Luận án: Áp dụng Lý thuyết trò chơi và Cân bằng Nash xây dựng phương pháp mô hình hóa xung đột trong quản lý dự án CNTT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Trịnh Bảo Ngọc ÁP DỤNG LÝ THUYẾT TRÒ CHƠI VÀ CÂN BẰNG NASH XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH HÓA XUNG ĐỘT TRONG QUẢN LÝ DỰ ÁN ĐẦU TƯ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ THỬ NGHIỆM TRONG MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐIỂN HÌNH LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT PHẦN MỀM Hà Nội – 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Trịnh Bảo Ngọc ÁP DỤNG LÝ THUYẾT TRÒ CHƠI VÀ CÂN BẰNG NASH XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH HÓA XUNG ĐỘT TRONG QUẢN LÝ DỰ ÁN ĐẦU TƯ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ THỬ NGHIỆM TRONG MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐIỂN HÌNH Ngành: Kỹ thuật phần mềm Mã số: 9480103 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT PHẦN MỀM NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. Huỳnh Quyết Thắng Hà Nội – 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đề tài: “Áp dụng Lý thuyết trò chơi và Cân bằng Nash xây dựng phương pháp mô hình hóa xung đột trong quản lý dự án đầu tư Công nghệ thông tin và thử nghiệm trong một số bài toán điển hình” là công trình nghiên cứu của bản thân tôi, các kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực và chưa từng được tác giả khác công bố. Hà Nội, ngày 20 tháng 08 năm 2020 Tác giả Trịnh Bảo Ngọc Trang 1 LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới PGS. Huỳnh Quyết Thắng là người định hướng và hướng dẫn khoa học, đã tận tình giúp đỡ tôi trưởng thành trong công tác nghiên cứu và hoàn thành luận án.

Trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường, tôi đã nhận được sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của tập thể các thầy, cô giáo tại Viện Công nghệ thông tin và truyền thông, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, các thầy cô tại Phòng đào tạo, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Tôi xin ghi nhận và biết ơn sự đóng góp quý báu của các thầy, cô. Tôi xin trân trọng cám ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Hà Nội cùng các thầy cô tại trường đã tạo điều kiện về thời gian, chuyên môn và nhiều hỗ trợ khác giúp đỡ tôi thực hiện luận án. Hà Nội, ngày 20 tháng 08 năm 2020 Tác giả Trịnh Bảo Ngọc Trang 2 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN………………………………………………………………………………………………………………………………….2 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT.

5 DANH MỤC CÁC BẢNG. 6 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ. 8 Lý do chọn đề tài. 8 Mục đích nghiên cứu.

9 Nhiệm vụ nghiên cứu. 10 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. 10 Phương pháp nghiên cứu. 10 Phương pháp lý thuyết.

10 Phương pháp thực nghiệm. 11 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. 11 Ý nghĩa khoa học. 11 Ý nghĩa thực tiễn.

