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南京航空航天大学硕士学位论文支线飞机选型经济性评价研究姓名：尹国栋申请学位级别：硕士专业：交通运输规划与管理指导教师：杨文东2011-03 南京航空航天大学硕士学位论文摘要随着我国支线航空的快速发展和国产支线飞机ARJ21即将运营，中国支线航空再一次成为世人瞩目的焦点。飞机选型的经济性评价是一项难度较大的关键技术。飞机的经济性直接影响航空公司的运营成本，评价的正确性在某种程度上决定了航空公司未来的发展与市场，对航空公司而言非常重要。本文首先研究和阐述了飞机选型的基本原则和内容、综合评价的内容，指出了经济性分析的重要性；在综合评价方法的基础上，建立了支线飞机选型经济性评价流程。其次，概述了支线飞机选型经济性评价指标体系构造的内容和过程，通过指标体系的初始建立和指标优化提出了支线飞机选型经济性评价指标体系建立的方法，并以中国民航2006-2009年支线飞机运营数据为基础，实际应用了提出的方法，并结合实际生产对选择的最终指标进行分析。然后，确定了支线飞机选型经济性评价的方法——数据包络分析（DEA），从横向角度对研究样本的技术效率、纯技术效率和规模效率进行评价分析，从纵向角度对技术效率排序，并对排序进行分析验证。最后，从市场的角度对喷气支线飞机的经济性进行了评价。关键词：支线航空，飞机选型，综合评价，指标体系，数据包络分析（DEA）I 支线飞机选型经济性评价研究ABSTRACTTheregionalaviationofChinadrawsworldwideattentionalongwiththerapidexpansionofregionalaviationandtheemergingdomesticregionalaircraftARJ21.Aircraftefficiencyassessmentisacriticaltechnologyofaircraftselection.Aircraftefficiencyassessmentissignificanttoairlinesbecauseitaffectstheoperatingcostdirectly,andthecorrectnessofassessmentcoulddeterminethefutureandmarketofairlinestoacertainextent.First,thisthesispresentsthebasicprinciplesofassessmentandcontentsofaircraftselection,theconceptsofcomprehensiveassessment,andpointsoutthesignificanceofefficiencyassessmentintheprocedureofaircraftselection.Itestablishesanefficiencyassessmentofregionalaircraftselectionprocedurebaseonthecomprehensiveassessmentmethodology.Second,thisthesispresentstheconceptsandprocessofconfigurationtotheefficiencyassessmentofregionalaircraftselection,establishesmethodologytotheefficiencyassessmentofregionalaircraftselectionthroughtheinitialindexsystemestablishmentandindexoptimization.ItdeploysthemethodologybaseontheregionalaircraftoperationaldataofChinesecivilaviationfrom2006to2009,andanalysesthefinalindexselectedcombinewithreality.Third,thisthesischoosesassessmentmethodology-DataEnvelopmentAnalysis(DEA),analysestechnicalefficiency,puretechnicalefficiency,scaleefficiencyofsampleaircrafthorizontally,orderstechnicalefficiencyverticallyandvalidatestheorder.Finally,thisthesisanalysesregionaljetaircraftfromamarketdemandhorizon.Keywords:regionalaviation,aircraftselection,comprehensiveassessment,indexsystem,DataEnvelopmentAnalysis(DEA)II 支线飞机选型经济性评价研究图表清单图1.1论文研究框架............................................................................................................................7图2.1影响飞机选型的因素..............................................................................................................12图2.2综合评价逻辑框图..................................................................................................................13图3.1指标初选流程图......................................................................................................................17图3.2支线飞机选型经济性评价指标体系.......................................................................................24图4.12006年30~50座级各DMU的技术效率、纯技术效率和规模效率...................................30图4.22006年70~100座级各DMU的技术效率、纯技术效率和规模效率.................................30图4.32007年30~50座级各DMU的技术效率、纯技术效率和规模效率...................................31图4.42007年70~100座级各DMU的技术效率、纯技术效率和规模效率.................................32图4.52008年30~50座级各DMU的技术效率、纯技术效率和规模效率...................................33图4.62008年70~100座级各DMU的技术效率、纯技术效率和规模效率.................................33图4.72009年30~50座级各DMU的技术效率、纯技术效率和规模效率...................................34图4.82009年70~100座级各DMU的技术效率、纯技术效率和规模效率.................................34表3.1中国民航2006-2009年支线飞机数量（单位：架）...........................................................19表3.2初始输入指标..........................................................................................................................19表3.3初始输出指标..........................................................................................................................20表3.4输入指标协方差矩阵SR..........................................................................................................21表3.5输出指标协方差矩阵SC..........................................................................................................21表3.6SR的特征值及方差贡献率.......................................................................................................22表3.7SC的特征值及方差贡献率.......................................................................................................22表4.130~50座级DMU序号.............................................................................................................29表4.270~100座级DMU序号...........................................................................................................29表4.330~50座级技术效率排序表....................................................................................................35表4.470~100座级技术效率排序表..................................................................................................35表4.5支线航空运输市场划分...........................................................................................................37表4.6各座级喷气支线飞机的特点...................................................................................................38VI 承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期： 南京航空航天大学硕士学位论文第一章绪论1.1研究背景古人云，“工欲善其事，必先利其器”。