyển đất thừa đi hoặc ngược lại,
hoặc san nền xong lại đào lên xử lý đất yếu, đào hồ; trình tự thi cơng khơng
hợp lý dẫn tới kéo dài thời gian xây dựng hoặc làm xong đường, hè lại đào lên
để thi công đường dây đường ống kỹ thuật vv. Trong rất nhiều dự án, việc tổ
chức xây dựng khơng hợp lý ngồi việc gây lãng phí chi phí xây dựng còn gây
ứ đọng vốn đầu tư của chủ đầu tư và chậm phát huy hiệu quả xã hội của dự án
do khơng tính tới chiến lược chuyển nhượng quyền sử đất có hạ tầng theo đợt.
Trên thế giới và ở nước ta, việc nghiên cứu về kỹ thuật và tổ chức xây
dựng cho từng hạng mục hay hệ thống hạ tầng riêng biệt như san nền, các hệ
thống giao thơng, cấp nước, thốt nước, cấp điện, chiếu sáng, thông tin liên
lạc vv đã được thực hiện rất nhiều. Tuy nhiên, các nghiên cứu này thường
dừng lại ở khía cạnh “kỹ thuật thi cơng” và dưới góc độ của nhà thầu thi công
xây lắp. Cho tới nay, vẫn chưa có nghiên cứu chuyên sâu về tổ chức xây dựng
kết cấu hạ tầng cho các khu đô thị mới để chuyển nhượng quyền sử dụng đất

có hạ tầng một cách hiệu quả nhất dưới góc độ của chủ đầu tư.
Mặc dù việc tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới là tổ
chức xây dựng trong khơng gian hai chiều nhưng nó lại có những đặc điểm
riêng, rất phức tạp. Thứ nhất, diện công tác kết cấu hạ tầng thường rất lớn.
Thứ hai, kết cấu hạ tầng có ảnh hưởng tới các khu vực lân cận và các công


3

trình hạ tầng có liên quan.Thứ ba, các hạng mục cơng trình địi hỏi các đơn vị
có chun mơn rất khác nhau đảm nhận với các yêu cầu và qui tắc kỹ thuật rất
khác nhau. Thứ tư, trình tự thi cơng trong nhiều hợp là bắt buộc những cũng
có thể thay đổi tùy theo dự án vv. Thứ năm, từ quan điểm của chủ đầu tư việc
nghiên cứu chiến lược đưa các dự án xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị
mới vào sử dụng từng phần nhằm mang lại hiệu quả cao nhất cũng là một vấn
đề phức tạp.
Vì vậy, việc nghiên cứu phương pháp xây dựng chiến lược tổ chức
xây
dựng hiệu quả kết cấu hạ tầng các khu đơ thị mới trên quan điểm lợi ích của
chủ đầu tư là một vấn đề quan trọng và cần thiết.
2. Mục đích nghiên cứu và mục tiêu nghiên cứu
Mục đích nghiên cứu
Mục đích nghiên cứu của luận án là xây dựng phương pháp xây dựng
chiến lược tổ chức xây dựng hiệu quả kết cấu hạ tầng các khu đơ thị mới trên
quan điểm lợi ích của chủ đầu tư.
Mục tiêu nghiên cứu
Các mục tiêu nghiên cứu của luận án như sau:
-

Phân tích, đánh giá các nghiên cứu có liên quan để xác định các ưu điểm

có thể kế thừa và các tồn tại, hạn chế cần nghiên cứu;

-

Điều tra, khảo sát các khu đô thị mới, đánh giá thực trạng công tác lập kế
hoạch xây dựng trong nghiên cứu khả thi và thực tế xây dựng kết cấu hạ
tầng các khu đô thị mới ở Việt Nam;

-

Xây dựng các mơ hình tốn học của chiến lược tổ chức xây dựng tối ưu
kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới;

-

Xây dựng phương pháp xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu
hạ tầng các khu đô thị mới đúng đắn về lý thuyết, có thể dễ dàng áp dụng
trong thực tế;


4

-

Áp dụng phương pháp lập chiến lược tổ chức xây dựng cho dự án cụ thể
để kiểm chứng khả năng sử dụng phương pháp đã đề xuất.

