全球航空旅客周轉(zhuǎn)量預(yù)測(cè)及運(yùn)力分配方法

王 晶 / WANG Jing

(上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院，上海 201210)

全球航空旅客周轉(zhuǎn)量預(yù)測(cè)及運(yùn)力分配方法

王 晶 / WANG Jing

(上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院，上海 201210)

民機(jī)制造商在新飛機(jī)可行性論證、公司產(chǎn)品戰(zhàn)略制定以及飛機(jī)銷售中，需要了解航空市場(chǎng)規(guī)模和未來(lái)航空市場(chǎng)飛機(jī)的需求，為可行性論證提供投資規(guī)模計(jì)算輸入，為制造商制定產(chǎn)品戰(zhàn)略發(fā)展提供依據(jù)，為飛機(jī)銷售計(jì)劃提供數(shù)據(jù)支持。預(yù)測(cè)未來(lái)客機(jī)市場(chǎng)的需求量，其關(guān)鍵是對(duì)航空旅客周轉(zhuǎn)量的預(yù)測(cè)。采用線性回歸預(yù)測(cè)出航空旅客周轉(zhuǎn)量，除以上座率得到航空市場(chǎng)運(yùn)力需求，即可供座位數(shù)，并將運(yùn)力需求分配后與各地區(qū)機(jī)隊(duì)預(yù)測(cè)的運(yùn)力供給相匹配，最終得出所需的飛機(jī)需求量。

航空旅客運(yùn)輸量；回歸分析；運(yùn)力分配

0 引言

2016年11月，中國(guó)商飛在珠海航展第七次對(duì)全球發(fā)布市場(chǎng)預(yù)測(cè)年報(bào)，預(yù)測(cè)年報(bào)已成為業(yè)內(nèi)認(rèn)可的航空業(yè)界的晴雨表。全球航空市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)，即全球航空旅客周轉(zhuǎn)量的預(yù)測(cè)是預(yù)測(cè)的難點(diǎn)和核心。收集和分析歷史數(shù)據(jù)，建立計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型，預(yù)測(cè)未來(lái)全球航空旅客周轉(zhuǎn)量，為機(jī)隊(duì)預(yù)測(cè)提供輸入是科學(xué)預(yù)測(cè)的關(guān)鍵。本文結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，介紹了全球航空旅客周轉(zhuǎn)量預(yù)測(cè)及運(yùn)力分配的方法，運(yùn)力分配運(yùn)用航線航班數(shù)據(jù)，解決了歷史航空周轉(zhuǎn)量難以收集的問題，為運(yùn)力規(guī)模的計(jì)算和機(jī)隊(duì)運(yùn)力匹配提供了理論方法。

本文的預(yù)測(cè)方法適用于短期(3～5年)和長(zhǎng)期(20年)預(yù)測(cè)。

1 概述

航空旅客周轉(zhuǎn)量是反映交通部門一定時(shí)期內(nèi)旅客運(yùn)輸工作量的指標(biāo)，指旅客人數(shù)與運(yùn)送距離的乘積，以客公里表示，其英文縮寫為RPK(Revenue Passenger Kilometers，收入客公里)。

如圖1所示，全球航空旅客周轉(zhuǎn)量的預(yù)測(cè)屬于市場(chǎng)預(yù)測(cè)的需求預(yù)測(cè)部分，其輸入變量與經(jīng)濟(jì)(GDP)和價(jià)格(Yield)相關(guān)，其最終輸出結(jié)果為全球各個(gè)地區(qū)的運(yùn)力需求ASK(Available Seat Kilometers，可用座公里)，同時(shí)考慮未來(lái)市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力、機(jī)隊(duì)利用率、航空公司的運(yùn)輸模式以及飛機(jī)的技術(shù)發(fā)展等因素，將預(yù)測(cè)的機(jī)隊(duì)ASK與需求預(yù)測(cè)的ASK相匹配，從而計(jì)算出最終預(yù)測(cè)的機(jī)隊(duì)交付量。

