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

hợp của các phƣơng án ; rzj là độ lớn 
tƣơng đối của mục tiêu đầu tƣ qj ứng với các phƣơng án Az; 
wj là tầm quan trọng tƣơng đối của mục tiêu đầu tƣ qj ; 
Hàm mục tiêu: 
U 1 2 z p
U 1 2 3
U 1k 2v 3r
m
z z zj j
j 1
F f A ,A .....,A ....A max
F f x ,x ,x max
F f x ,x ,x max
hay F=U max víi U r .w 
z 1 p;k 1 a; v 1 b; r 1 c
    

 (2- 26) 
Các ràng buộc có thể là: 
  
y y
h
z h
T T 
C C 
z=1 p; y=1 n; h=1 n
(2- 27) 
Trong phạm vi luận án này chỉ trình bày vắn tắt phƣơng pháp xác định 
độ lớn tƣơng đối và tầm quan trọng tƣơng đối của các mục tiêu đầu tƣ [6] mà 
không đi sâu vào cơ sở lý thuyết. 
1 - Xác định tầm quan trọng tƣơng đối các mục tiêu 
Tầm quan trọng tƣơng đối của các mục tiêu đƣợc xác định thông qua 
việc so sánh cặp các mục tiêu đánh giá 
j
q (j=1 m) , ma trận vuông so sánh 
cặp các mục tiêu, A (m x m) [6] nhƣ sau: 
1 2 m
1 11 12 1m
2 21 22 2m
m m1 m2 mm
q q q...
q a a ... a
A
q a a ... a
... ... ... ... ...
q a a ... a
(2- 28) 
77 
trong đó 
ij
a là tầm quan trọng tƣơng đối của mục tiêu 
i
q so với mục tiêu 
 
j
q i & j 1 m do những ngƣời ra quyết định đánh giá. Các giá trị 
ij
a đƣợc 
lấy từ một tập thang điểm là các số thực thể hiện các mức độ quan trọng khác 
nhau [6]. 
Giá trị 
ij
a
1 nếu hai mục tiêu đƣợc cho là quan trọng nhƣ nhau; 
3 nếu mục tiêu qi đƣợc cho là khá quan trọng hơn mục tiêu qj ; 
5 nếu mục tiêu qi đƣợc cho là rất quan trọng hơn mục tiêu qj; 
7 nếu mục tiêu qi đƣợc cho là cực kỳ quan trọng hơn mục tiêu qj; 
9 nếu mục tiêu qi đƣợc cho là tuyệt đối quan trọng hơn mục tiêu qj . 
Các trị số trung gian 2,4,6,8 mang ý nghĩa trung gian giữa hai giá trị trên 
và dƣới tƣơng ứng. Gọi tầm quan trọng của chỉ tiêu qi và qj là wi và wj, trong 
đó aij =wi/wj hay: 
11 12 1m
21 22 2m
m1 m2 mm
a a ... a
a a ... a
A
... ... ... ...
a a ... a
(2- 29) 
Sau khi có ma trận so sánh cặp các mục tiêu A, vec tơ W thể hiện tầm 
quan trọng tƣơng đối của các mục tiêu đƣợc xác định bằng cách chuẩn hóa 
vec tơ riêng ứng với giá trị riêng lớn nhất của ma trận A[6]: 
  1 2 j mW w ,w ,...,w ,...,w j 1 m (2- 30) 
Khi so sánh cặp đôi các mục tiêu chỉ quan tâm so sánh hai mục tiêu đó 
mà không cần quan tâm tới các mục tiêu khác nên cần thiết phải kiểm tra tính 
nhất quán (consistency) của các ƣớc lƣợng trong ma trận A[6]. 
Theo lý thuyết ma trận, sự nhất quán sẽ đƣợc coi là bảo đảm khi: 
max
m 
(2- 31) 
78 
trong đó 
max là giá trị riêng lớn nhất của ma trận A và m là cỡ ma trận 
A . Saaty [6] đã đề xuất phƣơng pháp sử dụng tỷ số nhất quán CR 
(consistency ratio) để đánh giá tính nhất quán của các ƣớc lƣợng trong các ma 
trận so sánh cặp nhƣ sau: 
 max
mCI
CR víi CI
RI m 1
 
 (2- 32) 
 trong đó CI (consistance index) là chỉ số nhất quán; RI (random index) 
chỉ số ngẫu nhiên là chỉ số đƣợc xác định từ một ma trận hoàn toàn tùy ý với 
các phần tử đƣợc chọn ngẫu nhiên. Bằng phƣơng pháp mô phỏng, Saaty đã 
xác định đƣợc bảng các giá trị RI cho các ma trận có cỡ khác nhau. 