3.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận án là chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu

hạ tầng các khu đô thị mới của chủ đầu tư. Kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới
bao gồm kết cấu hạ tầng kỹ thuật và kết cấu hạ tầng xã hội.
Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu của luận án là nghiên cứu chiến lược tổ chức xây
dựng hiệu quả kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới ở giai đoạn nghiên cứu khả
thi.
Luận án hạn chế nhưng khơng làm mất tính tổng qt cho trường hợp
xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới để chuyển nhượng quyền sử
dụng đất có hạ tầng trên quan điểm lợi ích chủ đầu tư.
Các trường hợp khác được thảo luận ở Mục 3.6 bao gồm: Trường hợp
xây dựng kết cấu hạ tầng khu đô thị mới có sự tham gia chủ đầu tư thứ cấp;
Trường hợp xây dựng kết cấu hạ tầng khu đô thị mới và xây dựng nhà ở để
bán; và Trường hợp cuối cùng là xây dựng kết cấu hạ tầng và nhà ở khu đơ thị
mới và có sự tham gia của chủ đầu tư thứ cấp.
4. Cơ sở khoa học của nghiên cứu
Để giải quyết vấn đề nghiên cứu, luận án đã dựa trên các cơ sở khoa học sau:
Cơ sở lý luận: cơ sở lý luận về tổ chức xây dựng cơng trình, lý thuyết
quy hoạch lịch và các phương pháp toán ứng dụng trong tổ chức xây dựng,
chiến lược và phương pháp lập chiến lược, phương pháp phân tích thống kê
và xử lý thống kê vv.
Cơ sở pháp lý: Các văn bản của pháp luật: Luật quy hoạch đô thị; Luật
xây dựng; Luật đất đai,; Luật đầu tư vv. Trong đó có yêu cầu việc đầu tư phát


5

triển đơ thị phải theo quy hoạch và có kế hoạch. Kế hoạch xây dựng kết cấu

hạ tầng khu đô thị mới được lập ở giai đoạn nghiên cứu khả thi theo. Kế
hoạch xây dựng cơng trình là cơ sở để lựa chọn phương án đầu tư tốt nhất
đồng thời là căn cứ để triển khai xây dựng kết cấu hạ tầng khu đô thị mới.
Cơ sở thực tiễn: Sự phát triển kinh tế-xã hội của đất nước đã và đang
thúc đẩy đầu tư xây dựng phát triển đô thị. Tuy nhiên, thực trạng xây dựng kết
cấu hạ tầng khu đơ thị mới hiện có nhiều bất cập. Do đó, việc xây dựng chiến
lược tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng khu đô thị mới sẽ giúp chủ đầu tư đạt
hiệu quả cao nhất vốn đầu tư, tiết kiệm chi phí cho xã hội.
5.

Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp luận thể hiện quan điểm tiếp cận đối tượng nghiên cứu và

nội dung nghiên cứu là phương pháp luận duy vật biện chứng, quan điểm
phân tích hệ thống và quan điểm thực tiễn. Trên cơ sở đó, trong q trình thực
hiện đề tài luận án, tác giả sử dụng các phương pháp nghiên cứu lý thuyết
[15], phương pháp nghiên cứu thực tiễn và phương pháp toán học.
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: phân tích và tổng hợp các nghiên
cứu trong nước và trên thế giới về lý thuyết tổ chức xây dựng cơng trình và
phương pháp tổ chức xây dựng cơng trình; phương pháp tốn trong tổ chức
xây dựng; chiến lược và phương pháp lập chiến lược; nghiên cứu về tin học
trong tổ chức xây dựng phục vụ cho việc tổng quan các nghiên cứu liên quan
đề tài luận án.
Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Thu thập số liệu, tư liệu và điều tra,
khảo sát thực trạng chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng khu đô thị
mới. Kiểm chứng phương pháp đề xuất của luận án qua việc áp dụng phương
pháp đề xuất lập chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng cho một dự án
cụ thể.

