基于決策球的航空公司競爭力可視化評價

龍漢良，陳 曄，徐海燕

（南京航空航天大學經(jīng)濟與管理學院，南京 211106）

近70年來，中國民航業(yè)作為國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)得到長足的發(fā)展?！?017年民航行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報》顯示，2017年全行業(yè)完成運輸總周轉量1 083.08億噸公里，比上年增長12.6%。伴隨著經(jīng)濟的全球化，全球航空運輸需求持續(xù)保持增長，中國民航業(yè)迎來了歷史性機遇。與此同時，快速發(fā)展的高鐵在中短途的分流作用日益明顯，國內航公司在國際航線上也面臨著國外航空公司的激烈競爭，民航延誤率影響了人們的出行選擇，中國民航業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)。因此，準確有效地評價中國航空公司競爭力成為中國民航業(yè)發(fā)展的重要課題。

現(xiàn)有航空企業(yè)競爭力研究較少，且主要圍繞競爭力評價指標和評價方法展開。在評價指標上，多數(shù)研究基于不同視角構建航空公司競爭力評價指標體系：李春玲等[1]基于并購重組視角研究航空公司成功關鍵影響因素；李常亮[2]基于財務視角，構建航空公司競爭力評價指標體系并進行實證研究；李春玲等[3]基于價值鏈理論建立航空公司競爭力評價指標體系并進行實證分析。

在評價方法上，多數(shù)研究采用綜合評價方法，如：Barros 等[4]利用數(shù)據(jù)包絡分析（DEA）對歐洲航空公司的表現(xiàn)進行排序評價；于劍等[5]利用模糊綜合評價方法對中國國際航空公司進行競爭力評價與分析；于一等[6]運用AHP-熵權法對中國區(qū)域通用航空發(fā)展評價指數(shù)進行研究；Oleshko[7]應用多邊形雷達圖對烏克蘭國際航空公司競爭力進行排序分析；Delbari 等[8]結合Delphi和層次分析方法（AHP）對全服務航空公司的關鍵競爭力指標和驅動因素進行研究；賴汪灣[9]利用主成分分析法（PCA）對世界主要航空公司競爭力發(fā)展水平進行綜合研究。上述研究中：DEA 方法在評價多輸入多輸出的大系統(tǒng)上具有較強優(yōu)勢，但無法表示評價對象的實際發(fā)展水平；AHP 方法在解決多目標、多維度決策問題具有較強優(yōu)勢，但單獨使用難以解決主觀性問題；模糊綜合評價法采用最大隸屬度原則和模糊變換原理進行評價，但其結果同樣存在主觀性與分散性問題；PCA 方法利用降維思想將多指標轉化為少數(shù)幾個綜合指標，當主成分因子負荷的符號有正有負時，綜合評價函數(shù)意義不明確。此外，多元性、動態(tài)性和相對性是競爭力特有屬性，而目前各方法體系僅進行多元性定量評價，缺少動態(tài)性和相對性的可視化分析。

航空公司競爭力評價是一個動態(tài)問題，需結合長期發(fā)展數(shù)據(jù)才能展現(xiàn)其綜合水平，同時也需要明晰其優(yōu)勢與不足。面對多維度大數(shù)據(jù)量的差異比較時，單純從數(shù)據(jù)出發(fā)?，F(xiàn)有模型方法鮮有涉及動態(tài)評價和可視化評價，因此，提出利用決策球模型對航空公司競爭力進行動態(tài)可視化評價。

1 航空公司四維度競爭力指標體系構建

1.1 航空公司運營特征

相比其他服務行業(yè)，航空公司的運營特征主要體現(xiàn)在產(chǎn)品服務與運營過程兩方面[10]。

1）航空公司是具有濃厚服務性色彩的企業(yè)組織，為旅客提供快速、安全、舒適、靈活性強的出行服務。

2）航空公司是資金、勞動力、燃油高密集型行業(yè)，須配置足夠的辦公場所和完善的信息網(wǎng)絡和通訊設備以確保服務能力。航空公司運營具有網(wǎng)絡經(jīng)濟特性，航線網(wǎng)絡的建設直接關系到運輸服務能力的提升。

1.2 競爭力內涵及指標體系構建

李艷偉等[11]認為航空公司競爭力是指航空公司在參與航空運輸市場競爭過程中，所表現(xiàn)出相對于競爭對手，更好地滿足旅客需求，能夠持續(xù)獲取更高效率與效益的綜合能力。謝曉敏[12]認為航空公司競爭力是指其在航空運輸市場宏觀環(huán)境下的綜合實力，且這種綜合實力是指相較于競爭對手能更好滿足旅客需求的能力。