航空公司要想在日趋激烈的市场竞争中立于不败之地，首先要做的是完善自身的机队结构，并在恰当的时机以恰当的机型投入恰当的市场。然而，目前在我国所有航空公司现有机队的结构中，小于120座的飞机在110~120架左右，只占到了[1]8%，相对于欧美国家的33%~42%而言，支线飞机的规模太小。由于支线飞机与干线飞机比例失调，许多本应由支线飞机担任的航班不得不用波音737或者空客320等大型干线飞机来承担运输任务。而支线的客流量较小，用大飞机担任航班会带来诸多问题，如航班少、客座率低，航空公司的经济效益受到严重影响。支线航空运输在国家或地区航空经济结构中起着重要的作用，支线航空运输与干线航空运[2]输构成了国家或者地区航空运输网络的有机整体。支线航空被视为中国民航业的发展方向之[3]一。但是对多数中国航空公司而言，目前在支线市场中都无法盈利。其主要原因有两点：[4]1、支线机型运营成本较高。2000年，财政部和国家税务总局颁布了《关于国产支线飞机免征增值税的通知》，目的在于保护和发展国产支线飞机，民航局也对计划购买国产飞机的支线[5]航空公司的成立放宽了审批手续。但是多年来，航空工业部门未能提供航空公司争相选购、顾客满意的国产机型，并且国产机型的技术性能、售后服务等都有待提高。尽管进口支线机型在性能、质量、售后服务方面比较完善，但成本居高不下，主要原因是航空公司购买国外支线飞机需要缴纳的累计采购税率达到23%，远高于大型飞机5%的采购税率，从加拿大、巴西、德国进口的支线飞机，平均每座价格为30~40万美元，远高于波音737等机型（每座约20万美元）。并且，机型大小与单位成本成反比，机型越小单位成本越高，在支线飞机上分摊到每个座位的起降费、机场服务费、航路费、航油成本和人工成本较高。这使得航空公司支线运营平均保本客座率需在90%以上，经营十分困难。[6]2、支线机场结构和数量与支线运输经济不匹配。根据国家民航局2009年提供的数据，在我国开放的166个民用机场中，北京、上海和广州3个机场的年旅客运输量占全国年旅客运输量的32.8%，包括上述3个城市在内的主要的14个省会城市的机场年旅客运输量占全国年旅[7]客运输量的64.71%。由此可见，我国民航经济结构以省会城市和大中型城市的干线运输为主，支线运输经济仍然薄弱。有效的支线运输经济发展依赖于合理的机场结构和数量，而目前的情况是，我国的机场建设主要以大中型经济发达城市和旅游城市为主，中小型城市和经济欠发达地区的机场建设仍然相对薄弱。按照航空市场的发展规律以及国外支线航空发展的经验，国内航空市场发展到现在，市场1 支线飞机选型经济性评价研究应该有细分的需求。航空运输服务需要不同尺寸的机型服务于不同的市场，支线飞机和干线飞机协同发展，航空运输才可以达到较好的经济性、舒适性和灵活性。另外，航空运输服务需要遵循普遍服务的原则，让旅客就近享受航空服务。这些因素都推动着中国支线航空的发展。当前，中国经济的持续稳定发展，国内生产总值迈入国际前列、人均收入不断增加，极大地促进了客运流动量的增加，尤其是中国作为世界人口大国和发展中国家，支线航空客源潜力更是深厚；许多刚发展起来的地、市级城市，正需要发展交通、扩大资源开发，高效的航空运输正是他们标志性的发展项目；国家正在集中力量将大量资金投入西部地区建设，鼓励航空公司开发支线航线；金融危机过后，同为发展中国家、人口也比较稠密的许多东南亚国家，支线航空运输发展迅速，正在形成网络式经营，有的甚至形成规模、飞向国际，给了我们一个可以借鉴的发展模式；目前，我国已经具备了支线飞机的生产能力，使支线航空发展的成本和门槛大大降低。这些因素都是中国支线航空发展有利的助推剂。支线航空的快速发展将会实现多方的共赢。对社会效益而言，它让更多地方、更多旅客获得了航空服务；对航空公司而言，航空公司获得了更多盈利的机会，可以根据不同的需求，调整合适的机型，从而节约成本。在使用合适的机型节省燃油的同时，减少了污染物的排放，达到了节能减排的效果。1.2研究意义我国支线航空运输正处在快速发展的时期，未来的几十年间我国支线机队规模将会迅速扩张，需要引进大量的飞机。中国商用飞机有限责任公司2009年10月表示，中国自主研发的ARJ21支线飞机已经获得订单和意向订单240架。在支线飞机制造方面居世界领先地位的加拿大庞巴迪公司在2008年宣布，庞巴迪公司将努力继续保持占有中国支线飞机市场最大份额的地位，计划在未来20年中向中国支付约500架支线喷气飞机，占全球交付总量的7%。截至2008年10[8]月庞巴迪公司有25架CRJ系列飞机服役于中国的5家航空公司。而另外一家支线飞机制造商巴西航空工业公司在中国的情况是，2006年8月，海南航空集团向巴西航空工业公司定购了50架ERJ-145喷气飞机和50架ERJ-190喷气飞机，这是中国航空史上由单家航空公司单次定购最大的一笔飞机定单。继2007年9月海南航空集团首架ERJ-145喷气飞机成功交付之后，2008年5月，巴西航空工业公司向海南航空集团旗下大新华快运（现天津航空有限公司）交付了其[9]首架ERJ-190喷气飞机，这也是中国引进的第一架100座级喷气支线飞机。现代民用飞机价格昂贵、使用周期长，机队规模和结构是否合理将长期影响航空公司的运营成本，因此机队规划及其飞机选型是航空公司重要的战略规划之一，是关系到航空公司兴衰存亡的大型投资行为。原菲律宾航空公司由于机队规划的失策，投入巨资建成了当时亚洲最年轻、最现代化的机队，终因资不抵债，在1998年亚洲金融危机中黯然倒闭。澳大利亚的康巴新航空公司就是因为选择了不当的机型而导致破产。与此相反，美国的捷蓝航空公司选择了空中2 南京航空航天大学硕士学位论文客车公司A320飞机，这一机型因具有良好的经济性和市场号召力而广受旅客好评。美国的穿越航空公司选择了波音公司B717飞机并成为这一机型的最大用户，但B717飞机在投入运营后不久即宣告停产，使穿越航空公司陷入了非常尴尬的境地。飞机选型是在机队规划工作中确定了机队等级、规模后，根据航线、机场等情况，对预选的若干型号、相同等级的飞机进行综合评估，选择出最合适机型的过程。在选择飞机的同时，对飞机的经济性评价是一项难度较大的关键技术，它受到很多因素的影响，如飞机机型、飞机性能和飞机使用环境的影响。同一架飞机在不同航空公司使用，以及同一航空公司将其运营于不同的航线，该飞机的经济性都会有一定的差异。如何将这些复杂的关系用数学模型系统的反映出来，并能客观、真实地反映出每种机型在不同的使用条件和环境中的经济性差异，是我国民用飞机选型中亟待解决的问题。飞机选型决策的正确性在某种程度上直接决定了航空公司未来的发展与市场，因此飞机选型研究对航空公司而言显得非常重要。然而在实际的飞机选型工作中，飞机选型的决策者往往凭借经验或者机队构成、企业形象等定性的分析来决定机型的选择。但是作为关乎到航空公司未来发展的一个重大决策，科学、定量的分析理应成为一个重要的参考依据。1.3国内外研究现状分析1.3.1国外研究现状分析由于国外航空运输业发展较早，机队规划及其飞机选型这类战略规划问题发展起步较早，航空公司具有丰富的经验和方法系统地处理这类问题，并且咨询公司、飞机制造商等也拥有相应的咨询产品为航空公司飞机选型提供服务。[10]在飞机选型研究领域中，最早是Dr.JFDEMPSEY(1965)在一份研究报告中从民用飞机制造、机队规划、运输市场预测、机型和性能、飞机运营成本和机队置换等方面提出了飞机选[11][12]型的策略，为后来的研究提供了借鉴和帮助。Roskam（1990）从飞机设计角度给出了飞[13]机选型相关的建议。LKellner(2000)指出航空公司在飞机选型中应注意的事项。OvidiuListes[14]等(2002)对航空公司的机队组成、机队规划及其飞机选型做了一定的研究。DouglasA.Irwin[15]等(2004)对全球宽体客机的需求进行了预测，并分析了空中客车公司A380宽体客机的出现[16]对长距离宽体客机市场的冲击，特别是对波音公司B747市场份额的影响。WenbinWeia等(2005)在综合分析了机型大小、飞机使用频率、可提供座位数和航空公司市场份额等因素后，[17]得出了航空公司可以通过使用小机型增加飞机使用频率来获得更多的收益的结论。Buonanno等(2005)在回顾了传统的分析飞机选型问题需要考虑的因素和方法后，提出了几种新的方法。[18]BELOBABAPeter等(2009)以全球快速发展的航空运输产业为背景，从航空业发展的视角对机[19]队规划、飞机选型进行了概述。Polo（2007）从机队规划、航空运输市场分析、飞机性能分3 支线飞机选型经济性评价研究析、飞机经济性分析和投资评估等方面系统的阐述了机队规划及其飞机选型的原理和方法，并且探讨了低成本航空公司等新兴元素的出现对机型选择工作的影响。[20]还有几位学者从航线网络的角度对飞机选型进行了研究。AleksandraMozdzanowska等(2004)对比了支线飞机与干线飞机的运营模式，研究了支线运输的兴起对空中交通管理的影[21]响。DerekK.Y.Wong等(2005)重新审视了支线飞机在民航运输中的作用，通过研究论证了已[22]经存在的4个研究结论，并提出了新的观点。WailI.Harasani（2006）在假定了一个既有国内也有国外航线的支线航空公司基础上，对飞机选型过程进行了评估，并且根据机型效率和对[23]航线网络的贡献这两个指标提出了飞机选型的建议。Pai等(2008)采用1997-2005的数据分析了支线运输的兴起对枢纽式航线网络和点对点式航线网络的影响。[24]政府政策对飞机采购和飞机选型方面的影响巨大。Dr.PeterP.Belobabazaba（2006）首先对飞机选型从机队最优组成的角度给出了概括性的介绍，然后从飞机技术性能、经济和财务影[25]响、环境限制、政府政策影响等方面对飞机选型进行了研究。研究机构NSWgovernment（2009）在运行、财务、安全和环境影响四个方面讨论了政府政策在航空公司机队规划和飞机选型过程当中的作用和影响。[26]燃油效率和环境保护对飞机选型的影响也不能被忽略。RaffiBabikian等(2002)从技术、运营成本角度对支线飞机在美国航空体制下的燃油效率进行了评估，并得出支线飞机会比干线[27]客机节油10%~60%的结论。Carter等(2004)从燃油消耗和环境保护的角度对航空公司飞机选[28]型的相关工作进行了论述。MosheGivonia等(2009)从当地空气污染、气候变化和噪音影响三个方面对航空公司飞机选型和飞机使用频率进行了分析并得出，如果为了得到相同的可提供座位数而采取选择大型飞机和降低飞机使用频率的方法，会增加当地的空气污染但会减少噪音的影响。