6

Phương pháp tốn học: Sử dụng pháp phân tích thống kê, phương pháp
xử lý thống kê và phương pháp toán ứng dụng. Các phương pháp toán được
sử dụng trong việc xây dựng mơ hình lý thuyết của chiến lược tổ chức xây
dựng kết cấu hạ tầng và phương pháp xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng
kết cấu hạ tầng khu đơ thị mới.
6.

Những đóng góp mới của luận án
Trên cơ sở các kết quả đạt được, luận án đã có những đóng góp mới về

cơ sở lý luận tổ chức xây dựng KCHT khu ĐTM trên quan điểm lợi ích chủ
đầu tư gồm:
1 - Mơ hình tốn học tổng quát của chiến lược TCXD tối ưu KCHT các khu
ĐTM;
2 - Mơ hình tốn học của chiến lược TCXD tối ưu KCHT các khu ĐTM
cho trường hợp mục tiêu đầu tư là một mục tiêu và mục tiêu đầu tư là đa
mục tiêu;
3 - Phương pháp kết hợp lý thuyết QHĐ và QHL để xây dựng chiến lược
TCXD hiệu quả KCHT các khu ĐTM;
4 - Phương pháp xây dựng chiến lược TCXD hiệu quả KCHT các khu
ĐTM quy mô nhỏ hơn hoặc bằng ĐVO và các khu ĐTM quy mô gồm
nhiều ĐVO ;
5 - Xây dựng trình tự xây dựng chiến lược TCXD hiệu quả KCHT các khu
ĐTM;
7. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
Ý nghĩa khoa học
Ý nghĩa khoa học của luận án là những đóng góp mới về lý luận tổ chức
xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới gồm:

1 - Cơ sở lý thuyết của chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng các khu
đô thị mới trên quan điểm lợi ích chủ đầu tư;


7

2 - Phương pháp kết hợp lý thuyết quy hoạch động và quy hoạch lịch để
xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng hiệu quả kết cấu hạ tầng các khu đô
thị mới;
3 - Các bước áp dụng phương pháp kết hợp lý thuyết quy hoạch động và
quy hoạch lịch để xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng
cho các khu đơ thị mới có quy mô khác nhau.
Ý

nghĩa thực tiễn

nghĩa thực tiễn của luận án là những đóng góp về tổ chức xây dựng kết

Ý

cấu hạ tầng các khu đô thị mới như sau:
2

- Việc áp dụng phương pháp xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng kết

cấu hạ tầng các khu đô thị mới do luận án đề xuất góp phần nâng cao hiệu
quả vốn đầu tư đồng thời khắc phục các bất cập trong tổ chức xây dựng kết
cấu hạ tầng các khu đơ thị mới.
3

- Các kết quả của luận án có thể là tài liệu tham khảo cho đào tạo đại học

và sau đại học trong lĩnh vực tổ chức và quản lý xây dựng.
8. Kết cấu của luận án
Ngoài mở đầu; kết luận; tài liệu tham khảo và các phụ lục, nội dung luận
án bao gồm 4 chương như sau:
Chương 1 Tổng quan các nghiên cứu có liên quan - thực trạng xây dựng
kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới ở Việt Nam
Chương này lược khảo các nghiên cứu có liên quan đề tài luận án và
thực trạng xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới ở Việt Nam để xác
định khoảng trống nghiên cứu, đồng thời làm rõ tầm quan trọng và sự cần
thiết của vấn đề nghiên cứu.
Chương 2 Cơ sở lý thuyết xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng hiệu
quả kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới


8

Chương này hệ thống các khái niệm cơ bản liên quan đến kết cấu hạ tầng
các khu đô thị mới và xây dựng khái niệm về chiến lược tổ chức xây dựng kết
cấu hạ tầng các khu đô thị mới. Sau đó, mơ hình tốn học của chiến lược tổ
chức xây dựng tối ưu kết cấu hạ tầng trong trường hợp tổng quát và các
trường hợp mục tiêu đầu tư khác nhau. Những cơ sở lý thuyết này là do luận
án xây dựng, làm căn cứ khoa học để giải quyết vấn đề nghiên cứu.
Chương 3 Phương pháp xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng hiệu quả
kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới
Trên cơ sở lý thuyết đã xây dựng ở Chương 2, luận án đề xuất phương
pháp kết hợp lý thuyết quy hoạch động và quy hoạch lịch để xây dựng chiến
lược tổ chức xây dựng hiệu quả kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới.
Chương 4 Ứng dụng phương pháp đề xuất xây dựng chiến lược tổ chức

xây dựng kết cấu hạ tầng cho khu đô thị Utysis.
Phương pháp do luận án đề xuất được sử dụng để xây dựng chiến lược tổ
chức xây dựng kết cấu hạ tầng cho dự án khu đô thị mới Utysis. Qua đó
chứng tỏ phương pháp đề xuất dễ dàng áp dụng.


9

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN - THỰC TRẠNG
XÂY DỰNG KẾT CẤU HẠ TẦNG CÁC KHU ĐÔ THỊ MỚI Ở VIỆT NAM

1.1 Tổng quan các nghiên cứu có liên quan
Mục này trình bày tổng quan các nghiên cứu trên thế giới và trong nước
có liên quan đề tài luận án. Các nghiên cứu có liên quan tới đề tài luận án bao
gồm:
-

Lý thuyết và phương pháp tổ chức xây dựng cơng trình;

-

Áp dụng phương pháp tốn học trong tổ chức xây dựng cơng trình;

-

Ứng dụng tin học trong tổ chức xây dựng cơng trình;

-

Chiến lược tổ chức xây dựng cơng trình.

1.1.1 Tổng quan các nghiên cứu có liên quan trên thế giới
1)

Các nghiên cứu về lý thuyết và phương pháp tổ chức xây dựng cơng
trình
Lý thuyết và phương pháp tổ chức xây dựng cơng trình rất phong phú và

đa dạng. Các nghiên cứu gần đây nhất được tóm tắt như sau:
Hammad Abdullah AlNasseri nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến tổ
chức xây dựng cơng trình để có thể giảm thiểu các sai sót trong giai đoạn đầu
của dự án xây dựng trong luận án “Understanding Applications of Project
Planning and Scheduling in Construction” (Thấu hiểu về áp dụng lập kế
hoạch và tiến độ trong xây dựng) [79]. Các yếu tố này là kiến thức và hiểu
biết của các chủ thể liên quan của dự án đối với việc lập kế hoạch và tiến độ
thực hiện các dự án xây dựng.
Robert C.Williams nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian xây
dựng đường ô tô. Ảnh hưởng của các yếu tố đến thời gian xây dựng đường ơ tơ
được mơ hình hóa bằng phân tích hồi quy tuyến tính. Các yếu tố này bao gồm:
lưu lượng giao thơng, vị trí tuyến, tiêu chuẩn thiết kế vv. Kết quả nghiên cứu
được đề cập trong luận án “The development of mathematical models for