結合航空公司運營特征，將航空公司競爭力定義為其參與航空運輸市場的競爭過程中，通過自身所擁有資源及整合資源，持續(xù)為旅客提供優(yōu)質服務、為航空公司帶來高效發(fā)展與效益的一種綜合實力。因此，可從以下4 個維度構建競爭力評價指標體系。

1）規(guī)模實力

規(guī)模實力是航空公司自身所擁有的資源，具備一定的規(guī)模是其競爭力的表征。規(guī)模實力指標包括：飛機數(shù)量、員工數(shù)量、通航地區(qū)、可用座公里。飛機數(shù)量是指正在服役飛機的總量；可用座公里是指可提供的最大座位數(shù)與飛行里程的乘積。

2）運營能力

運營能力是整合資源能力的表現(xiàn)。運營能力指標包括：客座利用率、貨物噸公里、收入客公里?？妥寐适鞘杖肟凸锱c可用座公里的比值；收入客公里是實際運送旅客數(shù)量與飛行里程的乘積；貨物噸公里是實際運送貨物數(shù)量與飛行里程的乘積。

3）服務質量

對于航空公司，優(yōu)質服務能吸引更多客戶。服務質量指標包括：地面服務、空中服務、不正常航班服務和準點率。地面服務是指值機與離港的滿意度；空中服務是指機上餐食、娛樂及客艙設施等服務滿意度；不正常航班服務是指不正常航班餐飲、休息場所安排、退改簽、信息變更提醒等服務滿意度；準點率是指到港準點航班量與實際執(zhí)飛航班量的比值。

4）盈利能力

盈利能力是航空公司發(fā)展與效益最直接的體現(xiàn)。盈利能力指標包括：總收入、客運收入、貨運收入、營業(yè)利潤和凈利潤。其中，總收入、營業(yè)利潤、凈利潤屬于一般盈利性指標，客運收入與貨運收入屬于航空公司特征性盈利指標。

根據(jù)以上分析，從“規(guī)?！\營—服務—盈利”4個維度出發(fā)，構建航空公司競爭力評價指標體系，如圖1所示。為便于模型討論，構建整體評價指標體系為

圖1 航空公司競爭力評價指標體系Fig.1 Evaluation index system of airlines’competence

2 基于決策球模型的航空公司競爭力評價

2.1 決策球評價模型構建

2.1.1 基于AHP-熵權法的指標權重確定

指標權重賦值的合理性直接影響航空公司競爭力綜合評價的結果。因此，為避免AHP 法主觀賦值的片面性，確定一種基于AHP-熵權法的綜合權重計算法。首先，邀請某航空公司運營管理研究專家作為咨詢小組。根據(jù)評價指標體系，設計咨詢表，16 位專家根據(jù)1～9 標度法對所有指標相對重要程度進行打分，回收并進行數(shù)值平均化和結果近似處理，再應用yaahp軟件進行一致性檢驗和權重計算，經(jīng)過3 輪與咨詢組反饋迭代處理，最終獲得穩(wěn)定一致的主觀權重值W1={w11，w12，…，w1m}。然后利用熵權法計算航空公司競爭力評價指標的客觀權重值W2={w21，w22，…，w2m}。采用線性合成的方式將主客觀權重進行修正，其綜合權重計算公式[13]為W=0.5W1＋0.5W2。利用上述公式，最終得到綜合指標權重，并指明指標性質與類型，如表1所示。

表1 指標權重表Tab.1 Index weight

2.1.2 航空公司競爭力得分計算

設A={A1，…，Ai，…，An}為n 個航空公司的評價對象集，Ai代表第i 個航空公司。根據(jù)評價指標體系C，令Ai對應指標體系中各指標的數(shù)據(jù)集為gi={gi，1，…，gi，k，…，gi，m}。為統(tǒng)一量綱，采用如下處理

其中：gi，k′為統(tǒng)一量綱后Ai在指標Ck上的得分值；和為各航空公司在指標Ck上得分的最小值和最大值。

綜上，航空公司Ai的競爭力綜合得分為

2.1.3 航空公司指標差異度計算

航空公司Ai與Aj指標之間的綜合差異度計算如下

其中，δi，j=δj，i，δi，j越大，表示航空公司Ai與Aj之間的差異越大。

2.1.4 決策球模型構建

1）理想航空公司設定及決策球定位

決策球的基本設定為半徑為1 的北半球體，如圖2所示。

圖2 決策球示意圖Fig.2 Decision ball diagram

將航空公司Ai投射至決策球時，其三維坐標設（xi，yi，zi）。假定A*為理想航空公司，其數(shù)據(jù)集由參與評價的航空公司在各指標上的最優(yōu)數(shù)據(jù)來組建，即g*，k=易知歸一化后g′*，k=1（?k=1，2，…，m），且S*=1。