11 Các kết quả mới đạt được. 11 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .1 Xung đột trong quản lý dự án và một số bài toán điển hình .1 Giới thiệu về quản lý dự án .2 Xung đột trong quản lý dự án.3 Các bài toán điển hình .4 Phân loại xung đột trong quản lý dự án .2 Lý thuyết trò chơi và cân bằng Nash.1 Giới thiệu về Lý thuyết trò chơi .2 Các loại trò chơi .3 Mô hình cân bằng Nash .3 Tổng quan về các thuật toán tối ưu đa mục tiêu.1 Giới thiệu bài toán tối ưu đa mục tiêu .2 Các giải thuật tiến hóa đa mục tiêu tiểu biểu.3 Đánh giá một số giải thuật MOEA tiêu biểu .4 MOEA framework và các giải thuật .4 Tổng hợp và đánh giá các nghiên cứu ứng dụng lý thuyết trò chơi trong quản lý dự án .1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước.2 Tình hình nghiên cứu trong nước .5 Tiểu kết chương. 39 Trang 3 CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH HÓA XUNG ĐỘT TRONG QUẢN LÝ DỰ ÁN VÀ GIẢI PHÁP ÁP DỤNG LÝ THUYẾT TRÒ CHƠI VÀ CÂN BẰNG NASH .1 Phân tích đặc điểm xung đột và vai trò của chủ đầu tư .1 Các đặc điểm của xung đột.2 Lựa chọn kỹ thuật giải quyết xung đột .3 Vai trò của chủ đầu tư trong xung đột .4 Phân loại xung đột có và không có chủ đầu tư .2 Phân tích mô hình biểu diễn theo lý thuyết trò chơi .1 Các mô hình biểu diễn lý thuyết trò chơi .2 Phân loại vấn đề theo dạng bài toán lý thuyết trò chơi .3 Xây dựng Unified Game-Based Model mô hình hóa xung đột .1 Đề xuất cấu trúc của xung đột trong mô hình .2 Đề xuất mô hình Unified Game-Based model .3 Mô tả một số bài toán điển hình về xung đột sử dụng Unified Game-Based model.4 Cân bằng Nash của xung đột .4 Tiểu kết chương. 55 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH UNIFIED GAME-BASED MODEL TRONG MỘT SỐ LỚP BÀI TOÁN ĐIỂN HÌNH .1 Ứng dụng mô hình trên các giải thuật .1 Các giải thuật lựa chọn .2 Phương thức thử nghiệm .2 Lớp bài toán mô hình có chủ đầu tư.1 Bài toán đàm phán giá trong đấu thầu nhiều vòng .2 Bài toán xếp lịch thanh toán dự án .3 Lớp bài toán mô hình không có chủ đầu tư .1 Bài toán xung đột giữa các phương pháp xử lý rủi ro .2 Bài toán cân bằng nguồn lực .4 Tiểu kết chương.

99 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN MỞ RỘNG CỦA LUẬN ÁN. 100 Hướng phát triển của luận án. 102 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN. 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