1.3.2国内研究现状分析由于我国航空运输业发展较晚，最近几年才开始大量引进民用飞机，所以飞机选型的相应理论研究也处于刚刚起步阶段。国内的很多专家学者采用了层次分析法（AnalyticHierarchyProcess）和数据包络分析（Data[29]EnvelopmentAnalysis，以下简称为DEA）对飞机选型进行评估。韩晓玲(1992)使用层次分析法建立了一个民用飞机选型经济评估的数学模型，并运用某航空公司的数据对该模型进行了验[30]证。官建成等(1993)采用多目标决策理论建立了一个多层次飞机选型的综合评价模型，并讨[31]论了优先权灵敏度分析方法在飞机选型问题中的应用。罗嫦娥(1993)使用层次分析法对飞机[32]技术性能、发动机、机载电子设备的优劣做出评价。刘德军(1993)首次在飞机选型评价中采[33]用了DEA方法。虞鹏(2007)提出了一套飞机选型定量分析的方法，采用DEA中的非阿基米2德无穷小CR模型进行相关计算，并使用国内某航空公司飞机运营数据进行了验证。4 南京航空航天大学硕士学位论文[34]其他方面，闫克斌(1992)等以收益最大为目标，综合考虑了飞行机组配备、飞机油耗及[35]飞行消耗费用等因素，建立了一个线性规划模型，并给出求解方法。何肇熙(1992)把模糊数学中的模糊变换原理用于购买新机型的评价，给出了各评价指标的定义和隶属度，并以Saatz[36]的二元对比标度确定各指标权重。朱金福(2009)指出了飞机选型应遵循的原则，并给出了算[37]例分析。周兴泰(2009)根据不同旅客具有的不同时间价值，从顾客的旅行成本角度出发，在几类公务机中选择相应航程上合适的机型与细分的市场相匹配，同时着重考虑了机型选择中环[38]保因素的作用。王双武(2010)从支线航空经济结构与市场发展战略出发，指出为了避免支线运营成本成为效益的门槛，支线航空运输机型应在经济型和效益型中选择，并且提出3个决定支线机型选择和支线市场运营模式的主要成本因素——购买飞机的平均座成本、运营飞机的平均座成本、机型维护成本。1.3.3国内外研究现状总结根据国内外研究现状的分析可以看出，国内外对飞机选型的研究已经取得了一定成果，但是还存在不足，主要表现在：1、根据近年来飞机选型的研究来看，采用层次分析法较多。层次分析法适用性广泛，可以对某一国家、地区在某一时期内需要选择的飞机机型做出判断并评判现有机型的优劣。但实际上层次分析法考虑的很多因素是航空公司不关心的，比如对机场的适应、噪音的影响等，有些因素是航空公司无法选择的。因此层次分析法评价的结果与实际情况会有所偏差。类似于飞机选型这样的半结构化、多指标决策问题，与专家和研究人员的知识结构、专业面乃至偏好程度以及对风险的态度有很大关系。层次分析法基于的判断主要是根据专家对选型背景、环境、专业范围的洞悉程度所得，因此，所得出的结论会有一定片面性。2、虽然DEA方法在飞机选型问题中已经有了一定的应用，但总体来讲，它在我国民航飞机选型决策领域的应用仍不广泛，大都局限于方法的介绍和模型的简单应用，所采用的指标一般较少，缺少对指标体系建立的客观论证，而且对于DEA方法应用于飞机选型领域需要解决的特殊问题注意不够，有待进一步研究。3、国内外的大量研究是针对110座以上的大型干线客机，在针对支线客机选型问题上还没有成熟的研究结论。1.4研究内容和方法1.4.1研究内容1、建立支线飞机选型经济性评价流程对飞机选型的基本原则和内容、综合评价的内容做了较为详尽的研究和阐述；通过对飞机选型中关键因素的分析，指出了经济性分析的重要性。在综合评价方法的基础上，建立了支线5 支线飞机选型经济性评价研究飞机选型经济性评价流程。2、建立支线飞机选型经济性评价指标体系通过指标体系的初始建立和指标优化提出了支线飞机选型经济性评价指标体系建立的方法；以中国民航2006-2009年支线飞机运营数据为基础，应用了提出的方法，并对选择的最终指标结合实际生产进行了分析。3、评价分析支线飞机选型经济性确定支线飞机选型经济性评价方法；从横向的角度对研究样本的技术效率、纯技术效率和规模效率进行分析，从纵向的角度对研究样本进行技术效率排序，并对排序进行分析验证。从市场的角度对喷气支线飞机的经济性进行了评价。1.4.2研究方法论文以大量收集和阅读相关的文献资料为基础，充分借鉴国内外先进的理论成果，同时进行实际调研，与参与过航空公司飞机选型工作的专家、工作人员进行深入交流，掌握飞机选型工作的真实情况。以综合评价方法、综合评价指标体系构造、DEA等方法为基础，依据明确评价目的、建立评价流程、评价分析、验证评价结果的思路对支线飞机选型经济性评价进行了有益的探索性研究。首先，采用综合评价方法，建立支线飞机选型经济性评价流程。其次，在综合评价指标体系构造方法的基础上，采用频度统计法、专家咨询法和交叉法完成了指标体系的初始元素构造和结构构造；使用数据均值化处理原始数据，采用改进的主成分方法——对数中心化方法，借助SAS软件求得主成分，对初始筛选的指标进行优化。最后，采用DEA方法和CRS、VRS计算模型，借助DEAP软件，从横向的角度对研究样本的技术效率、纯技术效率和规模效率进行分析，从纵向的角度对研究样本进行技术效率排序，构造了二维的评价结果。1.5研究框架基于本文的研究内容，研究框架如图1.1所示。6 南京航空航天大学硕士学位论文第三章第二章第四章第一章支线飞机选型经第五章支线飞机选型经支线飞机选型经绪论济性评价指标体总结与展望济性评价流程济性评价分析系综合评价指标研究背景飞机选型原则确立评价方法论文总结体系构造原则经济性评价指研究意义飞机选型内容标体系构造内确立计算模型研究展望容和过程建立初始经济经济性评价重文献综述性评价指标体实例评价分析要性系建立飞机选型研究内容和方优化经济性评经济性评价流评价完善法价指标程建立支线飞机选型经济性评价指标体系实例分析图1.1论文研究框架7 支线飞机选型经济性评价研究第二章支线飞机选型经济性评价流程飞机选型决策对航空公司非常重要，是航空公司未来经营的基础。航空公司购买合适的机型，并将其合理地安排到能够发挥该机型最大经济性的航线网络中，是决定航空公司未来几年经济效益的关键因素，是提高综合竞争力、扩大市场的重要保证。因此，系统、科学的飞机选型评价非常有必要。引进飞机、保证飞机正常运营需要巨大的资金投入，这意味着飞机的经济性分析十分重要，经济性分析对航空公司的整体财务控制、各种商业模式对比、制定产品价格策略等必不可少。很多航空公司将其列为机型选择评价的关键因素之一。2.1飞机选型基本原则完善的飞机选型具有三个基本原则，即适应性原则、灵活性原则和连续性原则，这三个原则可以称为机型选择的金科玉律。2.1.1飞机选型适应性原则评判航空公司经营是否成功有很多标准，赢利性是其中最直接的一个。为了实现盈利，航空公司必须要处理好供求关系。这看似很简单，实则不易，因为市场的供给和需求都不是航空公司所能完全控制的。航空公司的供给决策理应服从公司的战略目标，但经常会受到运营环境的限制。资金、人员、技术以及飞机的短缺都会影响到供给。一些规章条列方面的限制，如环境标准、航班起降时刻短缺等也会给供给带来影响。需求同样也难以控制。航空公司一般会将市场的一部分定位成自己的目标市场，它不可能将所有的市场需求纳入自己囊中，尤其在其它航空公司或者其它运输方式竞争的情况下。能够攫取多少市场份额很大程度上取决于航空公司的经营目标、竞争环境以及供求关系。航空公司的品牌、价格、分销战略以及投入的运力等因素均会对需求产生影响。飞机选型的适应性原则主要体现在以下几个方面：1、飞机大小是否合适，是否具有市场号召力航空公司投入机型的大小首先取决于市场的规模。如果是大客流的干线市场，就应当使用座位多、单位运营成本低的大型飞机。而在一些商务航线上，旅客更加看重的是航班的密度而不是飞机的大小，因此小型飞机在这些航线上更为适用。航空公司投入多大的机型还取决于竞争环境。如果航空公司仅仅是定位于规模较小的国内市场，而且在规模和实力上均逊于对手，就应当选择机型较小的飞机。2、飞机是否能满足性能要求8 南京航空航天大学硕士学位论文过去，飞机选型的主要决策依据是飞机的续航能力，因为飞机的续航能力不足常常影响航空公司航线网络的拓展。而现在的大型飞机普遍具有良好的航程能力，因此，这一因素的重要性也在降低。目前，空中客车公司和波音公司某些机型的满客航程可以达到15000公里，这就意味着只要有足够的客源，全球绝大数城市之间都可以开辟直达航班。从目前乃至未来航空公司运营的角度来看，飞机本身的续航能力并不是最重要的，重要的是飞机的航程能否满足航线网络需要。当然，在飞机的寿命周期中航线网络也会出现很多变化，在做规划时保守一些也是必要的。3、飞机经济性是否最佳飞机经济性不仅取决于运营成本，还与运营收入相关。判断机型是否具有良好的经济性，必须要分析飞机的运营成本。实现飞机最佳经济性和实现飞机最佳性能一样，“最佳”并不意味着“最低”。航空公司为了自身利益，必然会努力将运营成本降到最低，但是为了实现长远的经济目标，适当地增加投入也是必要的。2.1.2飞机选型灵活性原则灵活性原则是飞机选型的又一个原则。此时，飞机选型人员不得不再一次面对这样一个矛盾，即如何在相对固定的飞机运力与变幻莫测的市场需求之间取得平衡。1、飞机设计是否具有足够的业载多样性远程飞机一般都比较宽大，客舱中有两个通道，其运营的灵活程度要高于国内或支线市场的小型飞机。这是因为其客舱地板面积和客舱容积更大，在安排座椅、卫生间、厨房以及其它客舱设施时更为灵活，头顶行李架空间更大，并且还可以安装机组休息室。航空公司需要解决的问题是，如何通过经济的办法实现客舱设施的快速转换，以应对市场需求的变化。业载多样性既关系到市场的长期规划，也关系到航空公司的日常运营。航空公司从来没有像今天这样需要快速应对市场的变化。定期改变客舱结构早已司空见惯，航空公司为此投入的资金甚至要远远高于购买一架新飞机。灵活性原则的另一个表现是，飞机的设计能否提供多种货物的装载方案。例如，前后货舱是否可以横向摆放全尺寸集装板，后货舱是否可以装载集中板等。2、机型系列是否提供了足够的运营灵活性灵活性原则的一个重要指标是，在同一机型系列中是否包含有多种座级、多种航程的衍生机型。世界知名的飞机制造商大都开发了多个机型系列。一个完善的飞机选型计划需要有大小不同的机型服务于不同的市场，并且关键是所有这些机型应能够形成系列，具有相同的总体设计，并且在运营上具有通用性。机型系列化概念的出现对飞机选型产生了重大的影响，使得航空公司在投资和运营两方面取得了巨大的经济效益。如果运营的各种机型具有通用性，航空公司可以随时通过调配飞机来9 支线飞机选型经济性评价研究增减运力，进而可以更好地实现市场需求与运力的匹配。3、所选机型在机队规划中能否实现运力增减灵活性原则的最后一方面表现在，如果市场环境发生改变，飞机的交付时间是否能够相应地做出调整。航空公司运营经常会受到很多外部条件的影响，例如竞争对手的各种促销手段、不断变化的宏观经济条件、新出台的规章条例等。由于飞机的生产过程及相关配套工作非常复杂，从签订购机合同到飞机交付需要较长的时间，其间难免会有一些意外事情发生。2.1.3飞机选型连续性原则飞机产品是否具有连续性可以从两个方面来判断：首先，判断产品线中的哪个产品属于航空公司的基准机型。供应商要打破航空公司机队中某个机型或某个发动机的垄断地位，无疑是非常困难的。不同的供应商在产品设计、维护、客户服务乃至整体管理方式上都有不同的理念。除非有充分的理由，否则现有的格局很难被打破。