Bảng 2 - 1 Các giá trị của chỉ số ngẫu nhiên RI 
m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
RI 0,00 0,00 0,58 0,90 1,12 1,24 1,32 1,41 1,45 1,49 
Theo Saaty, CR nên nhỏ hơn 0,05 với ma trận cỡ 3 x 3; nên nhỏ hơn 
0,09 với ma trận cỡ 4 x 4; và nên nhỏ hơn 0,1 với các ma trận cỡ lớn hơn. 
2 - Xác định độ lớn tƣơng đối các mục tiêu 
Có hai trƣờng hợp xác định độ lớn tƣơng đối của các mục tiêu : Trường 
hợp 1: các mục tiêu lƣợng hóa đƣợc nhƣ thời gian xây dựng, chi phí xây 
dựng, vv. Trường hợp 2: các mục tiêu không lƣợng hóa đƣợc còn gọi là mục 
tiêu mờ. 
Trường hợp 1: Xác định độ lớn tương đối của các mục tiêu lượng hóa 
được 
Ở trƣờng hợp này, các mục tiêu đƣợc phân chia thành hai loại để xác 
định độ lớn tƣơng đối nhƣ sau: 
- Độ lớn tương đối của các mục tiêu thuộc loại thứ nhất gồm các mục tiêu 
mà độ lớn của chúng tỷ lệ thuận với giá trị hữu ích mà chúng mang lại. 
Nói cách khác, đây là các mục tiêu càng lớn càng tốt, chẳng hạn nhƣ lợi 
nhuận vv . Các mục tiêu thuộc loại này đƣợc xác định đơn giản bằng 
79 
cách chuẩn hoá các giá trị của chúng [6] mà không cần bất cứ sự can 
thiệp nào của những ngƣời ra quyết định. 
 zjzj 1j 2 j zj pm zj p
zj
z 1
q
r r , r ,..., r ,...r víi r
q
z 1 p
 
 (2- 33) 
trong đó : 
zj
q là độ lớn tuyệt đối của mục tiêu 
j
q ứng với phƣơng án 
z
A và 
zj
r là độ lớn tƣơng đối của mục tiêu 
j
q ứng với phƣơng án 
z
A . Nói 
cách khác, 
zj
r chính là giá trị hữu ích tƣơng đối của phƣơng án 
z
A tham chiếu 
tới riêng mục tiêu 
j
q . 
- Độ lớn tương đối của các mục tiêu thuộc loại thứ hai gồm các mục tiêu 
mà độ lớn của chúng tỷ lệ nghịch với giá trị hữu ích mà chúng mang lại, 
chẳng hạn nhƣ thời gian thi công, chi phí xây dựng vv. Các mục tiêu 
thuộc loại này đƣợc xác định bằng cách chuẩn hoá các giá trị nghịch đảo 
của chúng theo công thức [6] sau: 
 zjzj 1j 2 j zj pm zj p
z 1 zj
1
q
r r , r ..., r ,...r víi r ,z 1 p
1
q 
 

(2- 34) 
Trường hợp 2: Xác định độ lớn tương đối của các mục tiêu không 
lượng hóa được 
Gọi số lƣợng các mục tiêu không lƣợng hóa đƣợc là f, ma trận so sánh 
cặp 
j
R , j=1 f nhƣ sau[6]:
80 
j 1 2 p
1 11j 12 j 1pj
j
2 21j 22 j 2pj
p p1j p2 j ppj
q A A ... A
A r r ... r
R
A r r ... r
... ... ... ... ...