進一步將A*定位于半徑為1 球體的北極點，易知此時，該點坐標（x*，y*，z*）=（0，1，0）。由式（2）可知Ai與A*之間差異度為

2）航空公司指標差異度與競爭力關系

定理1航空公司Ai和理想航空公司A*之間綜合差異度δi，*與Ai的競爭力得分Si存在關系[14]如下

δi，*=1-Si

3）歐幾里得距離的決策球設定

設di，*為航空公司Ai和理想航空公司A*之間的歐幾里得距離（以下簡稱距離），其計算公式為

由此可知，在決策球模型中，北極點A*到赤道某點（各指標得分最差評價對象）的距離為，因此，Ai和Aj之間的距離若δi，j=0，則di，j=0；若δi，j=1，則

定理2航空公司Ai的yi坐標與Ai競爭力得分存在關系[14]如下

可知，若Si=0，則yi=0；若Si=1，則yi=1。若航空公司綜合得分越高，則越接近北極點A*，即越接近理想航空公司；若航空公司得分一致，則位于同一緯度。

4）歐幾里得距離決策球的近似逼近

由于弧長與兩點之間的距離呈單調相關，可用歐幾里得距離來對弧長進行簡化處理。

其中，a 和b 表示截距與斜率。

由此，可構建如下決策球優(yōu)化模型，計算每個航空公司的三維坐標，從而實現(xiàn)將航空公司評價結果映射到?jīng)Q策球上。決策球坐標優(yōu)化模型如下

2.2 基于Matlab 的決策球模型可視化實現(xiàn)

對于評價對象較多的決策球建模，涉及大量優(yōu)化計算，應用Matlab 可有效地求解計算和球體可視化展示，圖3給出了決策球模型求解和可視化實現(xiàn)步驟。

圖3 模型求解與可視化Fig.3 Model solution and visualization

3 應用案例分析

3.1 原始數(shù)據(jù)采集與處理

選取14 家國內外航空公司，其中包括中國東方航空（東航）A1、中國南方航空（南航）A2、中國國際航空（國航）A3、新加坡航空（新航）A4、大韓航空A5、全日空航空（全航）A6、日本航空（日航）A7、韓亞航空A8、中國海南航空（海航）A9、達美航空A10、美國航空（美航）A11、加拿大航空（加航）A12、英國航空（英航）A13和阿聯(lián)酋航空A14。

從“規(guī)?！\營—服務—盈利”4 個維度建立16個指標的航空公司競爭力綜合評價指標體系。其中，規(guī)模實力、運營能力和盈利能力的指標數(shù)據(jù)來源于Flight Global 外文數(shù)據(jù)庫，服務質量指標數(shù)據(jù)來源于CAPSE 官網(wǎng)。為有效反映航空公司競爭力真實水平，選取2008—2017年近10年數(shù)據(jù)，作均值化處理。

3.2 航空公司競爭力評價分析

3.2.1 競爭力得分

將數(shù)據(jù)歸一化，結合表1指標權重，運用式（1）計算出14 家航空公司各維度競爭力評價得分與綜合得分，如表2所示。

表2 航空公司各維度競爭力評價Tab.2 Airline competitiveness evaluation score and comprehensive scores under various dimensions

3.2.2 差異度

根據(jù)式（2）計算出航空公司間各維度與綜合差異度，由于數(shù)據(jù)較多，僅列出航空公司間綜合差異度數(shù)據(jù)，如表3所示。

3.2.3 競爭力評價可視化

建立決策球模型，利用Matlab 軟件計算求解，可得各航空公司綜合評價分布圖及各維度競爭力評價分布圖，實現(xiàn)航空公司競爭力評價的可視化，其中，國內航空公司用三角標識，國外航空公司用圓點標識。

表3 航空公司間綜合差異度Tab.3 Comprehensive differentiation between airlines

1）綜合評價分布圖

圖4為航空公司競爭力綜合評價分布圖，綜合評價得分排序如表4所示。達美與美航分別排第1 名和第2 名；東航與南航同為第5 名，國航為第6 名，海航排名最靠后。此外，從圖4中可直觀看出，中國航空公司總體實力相對于美國優(yōu)秀航空公司，差距較大。