当然，航空公司出于战略上的考虑，有时会采取双供应商策略，让两家供应商分摊风险，鼓励竞争。产品连续性原则的第二个体现是产品线的构成。飞机和发动机供应商都力求在其产品线中提供多种产品供航空公司选择。然而，产品是否丰富并不是最重要的，重要的是产品线中不同的机型要对应不同的市场，且具有良好的经济适应性。很显然，航空公司一旦决定够买某种机型，就应当将这一机型的技术标准贯穿到机队发展的全过程中。这样做的最大好处是能够带来规模经济效益，并能够快速完成从磨合到成熟的过渡。此外，飞机客户化、备件投资、工装设备、人员培训以及日常运营等各个方面均可以体现出巨大的协同效应。2.2飞机选型基本内容飞机选型是机队规划的第一步工作。机队规划是航空公司运力规划最为重要的部分，是机队管理的关键内容。航空公司以其自身的生存、发展和盈利作为重要的目标，这个目标是以最佳机型组成而且能满足市场需求的机队去实现，因此机型是实现这个目标的基础和关键。飞机选型的评估过程大致可以分为四步：首先，对目标市场要有一个全面的了解；其次，对飞机产品认真的分析以确保它有助于航空公司整体目标的实现；第三，对飞机性能进行分析以确保备选机型有足够的航线业载能力；最后，对运营的经济性及投资回报情况进行评估。通过市场分析可以获知，是应当提高航班密度还是更换更大的机型，是否需要超远程机型等。然而，市场分析并不能告诉航空公司应当选用哪种机型，或在什么条件下购买飞机。对飞机产品进行分析是一个机型粗选的阶段，在这个阶段完成机型大致的评估以及航空公司产品的需求分析，将一些明显不符合要求的机型排除在外。飞机性能分析和经济性分析则是对飞机选10 南京航空航天大学硕士学位论文型评估起到决策作用的部分，下面给出概括性介绍。2.2.1飞机性能分析回到技术主导飞机选型的年代，飞机性能分析在机型评估过程中起着举足轻重的作用。原因有两个方面：首先，在航空运输业进入喷气式飞机时代初期，航空公司对市场营销还缺乏足够认识，更谈不上应用；其次，飞机的设计、生产水平远不及今天先进，飞机的航程和业载受到多方面的限制。飞机性能分析的根本目的在于，针对一系列固有制约因素和环境条件限制，优化飞机的业载和航程能力。固有制约因素包括飞机的构型和起降跑道的特性等；环境条件限制是指外界温度、风、机场高度等运行条件。飞机性能分析分为起降性能和航线性能两大部分。正确地评估飞机的起降性能需要了解相关的规章，以及场道和机场周边环境的各种限制因素。在起降性能分析的基础上，依据设定的假定条件，分析人员可以完成飞机的航线性能分析，并得到轮挡时间、轮挡燃油和业载等结果。除了可以得到飞机的航程、业载能力，性能分析还能为经济性分析奠定必要的基础。今天，技术变革对机队规划的影响越来越小，并且技术变革还会受到政府规章、环境、地缘等外部因素的影响。尽管有许多走高端路线的航空公司仍在坚持提供高品质产品、高质量服务，但越来越多的旅客开始将航空旅行服务看成是一件普通的商品。旅客选择航空公司更加注重航班的时刻和正点率，品牌忠诚度反而倒退到次要地位。在这种情况下，航空公司已经不再将技术因素作为飞机选型的首要考虑因素。2.2.2飞机经济性分析经济性分析对飞机选型人员来讲无疑又是一大挑战。经济性分析人员在飞机选型决策中扮演着越来越重要的角色。经济性分析对航空公司整体的财务控制、各种商业模式对比、制定产品价格策略等都必不可少。影响飞机经济性的因素很多，且经常发生变化。目前航空公司在进行飞机评估时，已不再局限于对各个航段做简单的成本对比，而是采用更复杂的数学模型。2.3飞机选型关键因素德国戴姆勒—克莱斯勒宇航公司（DASA）对全世界航空公司选购飞机的关键因素进行了分析研究，以帮助飞机制造商设立飞机设计的目标和方向，同时也为他们以及航空公司提供相应的经济和运营指标。该分析不仅包括了传统的经济指标，还包括了许多飞机设计方面的指标。除了经济性和通用性以外，有半数以上的决策因素来自其他方面。这一研究的最大特点在于，将全世界划分为不同的地区，并且将各个地区的分析结果进行了对比，结果如图2.1。11 支线飞机选型经济性评价研究100%90%80%经济性70%飞机性能60%50%通用性40%市场号召力30%20%环保性10%舒适性0%线线线线线线航航航航航航程程机内洋内远短包洲平洲期期洲亚太美定定欧跨北洲洲欧欧图2.1影响飞机选型的因素无论是哪个地区的航空公司，均将飞机的经济性放在了决策因素的首位。欧洲地区经营定期远程航班的航空公司重视飞机的性能及舒适性，这与美国的航空公司有所不同。美国航空公司的机队规模通常都很大，具有良好的规模经济效益，机型通用性因此显得不是非常重要。在世界其它地区，由于机队规模小，机型通用性所带来的好处更加明显。虽然每个航空公司还是应该根据自己的实际情况来确定哪些因素重要，但可以从以上结论看出，经济性分析的重要性不言而喻。2.4飞机选型经济性评价流程2.4.1综合评价概述1、评价生活中，人们常常要参照一定的标准(客观或主观的标准；相对明确或相对模糊的标准；定性或定量的标准)对某一个或某一类特定事物、认识、行为、态度进行评价，评价其价值高低或优劣状态，通过评价达到对评价对象的认识，进而指导一定的决策行为。因此，“评价”是人们根据一定的参照标准对客体的价值或优劣进行评判比较的一种认知、决策的过程，是人们认识事物的重要手段之一。2、综合评价综合评价是对评价对象进行的客观、公正、合理的评价。是根据不同的评价目的，选择相应的评价形式、相关的因素或指标，通过一定的评价方法，将多个评价因素或指标转化为能反映评价对象总体特征信息的一种决策过程。综合评价的对象是社会、经济等一些复杂系统，综合评价的结果是对被评价对象一般水平或趋势的抽象程度较高的数量描述，这种描述具有全面性、整体性和实际的社会经济含义。12 南京航空航天大学硕士学位论文综合评价是相对于单项评价而言的。综合评价与单项评价之间的区别不在于评价对象数目的多少，而在于评价标准的复杂性。一般而言，如果评价标准相对单一、明确，则可称为“单项评价”；反之，如果评价标准相对抽象、复杂，则可称为“综合评价”。例如，对企业生产所需原材料的利用率进行比较分析，就属于单项评价；对企业经济效益进行全面评判，就属于综合评价。“复杂性”最直观的表现是评价指标数目的多少，实质上单项评价就是单指标评价，综合评价就是多指标评价，因此综合评价也被称为“多指标综合评价”。单项评价与综合评价之间的区分界限是模糊的、相对的，因为综合评价的最终途径常常也是单个指标，只是综合评价的“单个指标”是高度综合的，与单项评价的“单项指标”具有本质的差别。3、综合评价的决策意义灰色系统理论、人工神经网络方法、主成分方法、数据包络分析、模糊数学等方法被不断应用到各类综合评价中的事实说明，综合评价技术是一种重要的定量管理工具，是决策科学的重要内容。4、综合评价的处理过程处理综合评价问题经典过程是：（1）明确评价目的，确立被评价对象；（2）确立评价指标体系(包括指标体系结构设计、收集评价指标的原始值等)；（3）确定各项评价指标相对应的权重系数；（4）确立评价方法和计算模型；[39]（5）计算各系统的综合评价值并进行排序或分类。综合评价的逻辑框图如图2.2。任务确立评价对象多指标评价单指标或多指明确评价目的标评价要求科学、公正、合理单指标评价选择评价模型对评价对象排序指标预处理确立评价指标体或分类系权重系数确定图2.2综合评价逻辑框图13 支线飞机选型经济性评价研究2.4.2支线飞机选型经济性评价流程建立支线飞机选型经济性评价是一个综合评价。建立支线飞机选型经济性评价的基本流程，为综合评价提供一种客观、合理的应用方法。1、评价目的明确研判哪种支线机型具有更好的经济性，能够满足航空公司机型选择的需要。2、评价对象确立以国内在役的支线飞机为评价对象。假定各支线飞机分别记为S1,S2,…,Sn(n>1)。3、评价指标确立构建指标结构，确定评价指标，建立支线飞机选型经济性评价指标体系。支线飞机经济性可用一个向量x表示，向量x中每一个分量都从某一个角度反映支线飞机经济性的情况，故称x为支线飞机经济性的状态向量，也称为支线飞机经济性评价指标，它构成了评价系统的指标体系，设有m项评价指标并依次记为x1,x2,…,xm(m>1)。4、评价方法和计算模型确立综合评价需要通过数学模型或算法将多个评价指标值“合成”为一个整体性的综合评价值，[40]所以需要根据评价目的及被评价系统的特点来选择合适的“合成”方法和计算模型。采用DEA方法对支线飞机选型经济性进行评价分析。5、经济性评价在获得n个支线飞机经济性的评价指标值{xij}(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m)的基础上，应用确立的评价方法，计算各支线飞机的经济性。y=f(w,x)(2.1)TT式中w=(w1,w2,…,wm)为指标权重向量；x=(x1,x2,…,xm)为支线飞机经济性评价指标。T由式(2.1)可得各支线飞机经济性的综合评价值yi=f(w,xi)，xi=(xi1,xi2,…,xim)为第i个支线飞机经济性评价指标(i=1,2,…,n)。2.5本章小结本章对飞机选型的基本原则和内容、综合评价的内容做了较为详尽的研究和阐述；通过对飞机选型中关键因素的分析，指出了经济性分析的重要性。在综合评价方法的基础上，建立了支线飞机选型经济性评价流程，为第三、四章的指标体系建立和经济性分析提供了理论框架。14 南京航空航天大学硕士学位论文第三章支线飞机选型经济性评价指标体系支线飞机选型经济性评价指标体系是一个综合评价指标体系。综合评价指标体系的建立虽然是最终进行经济性评价的准备过程，但科学、公正的指标体系及正确的数据却是经济性评价的重要基础，直接影响着评价结果的正确性与精确度。所以在经济性评价之前，深入了解指标的实际含义与作用，并科学地建立指标体系是非常重要的。3.1综合评价指标体系构造基本原则指标体系是最终评价的基础，合理的指标体系是保证最终评价质量的关键，因此构造综合[41]评价指标体系必须注意以下基本原则：1、科学性原则指标体系的构造要考虑理论上的正确性、完备性；权重系数的确定以及数据的选取、计算等要以公认的科学理论为依据。2、完备性原则指标体系必须反映评价目标的各个方面，不能“扬长避短”，否则，评价结果将是不公平的。3、目的性原则整个综合评价指标体系的构造必须以综合评价的目的为中心开展，使得最终评价结果达到综合评价的目的。4、主成分原则从待选的变量中根据变量的重要性和对系统贡献率的大小顺序，筛选出可以代表该系统本质行为的最主要成分变量。3.2经济性评价指标体系构造3.2.1构造内容综合评价指标体系是从多个层次和视角反映评价对象的数量水平和规模的，因此综合评价指标体系是一个信息系统。一个综合评价指标体系的构造就是一个系统的构造，系统的构造一般包括系统元素的构造和系统结构的构造两个方面，因此支线飞机选型经济性评价指标体系的构造内容具有以下两部分：1、指标体系元素构造明确支线飞机选型经济性评价指标体系的指标组成，各指标的概念、计算方法和计量单位等。2、指标体系结构构造15 支线飞机选型经济性评价研究明确支线飞机选型经济性评价指标体系中所有指标之间的相互关系、层次结构等。3.2.2构造过程与一般的综合评价指标体系构造相似，支线飞机选型经济性评价指标体系构造也是一个逐[42]步完善、逐步系统化的过程，一个从具体到抽象、再到具体的辩证逻辑的过程，这个过程大致分为以下四个环节：1、理论准备了解支线飞机选型经济性评价相关理论，全面掌握该领域指标体系研究的基本情况。