A r r ... r
(2- 35) 
Rj là ma trận so sánh cặp các phƣơng án theo từng mục tiêu không lƣợng 
hóa đƣợc 
j
q , j 1 f  . Phần tử 
ikj ij kj
r r / r với ijr là độ lớn tƣơng đối của 
mục tiêu qj ứng với phƣơng án Ai , rkj là độ lớn tƣơng đối của mục tiêu qj ứng 
với phƣơng án Ak. Việc so sánh cặp đƣợc thực hiện bởi nhóm những ngƣời ra 
quyết định và trị số 
ikj
r cũng đƣợc xác định bằng các phƣơng pháp ra quyết 
định nhóm dựa trên thang điểm 1 9 . 
Sau khi đã xác định đƣợc các ma trận 
j
R , j=1 f , các véc tơ 
j
r , j=1 f 
thể hiện độ lớn tƣơng đối của các mục tiêu không lƣợng hóa đƣợc hay các 
mục tiêu mờ đƣợc xác định bằng cách xác định và chuẩn hóa các vec tơ riêng 
ứng với giá trị riêng lớn nhất [6] của các ma trận 
j
R , j=1 f 
 j 1j 2j zj pjr r ,r ,...,r ,...r , j=1 f  (2- 36) 
Tính nhất quán của các ƣớc lƣợng trong ma trận 
j
R cũng phải đƣợc kiểm 
tra tƣơng tự nhƣ đã trình bày ở trên. Tập hợp tất cả các vec tơ 
j
r đã xác định 
đƣợc, ma trận độ lớn tƣơng đối của tất cả các mục tiêu của các phƣơng án 
chiến lƣợc TCXD nhƣ sau[6] : 
11 12 1m
21 22 2m
p1 p2 pm
r r ... r
r r .. r
R 
... ... ... ...
r r ... r
(2- 37) 
81 
Giá trị hữu ích tổng hợp của các phƣơng án đƣợc xác định bằng cách 
nhân ma trận độ lớn tƣơng đối của các mục tiêu theo mỗi phƣơng án R với 
vec tơ chuyển vị của vec tơ tầm quan trọng tƣơng đối của các mục tiêu, 
T
w 
nhƣ sau[6]: 
 
  
1 2 z p
m
z zj j
j 1
U U ,U ,...,U ,...,U
U r .w z=1 p
(2- 38) 
Kết luận Chƣơng 2 
Chƣơng này đã trình bày các khái niệm về quy hoạch, khu đô thị mới, 
đơn vị ở, kết cấu hạ tầng, tổ chức xây dựng, chiến lƣợc tổ chức xây dựng kết 
cấu hạ tầng trên cơ sở kế thừa các kết quả nghiên cứu đã đƣợc công bố của 
các tác giả trên thế giới và ở nƣớc ta. 
Trên cơ sở phân tích các yếu tố ảnh hƣởng đến chiến lƣợc TCXD KCHT 
các khu ĐTM, chƣơng này đã xác định các yếu tố hình thành và ràng buộc khi 
xây dựng chiến lƣợc TCXD KCHT các khu ĐTM. Từ các yếu tố hình thành 
và ràng buộc khi xây dựng chiến lƣợc TCXD KCHT các khu ĐTM, chƣơng 
này đã đƣa ra mô hình toán học tổng quát, mô hình toán học cho các trƣờng 
hợp mục tiêu đầu tƣ là một mục tiêu và trƣờng hợp mục tiêu đầu tƣ là đa mục 
tiêu. 
Các mô hình toán học chiến lƣợc TCXD tối ƣu KCHT các khu ĐTM do 
luận án đƣa ra là căn cứ khoa học để đề xuất phƣơng pháp xây dựng chiến 
lƣợc TCXD hiệu quả KCHT các khu ĐTM sẽ trình bày ở Chƣơng sau. 
