融合大數(shù)據(jù)和碳減排的“航空經(jīng)濟(jì)學(xué)”課程設(shè)計(jì)

王楚男

（1.北京航空航天大學(xué) a.經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院；b.低碳治理與政策智能實(shí)驗(yàn)室；c.復(fù)雜系統(tǒng)分析與管理決策教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100191；2.北京航空航天大學(xué) 杭州創(chuàng)新研究院〔余杭〕，浙江 杭州 310023）

引言

航空業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)中的重要產(chǎn)業(yè)，航空交通提供的便捷的人員流動(dòng)方式為經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了動(dòng)力。自2021年年底以來，國家各部委相繼出臺(tái)包含《“十四五”民用航空發(fā)展規(guī)劃》《“十四五”民航綠色發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》《智慧民航建設(shè)路線圖》在內(nèi)的一系列國家級(jí)航空業(yè)專項(xiàng)規(guī)劃，體現(xiàn)出國家從戰(zhàn)略角度對航空業(yè)發(fā)展的重視。2018年1月9日，在國家主席習(xí)近平和法國總統(tǒng)馬克龍的見證下，北京航空航天大學(xué)和法國國立民航大學(xué)簽署協(xié)議，在浙江省杭州市合作籌建以航空為核心學(xué)科的中法航空大學(xué)，加快推進(jìn)我國航空教育與科研建設(shè)。在航空產(chǎn)業(yè)和航空教育、科研快速發(fā)展的背景下，“航空經(jīng)濟(jì)學(xué)”課程對行業(yè)發(fā)展和培養(yǎng)儲(chǔ)備人才具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

“航空經(jīng)濟(jì)學(xué)”是應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)科和能源經(jīng)濟(jì)本科專業(yè)課程體系中具有特色的一門專業(yè)課程，是相關(guān)人才培養(yǎng)體系中的重要一環(huán)。北京航空航天大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院依托北京航空航天大學(xué)在航空領(lǐng)域的平臺(tái)和資源優(yōu)勢，于2020年秋季學(xué)期開設(shè)本科生“航空經(jīng)濟(jì)學(xué)”課程。經(jīng)過兩年的教學(xué)探索與實(shí)踐，在吸收法國國立民航大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、中國民航大學(xué)等國內(nèi)外著名高?！昂娇战?jīng)濟(jì)學(xué)”課程特色的基礎(chǔ)上，形成了一套經(jīng)濟(jì)管理基礎(chǔ)扎實(shí)、融合航空大數(shù)據(jù)和航空碳減排等熱點(diǎn)內(nèi)容的課程體系。

一、“航空經(jīng)濟(jì)學(xué)”課程的教學(xué)目標(biāo)

經(jīng)過不斷的改革和發(fā)展，“航空經(jīng)濟(jì)學(xué)”課程確定了以下三個(gè)主要教學(xué)目標(biāo)：一是使學(xué)生了解航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史脈絡(luò)與最新進(jìn)展，學(xué)會(huì)使用微觀經(jīng)濟(jì)理論方法分析航空業(yè)中的企業(yè)策略和競爭行為。二是培養(yǎng)學(xué)生航空大數(shù)據(jù)處理和分析能力，掌握航空碳排放的計(jì)算方法，了解實(shí)現(xiàn)航空碳減排的多種政策工具。三是通過課程思政案例教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義情懷，科學(xué)素養(yǎng)和人文精神。

二、“航空經(jīng)濟(jì)學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容

“航空經(jīng)濟(jì)學(xué)”課程設(shè)定為2學(xué)分32學(xué)時(shí)，課程內(nèi)容分為理論講授、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐和論文研討3個(gè)部分，共計(jì)8章，每章約4學(xué)時(shí)。其中，理論講授包含5章20學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐包含2章8學(xué)時(shí)，論文研討包含1章4學(xué)時(shí)?！昂娇战?jīng)濟(jì)學(xué)”課程主要教學(xué)內(nèi)容見表1。