2、指标体系初始建立在具有了一定的理论准备后，完成指标体系初始元素筛选，指标体系结构构造。3、指标体系优化支线飞机选型经济性评价指标体系有许多要求和原则，初始的指标并不一定是合理的，可能有重复、遗漏甚至错误。为此，需通过优化指标来达到要求。4、指标体系应用是支线飞机选型经济性评价的实践过程，也是评价指标体系设计的目的。3.3经济性评价指标体系初始建立3.3.1指标体系元素初始筛选评价指标是从不同的角度描述系统所具有某种特征的程度度量。在综合评价中，评价指标不是越多越好，也不是越少越好，关键在于所选评价指标在评价中所起的作用。一般而言，根据评价指标选取的主成分原则，应以尽量少的“主要”评价指标用于实际评价。经过分析、咨询，初步确立的指标体系虽然具有了一定的结构和层次，但不一定满足主成分原则的要求，这就需要对初始建立的指标体系的指标进行优化来达到要求。为了满足科学性和完备性原则，采用频度统计法和专家咨询法设置和筛选初始指标。频度统计法是对目前有关飞机经济性评价的研究、航空公司的业绩报告和对民航市场的分析等相关的研究文献进行频度统计，选择那些使用频度较高的指标；专家咨询法是在初步选择评价指标的基础上，征询业内有关专家和从业人员的意见，对指标进行调整。通过这些方法对指标进行初选，明确各指标的概念、计算范围(包括计算的总体范围界定、时空范围界定、标志内容界定)、计算方法、计量单位等指标要素，作为指标体系最终建立的准备内容。指标初选的流程图见图3.1。16 南京航空航天大学硕士学位论文图3.1指标初选流程图3.3.2指标体系结构构造经济性评价是属于效率问题的综合评价，效率表现为“输入与输出的对比关系”，因此在初始筛选指标时，采用交叉法的综合构造评价指标体系的思想，通过二维的交叉，派生出一系列的统计指标，从而形成指标体系。具体的做法是将系统的指标分为输入指标、输出指标。在构造指标体系结构时，正确判别输入指标与输出指标显得尤为重要，因为这直接影响到综合评价结果的科学性。在这方面需要注意建立综合评价指标体系的目的，也就是输入指标与输出指标的选择要服从于综合评价初期所确定的评价目的。为了做到这一点，需将评价目的从输入和输出两个方面科学、合理地分解成若干个指标。3.4经济性评价指标优化指标的优化是在初始建立的指标体系基础上，选出最为恰当的指标来构成最终能够反映评价对象本质的指标体系。[43]~[51]国内外许多综合评价的文献对指标的最终选取大都利用经验或者采用调研等方法，并没有采取科学计算的方法得出最终指标。目前国内还没有学者对支线飞机选型的经济性进行分析，而国外的一些评价指标在国内也找不到相应的数据，这使得指标的优化变得困难。因此，为满足指标体系的主成分原则，采用改进的主成分方法——对数中心化法，对初始筛选的指标进行优化，选择内涵丰富又相对独立的指标构成评价指标体系。3.5对数中心化方法主成分方法是将原来众多具有相关性的指标化为少数几个相互独立的综合指标的一种统计方法。传统的主成分方法对初始筛选的指标进行优化存在以下两点不足：1、主成分方法的关键是求主成分，而求得主成分的前提是建立协方差矩阵，但是由于协方17 支线飞机选型经济性评价研究差矩阵容易受到指标量纲和数量级的影响，需要标准化处理原始数据，将协方差矩阵变为相关系数矩阵。飞机经济性指标的量纲和数量级并不完全相同，既有百分数，也有以人数、价值量为单位的数据，而且各指标所表示的经济含义不同，所以不能使用协方差矩阵直接求得主成分。但是标准化使各指标的方差变成1，在消除量纲与数量级影响的同时，也抹杀了各个指标变异程度上的差异信息，因此从相关系数矩阵中提取的主成分，并不能准确的反映原始数据所包含的全部信息。2、主成分方法对处理线性结构的数据有比较好的效果，而飞机经济性指标数据呈现的是非线性结构，这时如果继续采用线性方法，效果会很差。针对以上不足，本文采用改进的数据无量纲方法——均值法处理原始数据，采用处理非线[52]性结构数据较好的对数中心化方法求得主成分。基本计算流程为：1、令n个支线飞机的m项评价指标的原始数据为()x；ijnm*2、对原始数据进行对数中心化变换：my=−lgxx1∑lg（3.1）ijijmill=13、进行数据均值化，并计算协方差矩阵SS=()ijmm*n1Syij=−∑()liyi()ylj−yj（3.2）n−1l=1nn11式中，yil=∑yi，yjl=∑yj；nl=1nl=14、从S出发求主成分：设λ≥≥≥λλL是S的m个特征值，aa,,La是相应的特征向量，则第i个非线性主12m12m成分为：mFaxii=∑jlgij（3.3）j=13.6实例分析3.6.1数据来源3.6.1.1研究样本选择研究样本的选择应满足以下基本特征：（1）样本具有相同的目标和任务，（2）样本具有相同的外部环境，（3）样本具有相同的输入指标和输出指标。中国在役的支线飞机基本上都具有相同的目标、任务、外部环境、输入和输出，所以选取为国内定期航班服务的在役支线飞机为研究样本。具体机型和数量见表3.1。18 南京航空航天大学硕士学位论文表3.1中国民航2006-2009年支线飞机数量（单位：架）机型ATR-72ERJ-190ERJ-145CRJ-700CRJ-200新舟60Donier328年份2006年50182200292007年50232220292008年510312231292009年524382184293.6.1.2数据收集考虑到航空公司自身的特点以及研究需要，如果仅仅以某年的数据作为评价的输入、输出数据，既不全面也不客观。因此，选择2006-2009年连续四年的各支线飞机运营产生的数据为研究数据。数据来源：（1）《民航统计年鉴》，（2）《从统计看民航》，（3）航空公司年度财务报告，（4）民航软科学研究所资料。采用的数据为国内定期航班所产生的数据，即按照公布的时刻飞行、对公众开放销售的收费航班，商务、旅游包机等非定期航班不在考虑范围之内。各指标的数据为支线飞机所在航空公司的全年运营数据总值或者平均值（根据指标使用情况而定）。3.6.2指标初始筛选筛选14个输入指标和7个输出指标构成初始指标体系元素，如表3.2、表3.3示。表3.2初始输入指标指标指标单位指标内容代号R01飞行班次次指航空运输飞行次数。指运输飞行自起点至终点的飞行公里数，为航线中各航段R02飞行里程公里距离的和，以收费距离计算。提供座位R03个指可供销售最多的座位数量。数可提供座指可提供座位数与飞行里程的乘积，是反映运输飞行运载R04个*公里公里能力的指标。座公里成元/（个*指航空公司的主营业务成本与其对应的可提供座公里之R05本公里）比，是反映航空公司单位客运成本水平的指标。R06燃油成本元燃油成本是航空公司运营成本重要的组成部分。折旧是将初始投资成本分配到各个收益期间的一种方法。飞机折旧R07元飞机折旧最常用的方法是直线折旧法，其中涉及到两个关费键的参数，折旧期和残值。起降费用通常可以分成两大部分，一部分与飞机有关，一机场起降R08元部分与客流量有关，在大多数情况下，机场根据飞机的实服务费际起飞重量来收取起降费。19 支线飞机选型经济性评价研究表3.2（续）初始输入指标指标指标单位指标内容代号飞机、发检查飞机各系统及发动机工作是否正常、更换磨损或损坏R09动机维护元的零部件、进行计划外故障排除等均会产生费用。费用高价周转件是指可反复修理使用、价值较高、具有单独序号的航空器材。高价周转件采用分次摊销的方式计入成本。高价周转R10元它不但能使飞机、发动机维修成本相对均衡，防止飞机退件摊销役、报废时带来大量航材报废，同时，也能促进航材管理工作，减少不必要的积压。包括飞行机组成本和客舱乘务组成本，其构成包括工资、R11机组成本元津贴和培训费用。航材消耗航材消耗件是指领用后一次性消耗、通常不能反复修理使R12元件消耗用或可反复修理但价值较低的航空器材。飞机、发航空公司安全记录、飞机价格、机队规模和机龄等均可以R13动机保险元影响保险费的高低。费表3.3初始输出指标指标指标单位指标内容代号客座利指实际完成的旅客客公里与可提供客公里之比，反映运输C01%用率飞行的座位利用程度。旅客运C02人指运输飞行所载运的旅客人数。输量旅客周是运输飞行所载运的全体旅客与空中飞行距离的综合，是C03人*公里转量反映航空公司旅客运输工作量的综合性指标。收入座C04人*公里是收费旅客人数与飞行公里数的复合指标。公里座公里元/（座*指运输收入与其所对应的可提供客公里之比，是航空公司C05收入公里）客运收入水平的反映。客公里元/（人*指运输收入与其所对应的旅客周转量之比，是航空公司实C06收入公里）际旅客票价水平的反映。指一架飞机在一定时间内（一般为一年或一日）提供的生C07利用率小时产飞行小时数，是从时间的角度反映飞机的利用程度。本文选择一日的飞行小时值。20 南京航空航天大学硕士学位论文3.6.3数据计算在表3.2、表3.3中，指标R01、R02、R03、R04、R06、R07、R08、R09、R10、R11、R12、R13、C02、C03、C04为累计量，这些指标的数值大小会随飞行小时的增加而增大，但各个机型总的飞行小时数是不同的，如果不进行相应处理，将不能在同一个标准下对数据进行分析，会影响到最终指标的选取。因此首先将上述累计量的值与各自机型的飞行小时数的值相比。对处理过的数据均值化。采用对数中心化方法，借助SAS（StatisticalAnalysisSystem）软件中INSIGHT模块对相关数据进行计算。建立协方差矩阵SR、SC，计算矩阵SR、SC的特征值及方差贡献率。输入指标协方差矩阵SR见表3.4，输出指标协方差矩阵SC见表3.5，由于矩阵SR、SC是对称的，因此只列出下三角形部分的元素；SR的特征值及方差贡献率见表3.6，SC的特征值及方差贡献率见表3.7。表3.4输入指标协方差矩阵SRR01R02R03R04R05R06R07R08R09R10R11R12R13R011R020.341R030.580.531R040.430.650.321R050.110.650.120.791R060.440.210.140.360.331R070.120.290.550.580.740.881R080.110.380.340.150.710.110.541R090.320.150.190.520.430.780.290.831R100.210.330.320.440.330.910.220.190.431R110.220.210.280.770.260.440.110.30.120.391R120.530.120.490.210.750.420.160.430.390.710.131R130.710.250.510.890.950.490.20.210.330.120.390.211表3.5输出指标协方差矩阵SCC01C02C03C04C05C06C07C011C020.411C030.910.121C040.550.340.231C050.780.110.610.611C060.590.150.440.160.611C070.210.710.110.220.920.42121 支线飞机选型经济性评价研究表3.6SR的特征值及方差贡献率指标特征值方差贡献率累计方差贡献率R067.040.310.31R056.390.290.6R046.110.250.85R031.230.040.89R070.990.030.92R080.910.030.95R090.820.020.97R100.720.010.98R110.710.010.99R120.610.011R010.4101R020.2101R130.0901表3.7SC的特征值及方差贡献率指标特征值方差贡献率累计方差贡献率C058.210.410.41C077.390.320.73C015.110.220.95C064.190.030.98C042.190.010.99C031.110.011C020.15013.6.4结果分析进行主成分分析的目的之一就是用尽可能少的主成分代替原来指标。