10

preliminary prediction of highway construction duration” (Phát triển các mơ
hình toán học dự đoán sơ bộ về thời gian xây dựng đường ơ tơ) [55].
Abdulrezak N Mohamed đã phân tích các yếu tố khác nhau ảnh hưởng
đến thời gian xây dựng cho phương pháp tiếp cận kiến thức để lập kế hoạch
tiến độ. Do đặc điểm của sản xuất xây dựng, công tác tổ chức xây dựng phụ

thuộc địa điểm, nguồn vật liệu, nhân lực và thiết bị vv. Ngoài ra, các điều kiện
thời tiết khác nhau và các yếu tố môi trường đều ảnh hưởng đến năng suất lao
động và năng suất của thiết bị, máy móc. Kết quả nghiên cứu được trình bày ở
bài báo “Knowledge based approach for productivity adjusted construction
schedule” (Cách tiếp cận dựa trên hiểu biết về năng suất được điều chỉnh khi
lập kế hoạch tiến độ) [78].
Gregory Athur Duffy đã trình bày cách xác định các yếu tố ảnh hưởng
đến mức độ hoàn thành định mức sản xuất xây dựng như lượng mưa, điều
kiện địa hình vv trong luận án “Linear scheduling of pipeline construction
projects with varying production rates” (Lập kế hoạch tiến độ kiểu dây
chuyền cho các dự án xây dựng đường ống với mức sản xuất thay đổi) [61].
Trên cơ sở đó, tác giả đã phát triển phương pháp lập kế hoạch tiến độ xây
dựng cơng trình đường ống có xét sự thay đổi của hệ số hoàn thành định mức.
Huang và Sun với bài báo “A GA optimization model for workgroupbased repetitive scheduling” (Mơ hình tối ưu hóa GA lập kế hoạch tiến độ cho
các cơng việc lặp lại có tính chất chu kỳ trên cơ sở các tổ đội công nhân) [67],
đã trình bày việc áp dụng thuật tốn di truyền để xác định phương án tối ưu
khi lập kế hoạch tiến độ thi công.
YiSu Gunnar Lucko nghiên cứu phương pháp lập kế hoạch xây dựng cho
trường hợp có xét sự thay đổi số lượng công nhân, năng suất lao động và mức độ
chậm trễ khi thực hiện các công việc. Tác giả đề xuất phương pháp kết hợp LSM
(Linear scheduling method- kiểu dây chuyền đẳng nhịp) và LOB (line-ofbalance- kiểu dây chuyền đẳng nhịp cân bằng nhịp độ nhanh) để tối ưu hóa


11

tiến độ nhằm đảm bảo các tổ, đội công nhân làm việc liên tục trong dây
chuyền. Phương pháp kết hợp này được trình bày trong bài “Linear
scheduling with multiple crews based on line-of-balance and productivity
scheduling method with singularity functions” (Lập kế hoạch tiến độ với
nhiều tổ đội trên cơ sở phương pháp cân bằng dây chuyền đẳng nhịp và năng

suất với các hoạt động đồng nhất) [76].
Trong bài báo “Construction delay: a quantitative analysis” (Chậm tiến
độ: phân tích định lượng) [96], tác giả Ayman H.Al-Momani đã nghiên cứu
nguyên nhân của sự chậm trễ đối với 130 dự án xây dựng ở Jordan. Các dự án
được điều tra trong nghiên cứu này bao gồm các tòa nhà dân cư, văn phòng và

hành chính, các tịa nhà trường học, trung tâm y tế và các cơ sở truyền thông.
Nghiên cứu chỉ ra các nguyên nhân chính của sự chậm trễ trong việc xây
dựng các dự án bao gồm:

thiết kế, chủ đầu tư, thời tiết, giao hàng trễ, điều

kiện kinh tế vv.
Michael L.Pinedo trình bày lý thuyết quy hoạch lịch (QHL) trong sách
“Scheduling:Theory, Algorithms, and Systems” (Quy hoạch lịch: Lý thuyết,
Thuật toán và Hệ thống) [84]. QHL được sử dụng trong nhiều ngành công
nghiệp sản xuất và dịch vụ. QHL liên quan đến việc sắp xếp công việc, phân
bổ tài nguyên cho các công việc trong khoảng thời gian nhất định nhằm tối ưu
hóa một mục tiêu hoặc đa mục tiêu. Các tài ngun và cơng việc trong một tổ
chức có thể có nhiều hình thức khác nhau. Tài ngun có thể là máy móc
trong xưởng, đường băng tại sân bay, tổ đội cơng nhân vv. Các cơng việc có
thể là các hoạt động trong một quy trình sản xuất, cất cánh và hạ cánh tại sân
bay, các giai đoạn trong một dự án xây dựng vv. Mỗi cơng việc có thể có một
mức độ ưu tiên nhất định, thời gian bắt đầu sớm nhất có thể và ngày kết thúc.
Các mục tiêu cũng có thể có nhiều hình thức khác nhau. Một mục tiêu có thể
là giảm thiểu thời gian hồn thành cơng việc, mục tiêu khác có thể là giảm
thiểu số lượng công việc chậm trễ.