表1 “航空經(jīng)濟(jì)學(xué)”課程主要教學(xué)內(nèi)容

1.在理論講授部分，主要介紹航空業(yè)的主要典型事實(shí)，包括航空公司、機(jī)場、乘客、飛機(jī)制造商、飛機(jī)租賃商和政府在內(nèi)的市場主要參與方，航空公司的主要競爭對手——高速鐵路以及新冠病毒感染疫情對航空業(yè)的影響。由于航空業(yè)是高度管制的行業(yè)，因而要介紹航空業(yè)管制與放松管制時(shí)期的歷史和市場。另外，航空業(yè)是一個(gè)典型的網(wǎng)絡(luò)型產(chǎn)業(yè)，要重點(diǎn)介紹點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和樞紐輻射網(wǎng)絡(luò)等主要航空網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，討論不同類型航空公司的網(wǎng)絡(luò)策略。從產(chǎn)業(yè)組織的視角，介紹航空業(yè)的橫向市場結(jié)構(gòu)和縱向市場結(jié)構(gòu)以及航空公司的產(chǎn)品差異化策略。同時(shí)，航空業(yè)是第一個(gè)使用收益管理系統(tǒng)的行業(yè)，要重點(diǎn)講授收益管理的理論基礎(chǔ)——價(jià)格歧視、單個(gè)航班的容量控制以及實(shí)踐中使用的航班容量的動(dòng)態(tài)分配方式。

在理論講授中，將課程教師撰寫的SAGE商業(yè)案例穿插在案例教學(xué)中，用生動(dòng)的例子幫助學(xué)生更輕松地理解課程內(nèi)容，進(jìn)而通過案例中的課程思政案例教學(xué)元素培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神、科學(xué)精神和人文精神。例如，在講授航空公司與高速鐵路的競爭合作關(guān)系后，帶領(lǐng)學(xué)生閱讀《中國航空高鐵競爭與合作：過去、現(xiàn)在與未來》，并設(shè)計(jì)問題引導(dǎo)學(xué)生開展課堂討論。該案例回顧了我國航空與高鐵事業(yè)波瀾壯闊的發(fā)展歷程和偉大成就。基于航空與高鐵寡頭壟斷的市場結(jié)構(gòu)特征，分析從高鐵大規(guī)模開發(fā)建設(shè)以來航空公司和高鐵的競爭與合作關(guān)系，通過實(shí)際案例幫助學(xué)生深刻理解古諾模型中不同企業(yè)決策變量此消彼長的關(guān)系。案例知識(shí)點(diǎn)應(yīng)擴(kuò)展至價(jià)格歧視部分，幫助學(xué)生理解在實(shí)際經(jīng)營中企業(yè)綜合運(yùn)用的定價(jià)工具。透過航空公司和高鐵的合作行為（即“空鐵聯(lián)運(yùn)”），幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到企業(yè)之間的競爭性產(chǎn)品也可能具備互補(bǔ)性特征。同時(shí)，根據(jù)我國高鐵的發(fā)展規(guī)劃探討了未來航空和高鐵角色發(fā)生的轉(zhuǎn)變，即從現(xiàn)在航空公司是在位者而高鐵是進(jìn)入者，轉(zhuǎn)變?yōu)楦哞F是在位者而航空公司是進(jìn)入者，引導(dǎo)學(xué)生思考如果航空公司作為進(jìn)入者進(jìn)入高鐵網(wǎng)絡(luò)是否會(huì)使社會(huì)福利上升，通過理論分析幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到在產(chǎn)品具備多維特征、企業(yè)目標(biāo)函數(shù)不僅是利潤最大化時(shí)，傳統(tǒng)微觀經(jīng)濟(jì)理論和產(chǎn)業(yè)組織理論中福利含義的局限性。案例教學(xué)示例見表2。