圖4 綜合評價分布圖Fig.4 Comprehensive evaluation diagram

表4 航空公司綜合排序Tab.4 Integrated airline ranking

2）各維度分布圖

規(guī)模實力評價如圖5所示，可以看出點分布范圍較廣，各航空公司懸殊較大。其中，達美與美航規(guī)模實力十分強大，無論是飛機數(shù)量還是可用座公里，幾乎是中國航空公司的兩倍；中國航空公司中，東航與南航規(guī)模實力較強，國航次之，海航在規(guī)模實力方面較差。

圖5 規(guī)模實力評價分布圖Fig.5 Scale strength evaluation giagram

運營能力評價如圖6所示，可以看出點分布相對集中，各航空公司運營能力較接近。達美、美航與阿聯(lián)酋航空的運營能力相對領先；南航、國航與海航運營能力較強，而東航在此方面相對較弱。

圖6 運營能力評價分布圖Fig.6 Operational capability evaluation diagram

服務質量如圖7所示，可以看出點分布呈現(xiàn)兩極化，且大部分航空公司服務質量較高。國內航空公司在地面服務、空中服務與不正常航班服務方面評分較低，準點率也較低，影響了整體服務質量。

圖7 服務質量評價分布圖Fig.7 Service quality evaluation diagram

盈利能力如圖8所示，可以看出點分布范圍較廣，各航空公司懸殊較大。美航盈利能力水平較高；東航、南航與國航盈利水平較差，而海航盈利水平最低。

圖8 盈利能力評價分布圖Fig.8 Profitability evaluation diagram

3.3 中國航空公司競爭力提升建議

通過近10年數(shù)據(jù)分析與可視化展示，可直觀發(fā)現(xiàn)服務質量與盈利能力是中國航空公司的兩大短板。

在服務質量方面，通過對國際上優(yōu)秀航空公司的調查分析，可發(fā)現(xiàn)這些航空公司存在一些共性之處：①從旅客需求出發(fā)，注重差異化和服務細節(jié)，主動服務意識強；②擁有高素質的一線員工。為了縮短與優(yōu)秀航空公司的差距，實現(xiàn)國內航空公司服務質量的整體提升，一方面應密切關注旅客需求變化，加強服務創(chuàng)新，提高服務意識；另一方面應加大對一線員工在服務意識、服務態(tài)度、溝通技能等方面的考察，加強服務技能培養(yǎng)，不斷提高整體素質。

在盈利能力方面，中國航空公司盈利較低的主要原因是外部價格競爭。隨著國內高鐵網(wǎng)絡的高速發(fā)展，高鐵票價和綜合時間優(yōu)勢給民航帶來較大壓力。提高盈利能力，一方面要控制成本，學習低成本航空精益化成本管理思路，不斷優(yōu)化成本結構，全面控制費用；另一方面要增加收入，通過網(wǎng)絡航線規(guī)劃提高飛機利用效率，通過靈活的票價策略全面提升客座率；同時，增加增值服務能力，延伸增值收益。

3.4 對比分析

在航空公司競爭力的應用研究中，代表性的評價方法包括DEA、AHP、PCA 和模糊綜合評價法。選取PCA、模糊綜合兩種傳統(tǒng)模型評價方法作為參考，與所提模型進行對比分析，如表5和表6所示。

表5 評價結果對比Tab.5 Comprehensive evaluation comparison

表6 多維度對比分析Tab.6 Multi-dimensional comparative analyses

從表5和表6中可看出，從排名結果看，決策球評價法相較于PCA 和模糊綜合評價法，在總體排名方面存在一致性，但相較于PCA 與模糊綜合評價法，決策球法在評價過程中有明顯的參照點，能夠動態(tài)地展示航空公司近10年的競爭力，將各航空公司之間的差異與排名結果進行可視化展示。

4 結語

以航空公司的競爭力評價為目標，構建四維度航空公司競爭力評價指標體系并提出基于決策球的航空公司競爭力可視化評價模型。以14 家國內外主要航空公司為例，收集近10年運營發(fā)展數(shù)據(jù)，進行均值化處理，并基于AHP-熵權法計算指標權重，對航空公司綜合競爭力與各維度競爭力計算分析，給出了詳細的圖形可視化結果展示，并討論了中國航空公司競爭力提升建議。后續(xù)研究將進一步完善和細化評價指標體系，整合數(shù)據(jù)包絡分析等評價工具，以提高研究成果的應用價值。