基于成本优化的不正常航班签派策略研究

韩砚清，王晓阳

山东航空股份有限公司 运行风险控制中心

摘要：不正常航班是导致航空公司成本居高不下的原因之一，这也导致航空公司利润空间缩小。不正常航班的签派优化能够有效降低不正常航班带来的影响。本文分析不正常航班导致的额外成本支出，从成本优化角度出发，给出不正常航班的签派优化策略。

关键词：不正常航班；签派；成本优化

一、不正常航班

航空运输是一项复杂的系统工程，导致航班不正常的原因大致可分为人为可控因素和不可控因素、可预测和不可预测因素。根据《民航航班正常统计办法》，各类航班不正常原因分为天气、航空公司、流量、航班时刻安排、军事活动、空管、机场、联检、油料、离港系统、旅客、公共安全共12大类。

因2020年存在新冠疫情防控特殊情况，本文选取2019年数据作为参考依据。根据中国民航局统计，2019年全国客运航空公司共执行航班461.11万班次，其中正常航班376.52万班次，平均航班正常率为81.65%。^[1]航班不正常原因统计如表1所示。

表1 2019年我国客运航班不正常原因统计表

指标	占比	比上年增减
全部航空公司航班不正常原因	100%	0
其中：天气原因	46.49%	-0.96
航空公司原因	18.91%	-2.22
空管原因（含流量原因）	1.43%	-0.88
其他	33.17%	4.08

（数据来源：2019年民航行业发展统计公报）

从表1可以看出，导致我国客运航班不正常的原因主要集中在天气、航空公司和其他方面。这些原因既有可控和不可控因素，又有可预测和不可预测因素。面对复杂的航班延误情况，签派会根据航线、机型、机组等情况对飞行计划进行调整，以尽快恢复航班正常，减少不正常航班对航空公司带来的经济损失和名誉损失。我国航空资源还比较薄弱，签派人员进行人工决策时，一般的原则是尽量少地取消航班，但这可能会导致大量旅客滞留机场，甚至到最后演变成为旅客大闹机场的恶性事件。因此，本文将从成本角度出发进行优化，为不同原因导致的不正常航班提供处理对策。

二、单航班不正常签派成本模型建立

为便于模型建立，选取不正常单航班进行优化。针对大面积航空延误，往往可通过航班顺延直至公共原因消除为止恢复航班解决。不正常单航班出现时，签派员面临几个选择：航班顺延、航班取消、航班合并、飞机交换、调机。

航班顺延是针对延误时间在2个小时以内的航班，签派员不做任何调整，导致航班延误的原因消除时，按照原计划执行航班。航班顺延的优点是能够最大化的保证航班计划的稳定性，缺点是如果延误时间超出预测或无法预测，容易导致旅客情绪激动。该对策导致的额外成本包括旅客补偿成本、飞机空中/地面等待成本和机场使用成本。

航班取消对航空公司航班计划影响较大，一般情况下航空公司不会因为公司原因取消航班。航班取消后，航空公司直接执行后续航班，并根据实际情况决定补班或者不补班，旅客可通过后续航班或补班航班完成旅程。该对策导致的额外成本包括旅客补偿成本和航班取消成本。

航班合并是在航班出现飞机故障并短时间无法排除且无备份运力情况下，与其他运力充足的同航线航班进行合并。该对策可能会导致旅客座位等级出现变化，需与旅客进行沟通，若与旅客无法达成一致，则需为该旅客安排其他航班或退票。该对策导致的额外成本包括合并航班费用和旅客补偿成本。

飞机交换是在航班飞机出现故障时，由该机场备份运力代替执行飞行计划。该对策导致的额外成本主要是机型不同导致的飞行成本差异。

调机是在航班飞机出现故障时，由其他机场备份运力代替执行飞行计划。因此需要备份飞机空机飞往故障飞机所在机场，该对策导致的额外成本主要包括调机费用和机型不同导致的飞行成本差异。

基于成本角度，建立目标函数为成本最低的模型：

（1）

其中：

(0,K₁,K₂)：延误时间4(含)—8小时，延误补偿取值K₁；延误8小时(含)以上，延误补偿取值K₂；否则为0。

ɑ：飞机飞行时每分钟的消耗成本；

β：机场每分钟征收的使用费；

γ：飞机每分钟的折旧费；

P_i：航班取消成本

Q_j：调机成本

∆C：机型不同导致的成本差异

模型中，式(1)是延误总成本最小的目标函数，第一项是旅客赔偿成本，第二项是飞机飞行时的消耗成本，第三项是飞机停靠在机场时的停机费用，第四项是飞机停靠在机场时的折旧成本，第五项是取消航班的成本，第六项是调机成本，第七项是机型不同导致的成本差异。利用本模型即可快速计算出不正常航班不同处理对策所需额外支付的成本，便于为签派工作提供决策依据。

3. 总结

从导致不正常航班的原因可以看出，人为可控、可预测的因素可通过制定规章制度、计划进行规避，但仍存在人为不可控、不可预测因素，因此想完全消除不正常航班是不可能的。当出现不正常航班时，签派工作人员根据实际情况尽快做出反应，以最快速度恢复航班正常。因此签派工作人员需要具备较强的信息处理能力、风险意识和成本意识，同时航空公司也要将不正常航班处理纳入风险识别事件中去，明确不正常航班处理的目标排序，便于签派工作人员进行处理。

本文在模型建立中，未对旅客座位等级进行细分，因此计算结果仅为粗计算结果，仅为签派工作提供决策辅助依据。在实际工作过程中，应充分掌握本航空公司航班状况，找出规律，建立符合本公司情况的数学模型。

参考文献：

1. 2019 年民航行业发展统计公报，http://www.caac.gov.cn/XXGK/XXGK/TJSJ/202006/t20200605_202977.html

2. 赵文智,刘博.航班延误成本测算方法研究[J].交通运输工程与信息学报,2011,9(01):5-9+15.

3. 冯敏,李鹤,朱新华.航空公司的航班延误成本模型[J].中国民航大学学报,2007(06):50-53+57.

4. 赵秀丽. 航空公司不正常航班恢复模型及算法研究[D].南京航空航天大学,2010.

5. 雷瑞德. 山航不正常航班恢复策略评估体系研究[D].山东大学,2013.