12

2)

Các nghiên cứu về áp dụng phương pháp toán học trong tổ chức xây
dựng cơng trình
Phương pháp tốn học như phương pháp nhánh cận, phương pháp quy

hoạch động, phương pháp quy hoạch hỗn hợp nguyên vv được sử dụng chủ
yếu giải bài toán tối ưu tài nguyên, tối ưu thời gian và chi phí trong tổ chức
xây dựng cơng trình.
Phương pháp QHĐ được một số tác giả quan tâm nghiên cứu sử dụng
trong tổ chức xây dựng, điển hình là:
Petrovic, R. đề xuất phương pháp QHĐ để giải quyết vấn đề tối ưu sử
dụng điều hòa tài nguyên trong bài báo “On optimization of resource leveling
in project plans” (Tối ưu hóa việc sử dụng đồng đều tài nguyên trong các kế
hoạch dự án) [83]. phương pháp QHĐ được sử dụng tối ưu tài ngun cho các
q trình có liên quan mật thiết với nhau để hồn thành các cơng việc. Các
mức tài nguyên được gán cho mỗi quá trình là các biến quyết định. Nếu hàm
mục tiêu là công thức hàm bậc cao, tác giả đã phân chia dự án thành các tiểu
dự án để có thể tối ưu hóa từng phần
Robert L.Preston sử dụng phương pháp QHĐ vi phân rời rạc (Discrete
differential dynamic programming - DDDP) để phát triển mơ hình tốn cho
việc quản lý tài ngun trong tổ chức xây dựng. Mơ hình này được mơ tả
trong luận án “Management of construction resources” (Quản lý các tài
nguyên xây dựng) [86]. Tác giả sử dụng phương pháp DDDP để tối ưu tài
nguyên và tối ưu chi phí - thời gian.
Ibrahim Bakry sử dụng phương pháp QHĐ và lý thuyết tập mờ để mơ hình
hóa các yếu tố ngẫu nhiên với mục đích giải quyết việc tối ưu thời gian - chi phí
xây dựng của dự án trong điều kiện ngẫu nhiên. Trong luận án “Optimized
Scheduling of Repetitive Construction Projects under Uncertainty” (Lập kế

hoạch tiến độ tối ưu các dự án xây dựng (có cơng việc lặp lại theo chu kỳ) trong
điều kiện ngẫu nhiên) [52], tác giả xây dựng chương