在实际工作中，选取能够反映原来指标80%以上信息量的指标作为主成分，即选取累积方差贡献率大于或等于80%以上的指标。在表3.6、表3.7中，输入指标R04、R05、R06，输出指标C01、C05、C07累积方差贡献率分别达到了85%和95%，因此选取这六个指标作为主成分。3.6.4.1输入指标分析1、R04——可提供座公里由主成分计算结果获知，可提供座公里在一定程度上反映了飞行班次、飞行里程、提供座位数等运载能力的综合情况。可提供座公里也是航空公司一个重要的生产指标，从可提供座公里数据变化的趋势可以看出整体运力的变化情况。2、R05——座公里成本作为反映单位客运成本水平的指标，座公里成本从一个侧面反映了航空公司运营某机型主营业务成本的高低，也是航空公司对使用该机型运营某航线定价策略的一个重要参考。作为输入指标的主成分，与输出指标主成分中的座公里收入综合反映了该机型的盈利能力和竞争能力。对于中国的航空公司而言，如何降低支线飞机主营成本是一个巨大挑战。中国飞行员的工22 南京航空航天大学硕士学位论文资不是根据所飞飞机的大小决定的，因此在支线飞机运营中不会有机组成本的节省。高运营成本和低收益是中国航空公司运营支线飞机盈利困难的主要原因。为了降低支线飞机运营成本，航空公司需要注意座公里成本这一指标的影响。3、R06——燃油成本航空公司飞行成本中，燃油的开支占一半以上。2000年以来，受世界原油生产限量等因素的影响，燃油价格不断上涨，燃油成本在世界各大航空公司主营业务成本中升至第一位。燃油价格居高不下迫使航空公司更加注重飞机的燃油效率。燃油效率的高低会直接影响到飞机的经济性。在中低客流量航线上采用合适尺寸的机型可以显著地降低燃油成本，支线飞机在燃油成本的节约上具有独特的优越性。以中国的航空公司典型运营环境1100公里航段为例，100座级的E-190喷气飞机的航段燃油消耗比150座级窄体干线喷气飞机少25%左右。因此如果在中低客流量航线上采用大小合适的支线飞机，将大幅度减少能源消耗。3.6.4.2输出指标分析1、C01——客座利用率该指标可以理解为航空公司某机型的产能利用率。如果客座利用率不高，说明航空公司的运力和航线资源没有被充分利用，导致业绩不佳。这有可能是整个市场低迷的缘故，也可能是航空公司竞争力不强。但客座率并不是越高越好，如果客座率长期接近90%甚至以上会导致服务质量下降，乘客流失。此时航空公司若不增加运力会导致业绩不佳，或丧失扩展业务的机会。2、C05——座公里收入与座公里收入相对应，客公里收入是指航空公司运送1位旅客飞行1公里带来的收入，反映票价平均水平，对盈利影响重大；座公里收入是指航空公司提供的1个座位飞行1公里的收入（座公里收入=客公里收入*客座利用率），这个指标综合了客座利用率和客公里收入两个指标，更全面地反映航空公司的营运效率，对利润的敏感度影响重大。3、C07——利用率飞机利用率是衡量飞机利用程度的重要指标。提高飞机利用率，意味着企业更充分地利用所拥有的主要生产性固定资产，这对于发展生产、降低成本和提高企业的经济效益具有十分重要的意义。目前，我国民航企业普遍存在运力不足的情况，而增加运力又受到资金等各方面条件的限制。在这种情况下，提高飞机利用率，充分地利用现有飞机，对于开展航空运输生产、适应市场需求具有重要的意义。正确选择机型、使飞机的性能与生产任务相适应，从而保证每架飞机的生产任务量饱满，是提高飞机利用率的重要途径。3.6.5指标体系确立通过对主成分结果的分析，输入指标的可提供座公里、座公里成本和燃油成本及输出指标23 支线飞机选型经济性评价研究的客座利用率、座公里收入和利用率这六个指标反映了支线飞机经济性的主要信息，因此采用这六个具有代表性的指标代替初始筛选指标，构成最终指标体系元素。指标体系见图3.2。指标体系输入指标输出指标可提供座公座公里成本燃油成本客座利用率座公里收入利用率里图3.2支线飞机选型经济性评价指标体系3.7本章小结首先，介绍了综合评价指标体系构造的基本原则；其次，概述了支线飞机选型经济性评价指标体系构造的内容和过程；然后通过指标体系的初始建立和指标优化提出了支线飞机选型经济性评价指标体系建立的方法。其中，应用频度统计法、专家咨询法和交叉法完成了指标体系的初始元素构造和结构构造，使用对数中心化方法对初始筛选的指标进行优化。最后以中国民航2006-2009年支线飞机运营数据为基础，应用了提出的方法，并对选择的最终指标结合实际生产进行分析，建立了支线飞机选型经济性评价指标体系。24 南京航空航天大学硕士学位论文第四章支线飞机选型经济性评价分析本章以DEA方法为基础，对支线飞机选型进行经济性评价分析。4.1评价方法和计算模型4.1.1评价方法确定通过对支线飞机经济效率的计算和评估达到定量、准确地进行支线飞机选型经济性评价分析的目的。在经济理论中，经济效率一般指成本与收益或者投入与产出之间的对比关系。支线飞机经济效率即指支线飞机在日常运营中投入与产出之间的对比关系。其中某个机型的经济效率高是指该机型利用一定的投入成本使产出最大或者产出一定时投入的成本最少；反之，该机型的经济效率低。DEA是诸多效率分析方法中的一种有效评价方法。它主要采用数学规划模型来对具有多输入、多输出的部门或单位之间的相对有效性进行评价。采用DEA方法，主要由以下几个特点决定：1、研究样本是2006-2009年国内在役的支线飞机，对研究样本而言，所需的国内在役支线飞机的经营数据都可以得到，即DEA方法的输入、输出数据都存在。但这些数据都是多维的并且决策单元相当复杂，飞机选型人员很难凭借直观来判断哪个机型的经济性更好，使用DEA方法就不需要确定这种显式的关系，不仅排除了很多主观因素，增强了评价结果的客观性，而且使问题简化。2、运用DEA方法不仅可以得到研究样本的技术效率，还可以得到纯技术效率和规模效率，对支线飞机选型经济性评价可以更加全面。4.1.2DEA基本概念1、决策单元（DecisionMakingUnits，以下简称为DMU）DEA方法采用数学规划模型来对拥有多输入、多输出的部门或单位之间的相对有效性进行评价，这些部门或单位称为DMU。每个DMU都表现出一定的经济意义，它可以是机场，也可以是航空公司、民用飞机等，它的特征就是具有相关的输入和输出，在将输入转化成输出的过程中实现自身目标的决策。在进行实际问题研究时，每个DMU都可以看作是将一定“输入”转化成为“输出”的实体，而且这些实体必须拥有相同的类型。2、输入（input）、输出（output）运用DEA方法进行评价的基础是各个DMU的输入数据和输出数据。25 支线飞机选型经济性评价研究输入数据是指DMU为了进行生产活动所消耗的某些资源，如飞机投入运营的座位数、使用的燃油、机组成本等；输出数据是指DMU经过一定量的资源投入之后，产生的表明该投入效率的某些信息量，如飞机投入运营后通过售票获得的收益等。通过DEA方法，可以确定DMU是否有效，从而为飞机选型人员在决策时提供更多的参考信息。3、技术效率、纯技术效率和规模效率技术效率是在生产技术与市场价格不发生变化的情况下，按照设定的要素投入比例，生产一定量产品所需的最小成本与实际成本之比，或者在同等的市场价格、投入规模与投入比例的条件下实际生产水平占最大生产水平的百分比。如果放松规模报酬不变的假设，技术效率可以分解为纯技术效率和规模效率。纯技术效率衡量的是当规模报酬可变时DMU与生产前沿面之间的距离；规模效率衡量的是规模报酬不变时[48]生产前沿面与规模报酬可变时生产前沿面之间的距离。4.1.3计算模型确定2从1978年美国著名的运筹学家Charnes、Cooper和Rhodes提出了DEA的第一个模型——CR模型以来，随着研究的深入，科学家们提出了许多模型来完善和充实DEA方法。22Charnes等以相对效率概念为基础提出了CR模型。CR模型将工程效率的定义推广到多输入、多输出系统的相对效率评价中，为DMU之间的相对效率评价提出了一个可行的方法和2有效的工具。CR模型假定规模报酬不变，因此又被称为CRS(ConstantReturnstoScale)模型。CRS模型同时对DMU的技术有效性和规模有效性进行评价。而在实际情况中，根据CRS模型计算出来的DEA效率只有在所有DMU都在最佳规模附近运营时才能正确反映DMU的有效性，规模报酬不变的假定才是合适的；如果不是所有DMU都在最佳规模附近运营，那么计算得出的DEA效率则是对DMU的技术有效性和规模有效性的综合评价。因此Charnes等又提2222出了CGS模型，用来专门评价DMU的技术有效性。CGS模型假定规模报酬可变，因此又被称为VRS(VariableReturnstoScale)模型。CRS模型和VRS模型都具有基于投入的模型和基于产出的模型。基于投入的模型对产出加以控制，追求在产出一定情况下的投入最小化；基于产出的模型对投入加以控制，追求在投[47]入一定情况下的产出最大化。本文评价分析哪种机型具有最佳的经济效率，即选择什么样的机型才可以使产出最大化，因此选择基于产出的CRS模型和VRS模型。即在研究过程中假设投入一定，探讨产出最大化。1、测算支线飞机技术效率的CRS模型将研究样本中的每种支线机型作为一个DMU，设有n个DMU，第j个DMU记为DMUj，1≤≤jn。每个DMU都有r种类型的“输入”以c及种类型的“输出”，记为：26 南京航空航天大学硕士学位论文TX==(xx,,...,xxi,...,),1,2,...,rj=1,2,...c（4.1）jj12jijrjTYyyyyi==(,,...,,...,),1,2,...,rj=1,2,...c（4.2）jj12jijcjTvvvv=(,,...,)（4.3）12rTuuuu=(,,...,)（4.4）12c其中参数的意义分别如下：Xj：DMU中输入的投入量，即某支线机型在经济性评价中的投入；xij表示DMUj对第i种输入的投入量，x>0；ijYj：DMU中输出的产出量，即某支线机型在经济性评价中的产出；yij表示DMUj对第i种输出的产出量，y>0；ijv：支线飞机经济性某输入指标的权重；u：支线飞机经济性某输出指标的权重；rchj：DMUj的效率评价指数，对于权重系数vE∈和uE∈（即V为r维实数向量，u为c维实数向量），h为：jc∑uyhhjh=1h=（4.5）jr∑uyixji=1总可以选取适当的权重系数v和u，满足hj≤1,=1,2,...n。j当对第j(1≤≤jn)个DMU的效率进行评价时，以权重系数v和u为变量，以第j个000DMU的效率指数为目标，以所有DMU的效率指数hj≤1,=1,2,...n为约束，构成式（4.6）j的CRS模型：T⎧uy0⎪max=VTvxP⎪0⎪⎪uyTi(PCRS)⎨st..