表2 案例教學(xué)示例

2.在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐部分，指導(dǎo)學(xué)生清理和運(yùn)用廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視（automatic dependent surveillance-broadcast,ADS-B）和市場信息數(shù)據(jù)磁帶（marketing information data tape,MIDT）等 航空大數(shù)據(jù)。ADS-B數(shù)據(jù)是航班級(jí)別的數(shù)據(jù)，記錄了每個(gè)航班的起降機(jī)場、起降時(shí)間、飛機(jī)型號(hào)等信息；MIDT數(shù)據(jù)是航線/產(chǎn)品級(jí)別的數(shù)據(jù)，記錄了包含最多兩次轉(zhuǎn)機(jī)的完整乘客旅程，具體數(shù)據(jù)信息包括出發(fā)地機(jī)場、中轉(zhuǎn)地機(jī)場1、中轉(zhuǎn)地機(jī)場2、目的地機(jī)場、月度乘客數(shù)量、平均價(jià)格、航空公司代碼等。在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐學(xué)時(shí)中，教師首先帶領(lǐng)學(xué)生熟悉變量和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，了解數(shù)據(jù)本身的特點(diǎn)、優(yōu)勢和缺陷。通過分析ADS-B數(shù)據(jù)和MIDT數(shù)據(jù)，可以計(jì)算航空公司級(jí)別、機(jī)場級(jí)別、國家級(jí)別以及地區(qū)級(jí)別的航班量，以及乘客量、盈利能力等信息，用實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證理論部分的主要結(jié)論，采用理論講授和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐相結(jié)合的方式加深學(xué)生對知識(shí)的理解，鍛煉學(xué)生學(xué)以致用的能力［1］。

在“雙碳”（碳達(dá)峰、碳中和）目標(biāo)背景下，由于航空業(yè)是一個(gè)高排放行業(yè)，如何實(shí)現(xiàn)航空業(yè)碳減排成為業(yè)界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點(diǎn)。運(yùn)用ADS-B數(shù)據(jù)航班起降信息，根據(jù)文獻(xiàn)中航空碳排放的高精度計(jì)算方法，分別計(jì)算起降周期（landing and take-off cycle，LTO周期）和巡航周期（climb,cruise and descent cycle，CCD周期）的航空碳排放，建立包含二氧化碳、硫化物、氮化物、一氧化碳以及顆粒物在內(nèi)的排放清單。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，分類整理機(jī)型級(jí)別、機(jī)場級(jí)別、國家級(jí)別以及地區(qū)級(jí)別的排放清單，從多角度分析討論其中的政策含義。在獲得航空碳排放清單后，實(shí)證驗(yàn)證包括碳稅、可持續(xù)航空燃油、碳市場和國際航空碳抵消與減排機(jī)制（carbon offsetting and reduction scheme for international aviation,CORSIA）在內(nèi)的多種航空碳減排政策工具的減排效果。

3.在論文研討部分，選取航空經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的代表性論文指導(dǎo)學(xué)生開展導(dǎo)讀與研討，理論講授部分主要章節(jié)。論文主題包括樞紐輻射網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)學(xué)、航空和高鐵的競爭與合作、交通密度經(jīng)濟(jì)的實(shí)證證據(jù)、競爭對票價(jià)的影響、價(jià)格分散與航班延誤以及航空公司聯(lián)盟。論文形式包含理論和實(shí)證論文，以增進(jìn)學(xué)生對兩類方法的了解。課前教師會(huì)將一篇論文分配給一個(gè)小組進(jìn)行研讀，并要求小組成員課上進(jìn)行報(bào)告。在論文研討過程中，從研究主題上，將論文內(nèi)容與理論講授所學(xué)內(nèi)容相聯(lián)系，舉一反三，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。同時(shí)，教師可以用已發(fā)表的論文解釋模型構(gòu)建中需要注意的細(xì)節(jié)，從科學(xué)寫作上，重點(diǎn)關(guān)注包括摘要、引言、模型、理論或?qū)嵶C結(jié)果、結(jié)論、政策含義和局限性在內(nèi)的各部分的寫作方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)寫作能力。