82 
CHƢƠNG 3 PHƢƠNG PHÁP XÂY DỰNG CHIẾN LƢỢC TỔ CHỨC XÂY DỰNG 
HIỆU QUẢ KẾT CẤU HẠ TẦNG CÁC KHU ĐÔ THỊ MỚI 
3.1 Bản chất toán học của xây dựng chiến lƣợc tổ chức xây dựng kết cấu 
hạ tầng các khu đô thị mới 
3.1.1 Lý thuyết quy hoạch lịch 
1) Khái niệm về bài toán Quy hoạch lịch 
Bài toán QHL [36],[84] đƣợc mô tả nhƣ sau: Cần thực hiện n „công việc‟ 
(„công việc‟ có thể vận chuyển, sản xuất, xây dựng vv) trên một hệ thống gồm 
M „máy‟nào đó („máy‟ có thể là một cỗ máy, phân xƣởng, công ty vv). Các 
điều kiện ràng buộc của bài toán QHL rất phức tạp phụ thuộc vào từng bài 
toán cụ thể. Thông thƣờng, các điều kiện ràng buộc bao gồm: 
- Các “máy” đƣợc “mắc” nối tiếp, song song, hay hỗn hợp; 
- Trình tự bắt buộc thực hiện một hoặc một số công việc nào đó; 
- Khả năng thực hiện của mỗi máy / loại máy đối với từng loại công việc 
cụ thể; 
- Nhu cầu và khả năng về các nguồn tài nguyên để thực hiện một hoặc một 
số công việc/ các công việc; 
Hãy sắp xếp thứ tự thực hiện công việc và phân bổ việc thực hiện các 
công việc cho các máy nhằm đạt đƣợc một hoặc một số mục tiêu nào đó đã 
định trƣớc thỏa mãn các điều kiện ràng buộc. Các bài toán QHL đƣợc phân 
loại nhƣ sau: 
Các bài toán sắp thứ tự: là các bài toán đã biết trƣớc sự phân bổ các 
công việc cho các máy. Vấn đề đặt ra là sắp xếp thứ tự thực hiện các công 
việc một cách hợp lý nhất để đạt đƣợc một hay một số mục tiêu nào đó đã 
định. Đây là lớp bài toán đơn giản nhất. 
Các bài toán phân bổ: là bài toán phân bổ các công việc cho các máy 
thỏa mãn điều kiện ràng buộc về khả năng thực hiện của mỗi máy / loại máy 
83 
đối với từng loại công việc cụ thể nhằm đạt đƣợc một hay một số mục tiêu 
nào đó đã định. Đây là lớp bài toán phức tạp. 
Các bài toán phối hợp: là hỗn hợp của hai toán trên. Đây là lớp bài toán 
phức tạp nhất. 
Ngoài ra, các bài toán trong QHL cũng đƣợc phân loại thành bài toán 
một máy phục vụ, hai máy song song, hai máy nối tiếp vv [36],[84]. 
2) Các phƣơng pháp tiếp cận giải bài toán quy hoạch lịch 
Các phƣơng pháp tiếp cận giải bài toán QHL khá đa dạng [1], [36],[84]. Điển 
hình là : 
- Phƣơng pháp quy hoạch tuyến tính và quy hoạch nguyên đƣợc sử dụng 
cho trƣờng hợp một máy phục vụ, hai máy song song, các máy chuyển 
tiếp [1],[36],[84]. 
- Phƣơng pháp nhánh cận đƣợc sử dụng cho trƣờng hợp một máy phục vụ, 
hai máy nối tiếp, máy nối tiếp một chu trình[36], [84] 
- Phƣơng pháp giải thuật đƣợc sử dụng cho các bài toán một máy phục vụ, 
hai máy song song, máy nối tiếp một chu trình [36]. 
- Phƣơng pháp tiếp cận tự thích nghi thƣờng đƣợc sử dụng cho các bài 
toán QHL có kể đến yếu tố ngẫu nhiên [36],[84]. 
- Phƣơng pháp giải thuật di truyền (GA-Genetic Algorithm) sử dụng cho 
loại bài toán sắp xếp thứ tự, phân bổ tài nguyên vv [69],[84]. 
- Phƣơng pháp thực nghiệm thống kê, lý thuyết phục vụ đám đông [1], 
[36]. 
Mặc dù các phƣơng pháp khá phong phú, việc giải những bài toán QHL 
cỡ (M và n) lớn, nhất là các bài toán QHL phi tuyến với nhiều ràng buộc phức 
tạp gặp rất nhiều khó khăn và vẫn đang đƣợc nghiên cứu. 
84 
3.1.2 Bài toán quy hoạch lịch trong xây dựng 
Bài toán QHL trong xây dựng đƣợc phát biểu nhƣ bài toán QHL tổng 
quát. Do các đặc điểm của sản xuất xây dựng, bài toán QHL trong xây dựng 
phức tạp hơn rất nhiều so với các bài toán QHL trong công nghiệp. 