≤=1,j1,2,...n（4.6）Tvx⎪i⎪v≥0⎪⎪⎩u≥0式（4.6）的线性规划为：T⎧maxμyV=0⎪P⎪TT−≥=st..ωμxy0,j1,2,...n(PCRS)⎨jj（4.7）T⎪ωx=10⎪⎩ωμ≥≥0,0式（4.7）的对偶规划为：27 支线飞机选型经济性评价研究⎧minθ=VD1⎪n⎪⎪st..∑xjjλ≤θx0⎪j=1()D1⎨（4.8）n⎪∑xλ≥y⎪jj0j=1⎪⎪λ≥=0,j1,2,...n⎩j−+对式（4.8）分别引入松弛变量s和剩余变量s。基于产出的支线飞机CRS模型为：⎧maxθ=V1D⎪n⎪st..∑xλ+s−=xjj0⎪j=1⎪1n()D⎨+（4.9）⎪∑xjjλ−=syθ0j=1⎪⎪λ≥=0,j1,2,...nj⎪−+⎩ss≥≥0,02、测算支线飞机纯技术效率的VRS模型n通过增加一个凸性假设∑λj=1，CRS模型便可以修正成为VRS模型。式（4.10）是基j=1于产出的支线飞机VRS模型：⎧maxθ=V1G⎪n⎪st..∑xλ+s−=xjj0⎪j=1⎪n⎪+1⎪∑xjjλ−=syθ0()G⎨j=1（4.10）⎪n⎪∑λj=1⎪j=1⎪λ≥=0,j1,2,...n⎪j⎪−+≥≥⎩ss0,04.2评价分析4.2.1数据选择及处理采用第三章实例分析中的数据为研究样本数据。从样本数据中获取7个DMU连续4年的输入指标和输出指标的数据。通过支线飞机CRS模型，计算得到各DMU的技术效率；通过支线飞机VRS模型，计算得到各DMU的纯技术效率；规模效率是技术效率值与纯技术效率值之比。具体的数据计算使用DEAP软件操作。DEAP(DataEnvelopmentAnalysisComputerProgram)28 南京航空航天大学硕士学位论文是一款DEA分析软件。通过设置参数、输入计算模型、导入数据等步骤可以获得技术效率、纯技术效率和规模效率的计算结果。航空公司做航班计划时，需将不同座级的飞机放到不同的航线上。如果航线上旅客数量多，就安排座级较大的飞机；如果航线上旅客数量少，就安排座级较小的飞机，使得飞机具有良好的客座率。如果把30座级的机型和100座级的机型放在一起比较，是没有实际意义的。因此根据业内习惯选用的50座级、100座级的区分方式，将DMU分成两类，见表4.1、表4.2。新舟60和ERJ-190从2008年开始投入运营，因此只给这两个机型赋予2008年、2009年的DMU序号。为了表述简单，2006年的ERJ-145用06ERJ-145表示，其它类似表述相同。表4.130~50座级DMU序号DMU序号12345样本06ERJ-14506CRJ-20006Donier32807ERJ-14507CRJ-200DMU序号678910样本07Donier32808ERJ-14508CRJ-20008新舟6008Donier328DMU序号11121314样本09ERJ-14509CRJ-20009新舟6009Donier328表4.270~100座级DMU序号DMU序号12345样本06CRJ-70006ATR7207CRJ-70007ATR7208ERJ-190DMU序号678910样本08CRJ-70008ATR7209ERJ-19009CRJ-70009ATR72从表4.1、表4.2可以看出，航空公司现役的支线飞机被分为两类：30~50座级和70~100座级。采用这种方法可以科学、准确地分析每类支线机型的经济效率，进行DMU的相互比较。4.2.2支线飞机经济效率分析横向比较分析可以得到不同DMU之间的差距，将效率高的DMU作为参考，可以找到效率低的DMU问题所在；作为对横向比较分析的有效补充，纵向比较分析将DEA的计算结果与航空公司实际市场情况结合，从飞机实际运营的角度对各机型评价，反映各机型的市场趋势。这种二维的评价结果可以提高评价的科学性和可靠性，使评价结果更加客观和饱满。4.2.2.1横向比较分析技术效率等于1，表示这个DMU是相对有效的，小于1则表示是相对无效的；纯技术效率等于1，表示这个DMU的投入得到有效运用，使产出得到最大化；规模效率等于1，表示这个DMU的投入与产出比例适当，DMU达到最佳生产规模状态。计算所得的样本经济效率的结构具有相似性，因此仅对2006年数据进行详细分析，对其它29 支线飞机选型经济性评价研究年份数据进行简要说明。1、2006年数据分析30~50座级和70~100座级各DMU的技术效率、纯技术效率和规模效率见图4.1、图4.2。10.80.60.40.2006ERJ-14506CRJ-20006Donier328技术效率1.00000.93110.7661纯技术效率1.00001.00000.8714规模效率1.00000.93110.8792图4.12006年30~50座级各DMU的技术效率、纯技术效率和规模效率10.80.60.40.2006CRJ-70006ATR72技术效率0.83380.7392纯技术效率0.92330.8994规模效率0.90310.8219图4.22006年70~100座级各DMU的技术效率、纯技术效率和规模效率（1）30~50座级效率分析从技术效率角度分析，3个DMU的技术效率由高到低排序依次是06ERJ-145>06CRJ-200>06Donier328；最高的是06ERJ-145，为1.0000，最低的是06Donier328，为0.7661；其中1个DMU的技术效率位于区间[0.9,1)之间，1个DMU的技术效率小于0.9。06ERJ-145的技术效率达到1，为有效DMU，06CRJ-200和06Donier328的技术效率均小于1，为非有效DMU。从纯技术效率和规模效率角度分析，06ERJ-145的纯技术效率和规模效率均为1，为纯技术30 南京航空航天大学硕士学位论文效率有效、规模效率有效，即投入部分得到了充分利用，运营规模也达到了合理的水平。06CRJ-200的纯技术效率为1、规模效率小于1，为纯技术有效、规模无效，说明06CRJ-200自身技术能力与航空公司的生产能力相匹配，对航空公司的投入部分有了充分地利用，而技术效率的无效是因为该机型的规模无效，即投入与产出的比例并不得当，规模偏大或偏小，从而造成技术效率低下。06Donier328的纯技术效率和规模效率均小于1，说明该DMU既是纯技术无效也是规模无效，需要在提升纯技术效率的同时改善规模效率，才能实现技术的有效性。（2）70~100座级效率分析从技术效率角度分析，2个DMU的技术效率由高到低排序依次是06CRJ-700>06ATR-72；06CRJ-700为0.8338，06ATR-72为0.7392；2个DMU的技术效率均小于1，为非有效DMU。从纯技术效率和规模效率角度分析，06CRJ-700和06ATR-72的纯技术效率和规模效率均小于1，说明这两个DMU既是纯技术无效也是规模无效，需要在提升纯技术效率的同时改善规模效率，才能实现技术的有效性。2、2007年数据分析30~50座级和70~100座级各DMU的技术效率、纯技术效率和规模效率见图4.3、图4.4。10.80.60.40.2007CRJ-70007ATR72技术效率0.92890.7507纯技术效率1.00000.9022规模效率0.92890.8321图4.32007年30~50座级各DMU的技术效率、纯技术效率和规模效率31 支线飞机选型经济性评价研究10.80.60.40.2007ERJ-14507CRJ-20007Donier328技术效率1.00000.94110.7960纯技术效率1.00001.00000.8901规模效率1.00000.94110.8943图4.42007年70~100座级各DMU的技术效率、纯技术效率和规模效率（1）30~50座级效率分析从技术效率角度分析，07ERJ-145的技术效率达到1，为有效DMU，07CRJ-200和07Donier328的技术效率均小于1，为非有效DMU。从纯技术效率和规模效率角度分析，07ERJ-145和07CRJ-200的纯技术效率均为1，规模效率均小于1，为纯技术有效、规模无效。07Donier328的纯技术效率和规模效率均小于1，说明该DMU既是纯技术无效也是规模无效。（2）70~100座级效率分析从技术效率角度分析，07CRJ-700和07ATR72的技术效率均小于1，为非有效DMU。从纯技术效率和规模效率角度分析，07CRJ-700的纯技术效率为1，规模效率小于1，为纯技术有效、规模无效。07ATR72的纯技术效率和规模效率均小于1，说明该DMU既是纯技术无效也是规模无效。3、2008年数据分析30~50座级和70~100座级各DMU的技术效率、纯技术效率和规模效率见图4.5和图4.6。32 南京航空航天大学硕士学位论文10.90.80.70.60.50.40.30.20.1008ERJ-14508CRJ-20008新舟6008Donier328技术效率0.91700.80910.79730.6507纯技术效率0.96070.90560.88650.8123规模效率0.95450.89340.89940.8011图4.52008年30~50座级各DMU的技术效率、纯技术效率和规模效率10.80.60.40.2008ERJ-19008CRJ-70008ATR72技术效率0.92690.78390.6537纯技术效率1.00000.87330.8219规模效率0.92690.89760.7953图4.62008年70~100座级各DMU的技术效率、纯技术效率和规模效率（1）30~50座级效率分析从技术效率角度分析，08ERJ-145、08CRJ-200、08新舟60和08Donier328技术效率均小于1，为非有效DMU。DMU技术效率普遍偏低，即有飞机自身原因，也受到当时经济环境的影响——2008年，宏观经济形式下行和国际金融危机对民航业影响日益加重，航空运输主要指标均出现不同程度负增长，个别指标月度增长速度下滑严重。从纯技术效率和规模效率角度分析，4个DMU的纯技术效率和规模效率均小于1，说明这些DMU既是纯技术无效也是规模无效。（2）70~100座级效率分析从技术效率角度分析，08ERJ-190、08CRJ-700和08ATR72的技术效率均小于1，为非有效33 支线飞机选型经济性评价研究的DMU。同样，DMU技术效率的普遍偏低也是受到当年宏观经济形式的影响。从纯技术效率和规模效率角度分析，08ERJ-190的纯技术效率为1，规模效率小于1，为纯技术有效、规模无效。08CRJ-700和08ATR72的纯技术效率和规模效率都小于1，说明它们既是纯技术无效也是规模无效。4、2009年数据分析30~50座级和70~100座级各DMU的技术效率、纯技术效率和规模效率见图4.7、图4.8。10.90.80.70.60.50.40.30.20.1009ERJ-14509CRJ-20009新舟6009Donier328技术效率0.94230.84070.80570.6826纯技术效率0.97340.92160.89210.8323规模效率0.96810.91220.90310.8201图4.72009年30~50座级各DMU的技术效率、纯技术效率和规模效率10.80.60.40.2009ERJ-19009CRJ-70009ATR72技术效率0.94260.81670.6686纯技术效率1.00000.89220.8365规模效率0.94260.91540.8113图4.82009年70~100座级各DMU的技术效率、纯技术效率和规模效率（1）30~50座级效率分析从技术效率角度分析，09ERJ-145、09CRJ-200、09新舟60和09Donier328技术效率均小于1，为非有效DMU。