111 Phụ lục A - Thông tin đấu thầu. 111 Phụ lục B - Danh sách rủi ro. 135 Trang 4 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Từ viết Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt tắt CSDL Cơ sở dữ liệu DMOEA Dynamic Multi-Objective Giải thuật tiến hóa đa mục tiêu Evolutionary Algorithm động DSS Decision Support System Hệ trợ giúp quyết định EMO Evolutionary Multi-objective Tối ưu tiến hóa đa mục tiêu Optimization GA Genetic Algorithm Giải thuật di truyền GT Game Theory Lý thuyết trò chơi MOEA Multiobjective Evolutionary Giải thuật tiến hóa đa mục tiêu Algorithm MOGA Multi-objective Genetic Algorithm Giải thuật di truyền đa mục tiêu NE Nash Equilibrium Cân bằng Nash NPGA Niched Pareto Genetic Algorithm Giải thuật di truyền Lỗ hổng Pareto NPV Net Presnet Value Giá trị hiện tại dòng tiền thuần NSGA Nondominated Sorting Genetic Giải thuật di truyền sắp xếp không Algorithm trội NSGA-II Fast Non-dominated Sorting Giải thuật di truyền sắp xếp không Genetic Algorithm trội cải tiến PAES Pareto-Archived Evolution Chiến lược tiến hóa Lưu trữ Pareto Strategy PESA Pareto Enveloped-based Selection Giải thuật lựa chọn dựa trên Pareto Algorithm Bao phủ PM Project Manager Người quản lý dự án PSP Payment Schedule Problem Vấn đề xếp lịch thanh toán dự án RDGA Rank-Density Based Genetic Giải thuật di truyền dựa trên phân Algorithm bổ thứ hạng RWGA Random Weight Genetic Giải thuật di truyền theo trọng số Algorithm ngẫu nhiên SPEA Strength Pareto Evolutionary Giải thuật tiến hóa Pareto mạnh Algorithm VEGA Vector Evaluated Genetic Giải thuật di truyền dựa trên đánh Algorithm giá vector WBGA Weight-Based Genetic Algorithm Giải thuật di truyền theo trọng số Trang 5 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Phân tích loại bài toán xung đột [3].2: Nguồn của xung đột và xếp hạng theo mức độ ảnh hưởng [33] .3: Nguồn gốc và các xung đột [33] .4: Biểu diễn trò chơi dạng chiến lược [1] .5: Đánh giá một số giải thuật MOEA .1: Phân loại xung đột theo sự liên quan trực tiếp tới chủ đầu tư [33] .2: Phân loại bài toán Xung đột theo loại bài toán Lý thuyết trò chơi .1: Thông tin về gói thầu .2: Kết quả thử nghiệm các thuật toán .3: Lịch trình thực hiện .4: Thông tin dự án của hai dự án phần mềm .5: Các tham số của các nhiệm vụ trong dự án 1 .6: Các tham số quan hệ giữa các nhiệm vụ trong dự án 1 .7: Các tham số của các nhiệm vụ trong dự án 2 .8: Các tham số quan hệ giữa các nhiệm vụ trong dự án 2 .9: Kết quả thử nghiệm từ bộ dữ liệu của dự án 1 sau 10 lần chạy .10: Kết quả thử nghiệm từ bộ dữ liệu của dự án 2 sau 10 lần chạy .11: Các phương án xử lý rủi ro [1] .12: Điểm cân bằng Nash hợp lý .13: Thông tin về rủi ro .14: Thông tin về phương pháp đối phó rủi ro .15: Kết quả chạy các thuật toán 10 lần. Dữ liệu nhân sự của dự án .17: Yêu cầu kỹ năng của từng dự án.18: Kết quả chạy thực nghiệm trên Fictitious play, CFR, CFR+ .98 Trang 6 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Các ràng buộc của quản lý dự án [1] .2: 10 lĩnh vực kiến thức của quản lý dự án [1] .3: Biểu diễn trò chơi dạng mở rộng [1] .4: Trò chơi thông tin hoàn hảo [5] .5: Trò chơi thông tin không hoàn hảo [5] .6: Biểu diễn các lời giải trên không gian mục tiêu .7: Biểu diễn quá trình chọn lọc trong thuật toán ε-MOEA .8: Mô tả phương pháp chọn lọc trong các thuật toán MOEA hiện đại [56] .9: Mô phỏng các vectơ vị trí của một cá thể trong quần thể .1: Chiến lược quản lý xung đột (mô hình Thomas-Kilmann) [34] .2: Giải pháp thông minh trợ giúp việc ra quyết định cho người quản lý .3: Cân bằng Nash trong Unified Game-based model .1: Triển khai mô hình trên MOEA framework .2: Quy trình đấu thầu [20][38] .3: Mô hình đấu thầu nhiều vòng .4: Quan hệ giữa các nhiệm vụ [20] .5: Chiến lược của nhà đầu tư .6: Chiến lược của đội ngũ phát triển .7: So sánh thời gian chạy các thuật toán của dự án 1 .8: So sánh thời gian chạy các thuật toán của dự án 2 .9: Xung đột giữa các phương pháp xử lý rủi ro .10: Mạng dự án biểu diễn xung đột giữa các phương án đối phó rủi ro .11: So sánh thời gian chạy giữa các thuật toán .12: So sánh giá trị thích nghi của điểm cân bằng Nash tìm được .91 Trang 7 MỞ ĐẦU Lý do chọn đề tài Theo PMBOK [1], các hoạt động kinh doanh lớn chia tách thành nhiều mảng việc, trong đó mỗi dự án thực thi một nhiệm vụ riêng biệt, được thực hiện trong một khoảng thời gian và có vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy trạng thái của tổ chức sang một trạng thái khác với các mục tiêu đặc biệt.

Trong đó, các kiến thức, kỹ năng về quản lý dự án đóng vai trò sống còn tới hoạt động dự án. Quản lý dự án là một vấn đề cốt yếu của nền kinh tế nhân loại, hầu như các hoạt động tại các tổ chức, doanh nghiệp hiện nay được tổ chức theo mô hình các dự án.