2 全球航空旅客周轉(zhuǎn)量預(yù)測(cè)方法

航空旅客的周轉(zhuǎn)量預(yù)測(cè)方法多采用回歸分析的方法，圖2為全球航空旅客周轉(zhuǎn)量以及運(yùn)力需求預(yù)測(cè)流程，其中，如何將國(guó)際航線對(duì)運(yùn)力分配至全球各地區(qū)是需求預(yù)測(cè)的難點(diǎn)。

具體預(yù)測(cè)流程分為六個(gè)步驟：

1)對(duì)航空旅客周轉(zhuǎn)量影響因素開展分析。影響其變化的主要因素很多，包括全球宏觀經(jīng)濟(jì)、旅客的收益、航油價(jià)格、航空政策法規(guī)、旅客市場(chǎng)特征、航空公司運(yùn)營(yíng)模式等的變化以及飛機(jī)新技術(shù)的發(fā)展等。

2)確定用于定量分析的參數(shù)。本文中選取的定量擬合參數(shù)有兩個(gè)，一是經(jīng)濟(jì)即GDP增長(zhǎng)率，其與航空旅客周轉(zhuǎn)量有著正相關(guān)的擬合關(guān)系，已被業(yè)界所證實(shí)；另外一個(gè)變量通過(guò)分析選擇yield(航空旅客的實(shí)際收益)，其與旅客周轉(zhuǎn)量的關(guān)系為負(fù)相關(guān)。

3)收集歷史全球和各個(gè)地區(qū)的GDP以及收益增長(zhǎng)率數(shù)據(jù)，同時(shí)，為了計(jì)算運(yùn)力需求還需收集全球和各地區(qū)平均上座率數(shù)據(jù)，這部分?jǐn)?shù)據(jù)可從ICAO(International Civil Aviation Organization，國(guó)際民航組織)或IATA(International Air Transport Association,國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì))數(shù)據(jù)庫(kù)獲得。

4)運(yùn)用計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法對(duì)歷史數(shù)據(jù)開展回歸分析，其中，各個(gè)地區(qū)的GDP增長(zhǎng)率采用加權(quán)平均的方法計(jì)算，其公式為：

Ln(RPKgrowth rate)=XLn(GDPgrowth rate)+YLn(yield)+z

(1)

z = dummy(1) + dummy(2)… + dummy(n)

其中，dummy 為虛擬變量，又稱虛設(shè)變量、名義變量或啞變量,通常取值為 0 或 1。在需求預(yù)測(cè)中,當(dāng)在某些年份受到經(jīng)濟(jì)或突發(fā)事件影響時(shí),需要對(duì)受影響年份加入 dummy 以使得公式的擬合度更好。

5)回歸擬合輸出未來(lái)20年各航線區(qū)域RPK和ASK數(shù)值，進(jìn)行敏感性分析。

6)將基準(zhǔn)年航班和航線ASK數(shù)據(jù)按國(guó)際和國(guó)內(nèi)航線區(qū)域劃分，按航空公司所屬地計(jì)算出各航線區(qū)域的ASK占比，并將預(yù)測(cè)的ASK映射至定義的地理各區(qū)域，供機(jī)隊(duì)預(yù)測(cè)作為匹配的輸入值。

3 全球航空旅客周轉(zhuǎn)量及運(yùn)力分配計(jì)算方法

3.1 全球航線的劃分

本文將航線劃分為國(guó)內(nèi)航線和國(guó)際航線(見表1)，其中，國(guó)際航線按照ICAO對(duì)航線區(qū)域的劃分，分為17個(gè)航線區(qū)域(見表2)。