13

trình ứng dụng trên máy cho phép cực tiểu hóa thời gian thực hiện dự án hoặc
tổng chi phí dự án ít nhất. Nghiên cứu này đã tạo ra một phương pháp lập kế
hoạch, giám sát và kiểm sốt tồn diện xây dựng, có khả năng tính tốn các
thơng số đầu vào khác nhau có tính ngẫu nhiên.
Phương pháp quy hoạch hỗn hợp nguyên được Mattila, K. G. và
Abraham, D. M. sử dụng để tối ưu hóa việc sử dụng điều hòa tài nguyên, áp
dụng cho một dự án xây dựng đường cao tốc. Nghiên cứu được công bố trong
bài báo “Resource leveling of linear schedules using integer linear
programing” (Tối ưu hóa việc sử dụng đồng đều tài nguyên của dây chuyền
đẳng nhịp bằng phương pháp quy hoạch tuyến tính nguyên) [77].
Các tác giả Neumann và Zimmermann nghiên cứu kết hợp phương pháp
nhánh cận và phương pháp gần đúng để giải quyết bài toán tối ưu việc sử
dụng tài nguyên. Áp dụng phương pháp đề xuất cho dự án xây dựng khoảng
20 cơng việc, kết quả được trình bày trong bài báo “Procedures for resource
leveling and net present value problems in project scheduling with general
temporal and resource constraints” (Quy trình tối ưu hóa việc sử dụng đồng
đều tài nguyên và các bài tốn giá trị hiện tại rịng trong kế hoạch tiến độ dự
án với các ràng buộc về các tài nguyên và thời gian) [80].
Phương pháp quy hoạch tuyến tính được đề cập trong bài báo
“Stochastic resource-constrained scheduling for repetitive construction
projects with uncertain supply of resources and funding” (Lập kế hoạch tiến
độ với các tài nguyên hạn chế ngẫu nhiên cho các dự án xây dựng (có cơng
việc lặp lại) trong điều kiện cung cấp tài nguyên và kinh phí khơng chắc chắn)
[68].

Tác giả I-TungYang và cộng sự đã nghiên cứu áp dụng phương pháp

quy hoạch tuyến tính lập kế hoạch tổ chức xây dựng cơng trình cho trường
hợp hạn chế tài nguyên và vốn đầu tư có xét đến yếu tố ngẫu nhiên.
Ngồi các phương pháp tốn chính xác, các phương pháp gần đúng gồm
giải thuật (heuristic) và siêu giải thuật (metaheuristic) được nhiều tác giả


14

nghiên cứu sử dụng để giải quyết các bài toán tối ưu trong tổ chức xây dựng
cơng trình.
Việc áp dụng phương pháp giải thuật (heuristic) vào tổ chức xây dựng
được giới thiệu lần đầu tiên bởi các nhà nghiên cứu Burgess, A. R. và
Killebrew, J. B. (1962) trong bài báo “Variation in activity level on a cyclical
arrow diagram” (Sự thay đổi mức công việc trên sơ đồ mạng mũi tên cơng
việc theo chu kỳ) [54]. Trong những năm sau đó, các siêu thuật toán
(metaheuristic) đã trở nên phổ biến để giải các nhóm bài tốn tối ưu hóa. Cụ
thể, các siêu giải thuật như: Mạng nơ ron nhân tạo (Artificial Neural NetworkANN); giải thuật di truyền (GA – Genetic Algorithm ); giải thuật mô phỏng
luyện kim (simulated annealing - SA); giải thuật đàn kiến (Ant Colony
Algorithm - ACA) [69].
Mạng nơ ron nhân tạo (ANN) là một mơ hình xử lý thông tin mô phỏng
hoạt động não bộ của sinh vật. Mạng nơ ron nhân tạo gắn kết nhiều nơ ron
theo một mơ hình nhất định, được trải qua huấn luyện để có kinh nghiệm, sau
đó sử dụng các kinh nghiệm đã có để xử lý các thơng tin mới. Các nghiên cứu
điển hình là:
Kartam và Tongthong đã đề xuất một mơ hình mạng nơ-ron để tối ưu
hóa việc sử dụng đồng đều tài nguyên xây dựng. Nghiên cứu được công bố
trong bài báo “An artificial neural network for resource leveling problems”

(Mạng lưới nơ ron nhân tạo giải bài toán tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên
đồng đều tài nguyên) [73].
Mạng nơ ron nhân tạo được sử dụng để xác định chi phí và lập kế hoạch
xây dựng của dự án. Nghiên cứu này được công bố trên bài “Predicting
construction cost and schedule success using artificial neural networks
ensemble and support vector machines classification models” (Dự báo sự
thành công của tiến độ và chi phí xây dựng bằng các mơ hình phân loại
ESVM các mạng nơ ron nhân tạo) [93]. Yu-Ren Wang Chung và cộng sự sử