Đối với bài toán QHL trong xây dựng, công việc (n) có thể là một công 
việc cụ thể, một hạng mục công trình, một công trình cần xây dựng vv, máy 
(M) có thể là các máy móc thi công cụ thể, các tổ đội công nhân, các công ty 
xây dựng. Các đặc điểm phức tạp của bài toán QHL trong xây dựng bao gồm: 
- Bài toán QHL thƣờng là bài toán hỗn hợp, vừa phải sắp xếp thứ tự thực 
hiện các công việc, vừa phải phân bổ các công việc cho các máy; 
- Trong nhiều trƣờng hợp, các máy thực hiện các công việc là chƣa biết và 
ngƣời giải phải lựa chọn các máy phù hợp; 
- Một công việc có thể chỉ đƣợc thực hiện bởi một máy nhất định và 
ngƣợc lại, một máy có thể thực hiện đƣợc nhiều công việc; 
- Có thể tăng hoặc giảm số lƣợng máy, đi kèm với nó là cƣờng độ sử dụng 
tài nguyên khác nhau khi thực hiện một hoặc một loạt công việc trong 
một không gian nhất định. Đây chính là khả năng thi công song song khi 
không gian thi công cho phép; 
- Tùy thuộc vào không gian thi công và tính chất công việc, có thể các 
máy bắt buộc phải thực hiện các công việc theo một trình tự nghiêm 
ngặt nhƣng cũng có nhiều trƣờng hợp các máy có thể thực hiện song 
song các công việc ; 
- Có các gián đoạn thời gian khi các máy thực hiện các công việc (vì lý do 
công nghệ và tổ chức); 
85 
3.1.3 Kết luận về bản chất toán học của xây dựng chiến lƣợc tổ chức xây 
dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới 
Xét về mặt toán học, xây dựng chiến lƣợc TCXD KCHT các khu ĐTM 
về bản chất là bài toán QHL trong xây dựng, có số lƣợng „công việc‟ (n) và 
„máy‟ (M) rất lớn cùng với những ràng buộc rất phức tạp. 
Các công việc (n) trong bài toán xây dựng chiến lƣợc TCXD KCHT các 
khu ĐTM là các hạng mục công trình cần hoàn thành bao gồm: 
a - Các công trình KCHT kỹ thuật: 
- Các công tác chuẩn bị nhƣ cắm mốc định vị, xây dựng đƣờng tạm vv 
- San nền sơ bộ và các công việc bắt buộc phải thực hiện trƣớc nhƣ xây 
dựng hệ thống thoát nƣớc cho khu vực lân cận; 
- Thi công hệ thống giao thông; 
- Thi công hệ thống thoát nƣớc mƣa; 
- Thi công hệ thống thoát nƣớc bẩn; 
- Thi công hệ thống cấp nƣớc sinh hoạt 
- Thi công hệ thống cấp điện; 
- Thi công hệ thống chiếu sáng công cộng; 
- Thi công hệ thống thông tin liên lạc; 
- Các công tác hoàn thiện khác (lát hè, làm lớp mặt trên cùng vv) 
b - Các công trình KCHT xã hội: 
- Thi công trƣờng trung học cơ sở; 
- Thi công trƣờng tiểu học; 
- Thi công trƣờng mẫu giáo; 
- Thi công trạm y tế; 
- Thi công sân thể thao; 
- Thi công chợ; 
- Thi công hệ thống cây xanh công cộng; 
86 
Các máy (M) trong bài toán xây dựng chiến lƣợc TCXD KCHT các khu 
ĐTM là các là các đơn vị thi công (nhà thầu) do chủ đầu tƣ thuê, chẳng hạn 
nhƣ các công ty thi công san nền, các công ty thi công các hệ thống giao 
thông, cấp nƣớc, thoát nƣớc, cấp điện, các công ty xây dựng các công trình 
KCHT xã hội vv. 
Do đặc điểm phức tạp của bài toán quy hoạch lịch trong xây dựng nhƣ 
đã trình bày ở trên, việc mô hình hóa và thể hiện các ràng buộc bằng các hàm 
số chính xác là không thể thực hiện đƣợc. Vì thế, việc áp dụng các phƣơng 
pháp toán học chính xác để giải bài toán xây dựng chiến lƣợc TCXD KCHT 
các khu ĐTM là không thể thực hiện đƣợc. 
