T. 15 S. 03 (2025): Tạp chí Vật liệu và Xây dựng
##common.pageHeaderLogo.altText##
Tạp chí Vật liệu và Xây dựng - Bộ Xây dựng

ISSN:

Website: www.jomc.vn

Nghiên cứu thuật toán lai ghép tối ưu hoá quản lý cung ứng công trường: ứng dụng thực nghiệm cho công trình cao tầng ở Việt Nam

Nguyễn Anh Đức , Phạm Đức Thắng , Trần Quốc Bằng , Trần Đức Học

Từ khóa:

Quản lý cung ứng tồn kho
Cao tầng
Quy hoạch tuyến tính nguyên hỗn hợp (MILP)
Thuật toán di truyền
Thuật toán lai ghép

Tóm tắt

Quản lý tồn kho trên công trường xây dựng có ảnh hưởng lớn đến chi phí và tiến độ dự án, nhưng tối ưu hóa chiến lược đặt hàng vật liệu vẫn gặp nhiều khó khăn do sự xung đột giữa chi phí và độ phức tạp tính toán. Nghiên cứu này giải quyết vấn đề tối ưu tồn kho trong một dự án xây dựng nhà cao tầng tại Hà Nội, Việt Nam, bằng ba phương pháp: phương pháp chính xác (Exact) sử dụng mô hình quy hoạch tuyến tính nguyên hỗn hợp (MILP), giải thuật di truyền (GA), và phương pháp lai ghép (Hybrid) kết hợp GA và MILP. Các phương pháp được áp dụng vào một công trình cao 25 tầng, với tiến độ thi công phần thân là 24 tuần, xét đến các vật liệu chính như xi măng, thép, gạch, cát và đá. Kết quả cho thấy phương pháp Exact đạt chi phí tồn kho thấp nhất nhưng mất nhiều thời gian tính toán, không khả thi với các dự án quy mô lớn. Giải thuật GA nhanh chóng nhưng ít tối ưu. Phương pháp Hybrid kết hợp giữa GA và MILP đạt được sự cân bằng tốt giữa tốc độ và chất lượng giải pháp, phù hợp với thực tế quản lý xây dựng khi thời gian bị hạn chế. Nghiên cứu khẳng định giá trị của phương pháp Hybrid trong quản lý tồn kho và mở ra hướng nghiên cứu mới cho các công cụ ra quyết định thời gian thực trong quản lý dự án.

Điều hướng Người dùng

PDF

Cách trích dẫn

Nguyễn, A. Đức, Phạm Đức, T., Trần, Q. B., & Trần, Đức H. (2025). Nghiên cứu thuật toán lai ghép tối ưu hoá quản lý cung ứng công trường: ứng dụng thực nghiệm cho công trình cao tầng ở Việt Nam. Tạp Chí Vật liệu Và Xây dựng - Bộ Xây dựng, 15(03), Trang 183 – Trang 190. https://doi.org/10.54772/jomc.03.2025.939