表1 全球航空市場(chǎng)航線和區(qū)域劃分

表2 ICAO劃分的17個(gè)航線區(qū)域?qū)?/p>

全球航空市場(chǎng)預(yù)測(cè)最終輸出的機(jī)隊(duì)是按照地理意義的區(qū)域進(jìn)行劃分的，比如將全球分為亞太地區(qū)、北美地區(qū)、拉美地區(qū)、歐洲、非洲地區(qū)等。這就意味著，對(duì)全球旅客周轉(zhuǎn)量中國(guó)際航線這部分的預(yù)測(cè)需要進(jìn)行重新分配，以作為各個(gè)地區(qū)機(jī)隊(duì)預(yù)測(cè)的輸入值。

3.2 全球航空旅客周轉(zhuǎn)量計(jì)算

如前所述，全球航空旅客周轉(zhuǎn)量預(yù)測(cè)包括17個(gè)國(guó)際航線區(qū)域RPK的預(yù)測(cè)和5個(gè)國(guó)內(nèi)航線區(qū)域RPK的預(yù)測(cè)。

(2)

3.3 北美/中美/加勒比海國(guó)際航線區(qū)域預(yù)測(cè)

3.3.1 GDP增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)

客機(jī)預(yù)測(cè)中，GDP的預(yù)測(cè)來(lái)自權(quán)威預(yù)測(cè)機(jī)構(gòu)，在對(duì)某個(gè)國(guó)家的GDP歷史增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)時(shí)，可以直接使用其預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，但在對(duì)全球航空旅客周轉(zhuǎn)量預(yù)測(cè)時(shí)，航線區(qū)域的重新劃分，使得無(wú)法直接獲得預(yù)測(cè)所需的GDP增長(zhǎng)率數(shù)值。

對(duì)全球GDP歷史增長(zhǎng)率以及ICAO劃分的17個(gè)航線區(qū)域歷史增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)，采用加權(quán)平均的方法。

(3)

從國(guó)際權(quán)威的經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)機(jī)構(gòu)購(gòu)買相關(guān)歷史和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)庫(kù)，選取1995-2034年北美/中美/加勒比海地區(qū)國(guó)家的歷史GDP和未來(lái)預(yù)測(cè)GDP增長(zhǎng)率、對(duì)應(yīng)國(guó)家人口數(shù)量和人均GDP，按式(3)計(jì)算出1995-2014年GDP平均增長(zhǎng)率以及2015-2034年該地區(qū)的GDP平均增長(zhǎng)率。

3.3.2 RPK函數(shù)擬合

選取1995-2014年歷史北美/中美/加勒比海歷史航線RPK增長(zhǎng)率和收益增長(zhǎng)率以及加權(quán)平均后的GDP增長(zhǎng)率數(shù)值。

進(jìn)行回歸擬合，得到公式如下：

PRKgrowth=e(0.7909×ln(1+GDP/100)-0.5336×ln(1+Yield)+0.018+0.0368)-1

(4)

GDP敏感參數(shù)：0.790 9，收益敏感參數(shù)：0.533 6，調(diào)整用啞元1：0.018 0，調(diào)整用啞元2：0.036 8。

3.3.3 ASK比例分配

根據(jù)回歸分析，計(jì)算出北美/中美/加勒比海2015-2034年RPK數(shù)值、RPK平均增長(zhǎng)率和ASK數(shù)值見表3。

表3 北美/中美/加勒比海國(guó)際航線區(qū)域2015-2034年RPK和ASK預(yù)測(cè)值

表3中，2014年的ASK數(shù)值為基準(zhǔn)年數(shù)值，如何將該國(guó)際區(qū)域的預(yù)測(cè)數(shù)值分配至預(yù)測(cè)的各個(gè)區(qū)域是難點(diǎn)?？梢詫?duì)基準(zhǔn)年航線航班數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲得該國(guó)際航線區(qū)域所涉及的2014年的ASK占比，并根據(jù)對(duì)未來(lái)航線區(qū)域的航線發(fā)展變化的判斷調(diào)整各預(yù)測(cè)年占比，圖2中將2034年ASK數(shù)值按占比計(jì)算出相關(guān)區(qū)域ASK。