3.2 Các phƣơng pháp cổ điển giải bài toán quy hoạch lịch trong xây 
dựng 
Các phƣơng pháp cổ điển giải bài toán QHL trong xây dựng là phƣơng 
pháp thực nghiệm - thống kê toàn mẫu và phƣơng pháp giải thuật (heuristic). 
3.2.1 Phƣơng pháp “ thực nghiệm - thống kê toàn mẫu” 
Phƣơng pháp “thực nghiệm – thống kê toàn mẫu” gồm các bƣớc sau: 
- Bước 1, xây dựng tất cả các phƣơng án đảm bảo yêu cầu về công nghệ, 
kỹ thuật thi công và các ràng buộc thời gian và tài nguyên vv. 
- Bước 2, so sánh và đánh giá tất cả các phƣơng án để xác định phƣơng án 
tối ƣu. 
Về mặt lý thuyết, phƣơng pháp thực nghiệm - thống kê toàn mẫu cho 
phép xác định phƣơng án tổ chức xây dựng tối ƣu. Tuy nhiên phƣơng pháp 
thực nghiệm - thống kê toàn mẫu không thể áp dụng trong thực tế vì những lý 
do sau: 
- Số lƣợng phƣơng án có thể là cực kỳ lớn; 
87 
- Thời gian và công sức xây dựng tất cả các phƣơng án là cực kỳ lớn, 
không thể tự động hóa và vì thế trên thực tế hầu nhƣ không thể thực hiện 
đƣợc. 
3.2.2 Phƣơng pháp giải thuật (heuristic) 
Đây là phƣơng pháp đang đƣợc sử dụng lập kế hoạch tiến độ trong thực 
tế. Ngƣời lập dựa vào kinh nghiệm để lập một số phƣơng án đảm bảo yêu cầu 
về công nghệ, kỹ thuật thi công và các điều kiện ràng buộc cụ thể của công 
trình. Trên cơ sở mục tiêu xây dựng đã biết, ngƣời lập sẽ so sánh đánh giá các 
phƣơng án đã lập và lựa chọn phƣơng án đƣợc cho là tốt nhất. Cách lập các 
phƣơng án tổ chức xây dựng nhƣ vậy phụ thuộc rất nhiều vào kinh nghiệm 
của ngƣời lập và không thể đƣa ra phƣơng án tổ chức xây dựng tối ƣu. 
3.3 Đề xuất phƣơng pháp giải bài toán xây dựng chiến lƣợc tổ chức xây 
dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới 
Trên cơ sở phân tích ở trên, luận án đề xuất phƣơng pháp kết hợp lý 
thuyết QHĐ và lý thuyết QHL để giải bài toán xây dựng chiến lƣợc TCXD 
KCHT các khu ĐTM nhƣ sau: 
3.3.1 Khái niệm về lý thuyết quy hoạch động 
Lý thuyết quy hoạch động [1] có thể đƣợc tóm tắt một cách ngắn gọn 
nhƣ sau: 
Xét “hệ thống” S mà trạng thái của nó đƣợc thay đổi theo thời gian t 
dƣới sự tác động của một điều khiển đã chọn U nào đó. Tùy theo điều khiển 
U mà tiêu chuẩn đánh giá w đƣợc xác định. Vấn đề đặt ra là, cần chọn điều 
khiển U thế nào để đại lƣợng w đạt cực trị. Danh từ “hệ thống” ở đây đƣợc 
hiểu theo nghĩa rộng là bất cứ hệ thống nào, có thể là hệ thống máy móc, hệ 
thống giao thông, hệ thống thị trƣờngTrạng thái của hệ thống S thay đổi 
theo thời gian có nghĩa là vào mỗi thời điểm t đang xét ta có thể mô tả hệ 
thống bởi một vec tơ trạng thái p(t), trong đó mỗi thành phần của vec tơ p(t) 
88 
đặc trƣng cho một tính chất nào đó của hệ thống vào thời điểm t và đƣợc gọi 
là tham số trạng thái. Trạng thái của hệ thống S thay đổi theo thời gian dƣới 
tác động của một điều khiển đã chọn U, tức là tại thời điểm t, một quyết định 
u(t) đƣợc chọn để điều khiển. Mỗi thành phần của u(t) là một tham số điều 
khiển. Quá trình điều khiển hệ thống S là quá trình liên tiếp chọn các quyết 
định sao cho đƣa hệ thống từ trạng thái ban đầu đến một trạng thái nào đó 
hoặc từ một trạng thái bất kỳ đến trạng thái bất kỳ. Hiệu quả của cách điều 
khiển đƣợc đánh giá bởi hàm mục tiêu w. 