Tài liệu tham khảo

  1. Uğurlu, S. Y. and Altay, A., "Recent Models and Solution Methodologies for Optimization Problems in Supply Chain Management Under Fuzziness," in Supply Chain Management Under Fuzziness: Recent Developments and Techniques, C. Kahraman and B. Öztayşi, Eds. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, (2014), pp. 423-447.
  2. He, W., Li, W., Xu, S., Wang, W., and An, X. "Time, Cost, and Energy Consumption Analysis on Construction Optimization in High-Rise Buildings", Journal of Construction Engineering and Management, 147(10), p. 04021128 (2021).
  3. Vidal, G. H. "Deterministic and Stochastic İnventory Models in Production Systems: a Review of the Literature", Process Integration and Optimization for Sustainability, 7(1), pp. 29-50 (2023).
  4. Tan, N. D., Kim, H.-S., Long, L. N. B., Nguyen, D. A., and You, S.-S. "Optimization and inventory management under stochastic demand using metaheuristic algorithm", PLOS ONE, 19(1), p. e0286433 (2024).
  5. Al-Aidrous et al. "Critical Factors Influencing Inventory and Procurement System of Infrastructure Projects", Journal of Civil Engineering and Management, 28(8), pp. 634–645 (2022).
  6. Taleizadeh, A. A., Soleymanfar, V. R., and Govindan, K. "Sustainable economic production quantity models for inventory systems with shortage", Journal of Cleaner Production, 174, pp. 1011-1020 (2018).
  7. Jeang, A. "Economic production order quantity and quality", International Journal of Production Research, 49(6), pp. 1753-1783 (2011).
  8. Farahvash, P. and Altiok, T. "A multi-period inventory model with multi-dimensional procurement bidding", Annals of Operations Research, 186(1), pp. 101-118 (2011).
  9. Jaśkowski, P., Sobotka, A., and Czarnigowska, A. "Decision model for planning material supply channels in construction", Automation in Construction, 90, pp. 235-242 (2018).
  10. Son, P. V. H., Duy, N. H. C., and Dat, P. T. "Optimization of Construction Material Cost through Logistics Planning Model of Dragonfly Algorithm — Particle Swarm Optimization", KSCE Journal of Civil Engineering, 25(7), pp. 2350-2359 (2021).
  11. Basheer, M., Elghaish, F., Brooks, T., Pour Rahimian, F., and Park, C. "Blockchain-based decentralised material management system for construction projects", Journal of Building Engineering, 82, p. 108263 (2024).
  12. Lu, H., Wang, H., Xie, Y., and Li, H. "Construction Material Safety-Stock Determination Under Nonstationary Stochastic Demand and Random Supply Yield", IEEE Transactions on Engineering Management, 63(2), pp. 201-212 (2016).
  13. Said, H. and El-Rayes, K. "Optimal utilization of interior building spaces for material procurement and storage in congested construction sites", Automation in Construction, 31, pp. 292-306 (2013).
  14. Guo, K. and Zhang, L. "Multi-objective optimization for improved project management: Current status and future directions", Automation in Construction, 139, p. 104256 (2022).
  15. Mao, J., Zhang, G., Ling, Z., Yuan, D., Liu, M., and Xu, J. "Potentials of Mixed-Integer Linear Programming (MILP)-Based Optimization for Low-Carbon Hydrogen Production and Development Pathways in China", Energies, 17(7), p. 1694 (2024).
  16. Yojana, R. M., Hendra, M., and Marie, I. A., "Optimization of Production Planning Using Goal Programming and Inventory Control Based on Demand Forecasting Using Neural Networks on CV Bahyu Perkasa," presented at the Proceedings of the 2022 International Conference on Engineering and Information Technology for Sustainable Industry, Alam Sutera, Tangerang, Indonesia, (2022). Available: https://doi.org/10.1145/3557738.3557875
  17. Koutsokosta, A. and Katsavounis, S. "A Dynamic Multi-Period, Mixed-Integer Linear Programming Model for Cost Minimization of a Three-Echelon, Multi-Site and Multi-Product Construction Supply Chain", Logistics, 4(3), p. 19 (2020).
  18. Salari, S. A., Mahmoudi, H., Aghsami, A., Jolai, F., Jolai, S., and Yazdani, M., "Off-Site Construction Three-Echelon Supply Chain Management with Stochastic Constraints: A Modelling Approach," Buildings, vol. 12, no. 2. doi: 10.3390/buildings12020119
  19. Alam, T., Qamar, S., Dixit, A., and Benaida, M. "Genetic Algorithm: Reviews, Implementations, and Applications", International Journal of Engineering Pedagogy, 6(10), (2020).
  20. Adhi, A., Siswanto, N., and Santosa, B. "Hybrid Metaheuristic for Solving Maritime Inventory Routing Problem in Bulk Product Transportation", International Journal of Intelligent Engineering and Systems, 16(2), (2023).
  21. Çimen, E. B., İ, K., Ö, S., Şahin, M., and Kılınç, D., "A Hybrid Stock optimization Approach for Inventory Management", 2021 3rd International Congress on Human-Computer Interaction, Optimization and Robotic Applications (HORA), (2021).
  22. de Paula Vidal, G. H., Caiado, R. G. G., Scavarda, L. F., Ivson, P., and Garza-Reyes, J. A. "Decision support framework for inventory management combining fuzzy multicriteria methods, genetic algorithm, and artificial neural network", Computers & Industrial Engineering, 174, p. 108777 (2022).
  23. Bhowmik, O. and Parvez, S. "Supply chain network design: an MILP and Monte Carlo simulation approach", Brazilian Journal of Operations & Production Management, 21(1), p. 1936 (2024).
  24. Menkar, S. R. and S.S.Chavan "Review of Inventory Management System to Ensure the Optimization of Resources", International Research Journal of Engineering and Technology, 10(1), pp. 1123-1126 (2023).
  25. Straubert, C. "A continuous approximation location-inventory model with exact inventory costs and nonlinear delivery lead time penalties", International Journal of Production Economics, 268, p. 109092 (2024).
  26. Chételat, D. and Lodi, A. "Continuous cutting plane algorithms in integer programming", Operations Research Letters, 51(4), pp. 439-445 (2023).
  27. Bonami, P., Cornuéjols, G., Dash, S., Fischetti, M., and Lodi, A. "Projected Chvátal–Gomory cuts for mixed integer linear programs", Mathematical Programming, 113(2), pp. 241-257 (2008).
  28. Goldberg, D. E. and Holland, J. H. "Genetic algorithms and Machine Learning", Machine Learning, 3(2), pp. 95-99 (1988).