將1～17個(gè)區(qū)域預(yù)測(cè)的ASK值按照預(yù)測(cè)年分別分配至需要輸出的各個(gè)地區(qū)，從而得到全球及各個(gè)地區(qū)2015-2034年的各地區(qū)運(yùn)力需求的預(yù)測(cè)值，將此預(yù)測(cè)值乘以各地區(qū)平均上座率得到2015-2034年各個(gè)地區(qū)預(yù)測(cè)的RPK的數(shù)值。從而預(yù)測(cè)出二十年各個(gè)地區(qū)的運(yùn)力需求,并將其與機(jī)隊(duì)預(yù)測(cè)運(yùn)力進(jìn)行匹配，最終完成全球各個(gè)地區(qū)的機(jī)隊(duì)數(shù)量預(yù)測(cè)，見表4。

表4 北美/中美/加勒比海國(guó)際航線區(qū)域2014年和2034年ASK分配數(shù)值 (ASK單位：百萬(wàn)座公里)

4 結(jié)論

過(guò)去40年，全球OAG航班航線數(shù)據(jù)共有270多萬(wàn)條，而實(shí)際運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，即航空旅客周轉(zhuǎn)量數(shù)據(jù)僅有按照航線劃分的年匯總數(shù)據(jù)。本文采用回歸擬合的方法預(yù)測(cè)全球國(guó)際航線區(qū)域和國(guó)內(nèi)航線區(qū)域航空旅客周轉(zhuǎn)量，通過(guò)旅客上座率的連接，預(yù)測(cè)出全球國(guó)際航線區(qū)域和國(guó)內(nèi)航線區(qū)域運(yùn)力需求，并使用OAG數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)力分配，從而得到各個(gè)地區(qū)的運(yùn)力需求。此方法解決了旅客周轉(zhuǎn)量數(shù)據(jù)缺乏的問題，在實(shí)踐中得到較好地應(yīng)用。

[1] 王晶. 民用飛機(jī)市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)方法研究[J].民用飛機(jī)設(shè)計(jì)與研究，2013(3)：67-70.

[2] 張為偉.航段運(yùn)量預(yù)測(cè)算法及其優(yōu)化[D].南京：南京航空航天大學(xué)，2008.

[3] 孫宏，黃趕祥，汪瑜. 基于O&D旅客需求預(yù)測(cè)的新開二線城市遠(yuǎn)程洲際航線分析——以成都—舊金山航線為例[J]. 交通企業(yè)管理，2015，30(06)：1-3.

Global Aviation Revenue Passenger Kilometers Forecast and Capacity Allocation Methodolody

(Shanghai Aircraft Design and Research Institute, Shanghai 201210, China)

The civil aviation manufacturers need understand aviation market size and the aircraft demands in future aviation market during new aircraft feasibility study, company products strategy making and aircraft sales, which can provide the input of investment scale calculation for feasibility study, the basis for manufacture’s strategy development and data support for aircraft sales plan. The key point of forecasting future aviation revenue passenger kilometers is to forecast the revenue passenger kilometers. By linear regression to forecast aviation revenue passenger kilometers and dividing passenger aircraft loader factor, we can obtain aviation market capacities, which is called available seats kilometers, and after matching the allocation capacities of demand side and the capacities of forecast fleet, finally calculate the aircraft demand.

aviation passenger traffic transportation; forecast regression analysis; capacity allocation

F407.5

A

10.19416/j.cnki.1674-9804.2017.04.004

王晶女，本科，高級(jí)工程師。主要研究方向：航空市場(chǎng)預(yù)測(cè)與研究、飛機(jī)經(jīng)濟(jì)性分析、客戶需求研究、市場(chǎng)策略研究和航空市場(chǎng)政策研究；E-mail:wangjing@comac.cc