三、“航空經(jīng)濟(jì)學(xué)”課程教學(xué)方法

“航空經(jīng)濟(jì)學(xué)”課程將多種教學(xué)方法相融合，實(shí)現(xiàn)了理論、實(shí)驗(yàn)和研討相結(jié)合，傳統(tǒng)板書與多媒體相結(jié)合，理論講授與案例討論相結(jié)合的授課方式。

1.運(yùn)用大數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過處理與分析ADS-B數(shù)據(jù)和MIDT數(shù)據(jù)，讓學(xué)生在課堂主動(dòng)起來，而不是被動(dòng)接受，以提升課堂的互動(dòng)，改善學(xué)生在課上的學(xué)習(xí)狀態(tài)，打破課堂沉默，提高學(xué)生的參與感。更重要的是，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有助于培養(yǎng)學(xué)生處理數(shù)據(jù)庫和計(jì)算機(jī)編程的能力，實(shí)現(xiàn)知識(shí)和能力的雙重進(jìn)步［2］。

2.通過論文研討進(jìn)行科研教學(xué)。指導(dǎo)學(xué)生精讀領(lǐng)域內(nèi)的代表性論文，不僅可以幫助學(xué)生加深對理論內(nèi)容的理解，更能讓學(xué)生了解更多的理論前沿［3］，初步了解科學(xué)研究的主要步驟［4］，將傳統(tǒng)課堂拓展為科研課堂。與此同時(shí)，學(xué)生在課上進(jìn)行小組展示能夠培養(yǎng)學(xué)生的報(bào)告和演講能力，多維度對學(xué)生的能力進(jìn)行培養(yǎng)。

3.通過多媒體教學(xué)以提高課堂的趣味性［5］。課堂穿插播放與航空產(chǎn)業(yè)相關(guān)的視頻，用更加豐富的手段幫助學(xué)生了解更多的專業(yè)知識(shí)［6］。例如，在講授航空業(yè)制造部分時(shí)，播放空中客車A350全流程研發(fā)、制造、交付流程視頻，用更生動(dòng)的方式讓學(xué)生接觸航空制造業(yè)中的先進(jìn)科技。

4.通過思政案例教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、愛國精神和人文精神。案例教學(xué)不僅可以幫助學(xué)生將理論與實(shí)際相結(jié)合，而且可以突出我國航空業(yè)發(fā)展日新月異的偉大成就，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用辯證法思考科學(xué)問題的能力，提升辯證思維能力［7］。

四、“航空經(jīng)濟(jì)學(xué)”課程考核方式

“航空經(jīng)濟(jì)學(xué)”課程考核由出勤（10%）、論文展示（10%）和期末閉卷考試（80%）構(gòu)成。多維度的課程考核方式可以將考核細(xì)化到平時(shí)，分階段檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果，而不是簡單依賴期末考核。在期末考核前，教師要對課程的重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)習(xí)，幫助學(xué)生有的放矢地準(zhǔn)備期末考試，加深學(xué)生對重點(diǎn)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)。

北京航空航天大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院開設(shè)的“航空經(jīng)濟(jì)學(xué)”課程具有完整的培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)體系、知識(shí)模塊和考核體系。通過大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)、論文研討、多媒體和課程思政案例等教學(xué)方法多角度對學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)，有助于提升學(xué)生的專業(yè)知識(shí)、計(jì)算機(jī)能力、科研能力和報(bào)告展示能力，突出“雙碳”目標(biāo)在航空業(yè)發(fā)展中的重要性，體現(xiàn)時(shí)代特色。在未來“航空經(jīng)濟(jì)學(xué)”課程的進(jìn)一步建設(shè)中，將逐步融入人工智能（AI）和虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)，提升課程的現(xiàn)代性，用更先進(jìn)的理念打造一流本科課程［8］。