Bài toán tổng quát về tối ƣu hóa quá trình điều khiển có thể phát biểu 
nhƣ sau: hãy tìm một cách điều khiển sao cho hệ thống S chuyển từ trạng thái 
ban đầu p0 đến trạng thái cuối cùng pc qua những trạng thái nào đó phải đồng 
thời đạt cực trị hàm w. Để tìm đƣợc điều khiển tối ƣu thì quá trình điều khiển 
đƣợc phân ra nhiều bƣớc hay giai đoạn, tối ƣu hóa cục bộ từng giai đoạn để từ 
đó tìm ra giải pháp tối ƣu toàn cục. Lý thuyết QHĐ sử dụng nguyên lý tối ƣu 
Bellman [1] để tìm ra giải pháp tối ƣu toàn cục nhƣ sau: 
- Chia quá trình thành các giai đoạn; 
- Trong mỗi giai đoạn xét tất cả các khả năng (phƣơng án); 
- Quá trình tính toán bắt đầu ở giai đoạn cuối (N) và kết thúc ở giai đoạn 
đầu; 
- Quyết định tối ƣu trong giai đoạn i: F(i) là quyết định tối ƣu hóa toàn bộ 
giai đoạn từ i đến giai đoạn N tổng hợp lại; 
- Quyết định tối ƣu ở giai đoạn i: F(i) là quyết định tối ƣu không kể đến 
trạng thái của hệ thống ở các giai đoạn trƣớc i-1. 
Ký hiệu: F(1), F(2),...,F(i),...,F(N) là các quyết định tối ƣu ở các giai 
đoạn 1,2,3...i,..N. Ký hiệu fz(i) là quyết định thứ z trong giai đoạn i (i=1,..N; 
z=1,zt). Công thức tổng quát của quy hoạch động: 
89 
 (i) min/ max (i) (i 1)
1,..N,z 1,2..,z , ( 1) 0
z
t
F f F
i F N
(3 - 1) 
3.3.2 Cơ sở khoa học đề xuất phƣơng pháp kết hợp lý thuyết quy hoạch 
động và quy hoạch lịch 
Bản chất lý thuyết QHĐ là phƣơng pháp giải các bài toán tối ƣu bằng qui 
trình đệ qui ba bƣớc nhƣ sau: 
- Chia bài toán phức tạp thành các bài toán con, nhỏ hơn; 
- Giải các bài toán con bằng cách sử dụng qui trình đệ quy ba bƣớc. Nghĩa 
là, các bài toán con ở trên lại có thể đƣợc chia thành nhiều bài toán con 
nhỏ hơn nữa cho tới khi ta có thể xác định đƣợc lời giải tối ƣu cho bài 
toán con nhỏ nhất đang xét; 
- Sử dụng các kết quả tối ƣu đó để xây dựng một lời giải tối ƣu cho bài 
toán ban đầu. 
Vì thế, bài toán xây dựng chiến lƣợc TCXD KCHT các khu ĐTM sẽ 
đƣợc chia thành các bài toán con. Phƣơng pháp phân chia bài toán xây dựng 
chiến lƣợc TCXD KCHT các khu ĐTM là chia toàn bộ quá trình thi công 
thành các giai đoạn xây dựng khác nhau phù hợp với các đặc điểm về kỹ 
thuật, công nghệ và TCXD KCHT các khu ĐTM. Mỗi giai đoạn xây dựng sẽ 
là một bài toán con. Những bài toán con này có thể đƣợc chia nhỏ hơn nữa để 
có thể áp dụng lý thuyết QHL xác định phƣơng án TCXD tối ƣu cho mỗi giai 
đoạn. 
Việc áp dụng lý thuyết QHL xác định phƣơng án TCXD tối ƣu cho mỗi 
giai đoạn hay mỗi bài toán con sẽ đƣợc thực hiện từ giai đoạn cuối cùng N 
ngƣợc trở lại gia