从纯技术效率和规模效率角度分析，4个DMU的纯技术效率和规模效率均小于1，说明这34 南京航空航天大学硕士学位论文些DMU既是纯技术无效也是规模无效。（2）70~100座级效率分析从技术效率角度分析，09ERJ-190、09CRJ-700和09ATR72的技术效率均小于1，即均为非有效的DMU。从纯技术效率和规模效率角度分析，09ERJ-190的纯技术效率为1，规模效率小于1，为纯技术有效、规模无效。09CRJ-700和09ATR72的纯技术效率和规模效率均小于1，说明它们既是纯技术无效也是规模无效。4.2.2.2纵向比较分析取各机型技术效率4年的均值，得出的技术效率排序见表4.3、表4.4。表4.330~50座级技术效率排序表机型排序平均技术效率ERJ-14510.9648CRJ-20020.8805新舟6030.8015Donier32840.7255表4.470~100座级技术效率排序表机型排序平均技术效率ERJ-19010.9348CRJ-70020.8408ATR7230.70311、30~50座级经济效率分析（1）ERJ-145和同样由巴西航空工业公司生产的ERJ-190在70~100座级中的表现一样，ERJ-145在30~50座级中的平均技术效率最高。对于国内部分机场每天200人次的旅客周转量而言，50座级的ERJ-J145可以提供每天4班的航班服务，从而可以满足旅客对不同出行时段的要求。2001年4月，随着进口支线飞机关税和增值税的大幅提升（从7％增至23％），支线飞机购机成本骤增。巴西航空工业公司采取了成立合资公司的策略，与中国合资生产ERJ-145系列飞机，免去了一笔可观的关税和增值税，与竞争对手相比，在售机价格上占有优势。（2）CRJ-200在技术效率排序中，CRJ-200在30~50座级中排名第二。目前国内有多家航空公司运营这种50座级的支线飞机。CRJ-200是当前世界航空市场占有率最高的现代化喷气式支线客机，以安全、舒适和环保著称。CRJ-200自1992年投入客机服务以来，其销售量已超过所有其它支线飞机。CRJ-200不仅大量应用于全球各地的支线客货运输，还被多国政府作为领导人的专机、全球众多跨国公司作为公务机使用。35 支线飞机选型经济性评价研究值得一提的是，在一份CRJ-200的制造商——庞巴迪公司的安全性调查报告中显示，2007年8月至2008年8月，CRJ-200在中国的主要运营商之一——华夏航空公司的出勤执行率在全球35家拥有CRJ机队的航空公司中名列第一，飞机签派率以99.78%的成绩名列第二。（3）新舟602008年，新舟60实现了国内运营的“破冰之举”——奥凯航空公司引进第一架新舟60并于10月成功首航。中国支线航空的新面孔——50座级的新舟60在技术效率排序中超过进入中国市场多年的Donier328，但根据新舟60的实际运营情况就会发现这个结果的合理性。在50座级飞机中，涡扇飞机飞行一小时的油耗为1.3~1.4吨，而涡桨飞机新舟60仅为0.5~0.6吨。由于新舟60在油耗上的巨大优势，所以运营成本比同座级的涡扇飞机低10%~20%。而且新舟60在安全性、经济性等方面已经接近世界同类飞机的水平。考虑到进口飞机的高关税和增值税，人们开始把目光投射到国产的新舟60。但有民航人士反映，该机型还应在舒适性、售后服务等方面进行加强。（4）Donier328全部由天津航空公司运营的29架30座的Donier328技术效率排序最后。Donier328是在涡浆机型上改装而成的，因此，其巡航速度、最大航程等指标远不如CRJ-200、ERJ-145等涡扇飞机，而且机龄较大，维修成本偏高。由于Donier328的制造商——多尼尔公司的破产和同类机型——国产新舟60的问世，Donier328在中国市场的前景一片黯淡。2、70~100座级经济效率分析（1）ERJ-190在技术效率排序中，100座的ERJ-190在70~100座级中排名第一，符合市场的实际情况。随着如ERJ-170、ERJ-190等大型支线飞机的出现，航空公司越来越青睐这种介于支线和干线的飞机。2008年，当时的大新华快运和鲲鹏航空公司开始购买和运营ERJ-190并取得了不俗的成绩，从而中国两家重要的支线航空公司都成为了ERJ-190的用户。ERJ-190的制造商——巴西航空工业公司与中国合资建厂，在维护支援和航材备件等方面提供了很大的便利。截止2010年6月，国内已运营有30架ERJ-190，随着飞机的不断交付，还会有更多的ERJ-190进入中国民航市场。（2）CRJ-700CRJ-700在技术效率排序中位于第二。由于历史原因，CRJ-700在中国的引进并不顺利。CRJ-700现在由山东航空公司独家经营。根据业内人士反映，由于CRJ-700的座公里成本较高，要想盈利需要高的客座率和少的票价折扣，因此除了独飞的航线能够盈利，其他航线大部分为亏损状态，这也是中国大部分支线运输的真实写照。36 南京航空航天大学硕士学位论文（3）ATR72在技术效率排序中，ATR72排名最后，这是符合市场情况的。ATR72是由当时的新疆航空公司在1997年引进并且独家运营的。在运营中，虽然对ATR72的飞机日利用率很高，甚至在2005年日利用率达到9.8小时，并且作为涡桨飞机，在400千米的航段中，ATR72的燃油消耗率比70座的喷气式飞机要低40%左右，但ATR72机队由于逐渐老化而引起的维修成本和航材成本偏高也是不可避免。ATR72作为被独家运营的机型，带来的不是机型垄断，而是由于无法资源共享产生的维修困难等问题。引进ATR72的第五年，就因为飞机故障率高、航材储备不到位，5架飞机只有4架能正常运营，另1架飞机当航材备用。虽然金融危机和油价的飙升使涡桨飞机得到了复兴的机会，但是ATR72机队机龄老化、维修困难等导致了运营成本偏高，ATR72在中国的发展前景并不光明。4.3喷气支线飞机经济性从上述的经济效率分析获知，无论是在30~50座级还是70~100座级中喷气支线飞机都有很好的表现。随着中国具有自主知识产权的中短程喷气支线飞机ARJ21-700即将投入市场运营，中国民用飞机市场势必又会出现一股新的喷气支线飞机浪潮。因此，有必要从市场的角度对喷气支线飞机的经济性进行分析。4.3.1支线航空运输市场划分ERJ-190、CRJ-700和ARJ21等70~100座级的大型支线飞机的出现，已经改变了航空运输市场的疆界，使传统的干线、支线的标准日趋模糊。已有的支线航空运输市场的定义不能恰当地反映中国支线航空市场的实际情况。为了给出有效的定义来对喷气支线飞机经济性进行分析，通过广泛参考和研究各大支线飞机制造商和国内航空公司对支线航空运输市场的定义之后，将中国的支线航空运输市场分为传统支线、大支线和次干线三部分。具体定义见表4.5。表4.5支线航空运输市场划分传统支吞吐量20万人次及以下的支线机场始发的航线，航线流量小于15000人次/线年。吞吐量20万~100万人次的支线机场始发的航线，航线流量介于25000~40000大支线人次/年。区域枢纽（吞吐量在1000万及以上的支线航空运输市场）机场与非区域枢纽干线机场（省会机场为主）之间的航线；区域枢纽机场与经济中心城市（非省会城市，如温州，无锡，包头等）之间次干线的航线；非区域枢纽干线机场与旅游中心机场、非干线机场之间的航线；政治、经济联系密切的城市之间的点对点瘦长航线。37 支线飞机选型经济性评价研究4.3.2喷气支线飞机经济性分析1、大座级喷气支线飞机在中国市场具有巨大的潜在需求，可以在大支线和干线、次干线和干线之间切换运营，座公里成本比小座级的支线飞机低；2、市场和航线的层次决定了喷气支线飞机具有序列性质，小座级喷气支线飞机不可或缺。但小座级喷气支线飞机运营成本受油价影响大，直接影响其市场占有率；3、高油价环境下，在传统支线和大支线市场，涡桨飞机以其低运营成本优势与喷气支线飞机展开竞争，但其市场认可程度相对较低。在上述市场分析的基础上，分析各座级喷气支线飞机的特点，见表4.6。表4.6各座级喷气支线飞机的特点喷气支机型特点适合市场线飞机30~50该座级的喷气支线飞机运营成本受油价影响大；市场占有率波传统支线座级动大。50~70该座级喷气支线飞机目前在国内支线市场的专有机型少，可替大支线座级代性强。该座级喷气支线飞机比干线飞机座位少，需要较少的旅客就可以达到盈利所需的客座率；70~100与干线飞机相比，针对数量相同的旅客，可以提高航班频率；次干线座级100座级布局没有中间座位，解决了三分之一的旅客乘坐舒适性问题。4.4本章小结首先，完成了支线飞机选型经济性评价方法和计算模型的确定；其次，从横向的角度对研究样本的技术效率、纯技术效率和规模效率进行了分析，从纵向的角度对研究样本进行技术效率排序，并对排序进行了分析验证；最后，作为对评价的完善，从市场的角度对喷气支线飞机的经济性进行了评价。38 南京航空航天大学硕士学位论文第五章总结与展望机型的选择对航空公司和旅客都十分重要，合适的机型既可以为航空公司节约成本、创造利润、树立良好形象，也可以为旅客降低出行成本、提供舒适便利的旅行。航空公司在购买飞机来扩充机队之前需要考虑的问题是，购买什么样的飞机才能获得最大的经济和社会效益？基于这个问题，本文对支线飞机选型过程中经济性评价进行了研究，希望提出的方法和所得结论能够对航空公司支线飞机选型工作起到一定帮助。5.1本文总结首先建立了支线飞机选型经济性评价流程，然后以中国民航2006-2009年支线飞机运营数据为基础，建立了支线飞机选型经济性评价指标体系，最后通过DEA方法完成了支线飞机选型经济性评价分析。论文的主要研究成果和创新可归结为以下几点：1、结合支线航空发展的趋势和航空公司飞机选型面临的实际问题，提出了支线飞机选型经济性评价这一崭新的课题。在充分学习航空公司传统的干线飞机选型工作内容的基础上，结合支线飞机的特点，建立了支线飞机选型经济性评价流程。2、有别于传统的采用经验或调研方法选择评价指标，采取科学计算的方法得出最终指标，构成了支线飞机选型经济性评价指标体系元素。考虑传统数据处理和主成分方法的不足，采用数据均值化方法处理数据，用对数中心化方法对初始筛选的指标进行优化。3、为了定量、准确地对支线飞机选型做出经济性评价分析，通过对支线飞机经济效率的计算和评估完成经济性评价。选择DEA评价方法和CRS、VRS计算模型，从横向的角度对研究样本的技术效率、纯技术效率和规模效率进行了分析，从纵向的角度对研究样本进行技术效率排序，并对排序进行了分析验证。4、只有将不同座级的机型放在不同的市场中，才可以科学、准确地进行研究样本的经济性评价。将研究样本分成30~50座级和70~100座级两类研究，分别分析每类支线机型的经济效率，进行DMU的相互比较。5、通过研究发现喷气支线飞机具有较高的经济效率。作为对评价的完善，从市场的角度对喷气支线飞机的经济性进行了评价。5.2研究展望飞机选型是一项复杂的有关技术和经济方面的工作，本文主要对支线飞机选型的经济性评价进行了研究，但还有问题有待今后进一步研究和讨论，这些问题主要有：39 支线飞机选型经济性评价研究1、虽然第二章得出了飞机选型关键因素——经济性分析，并在全文展开了关于支线飞机选型经济性评价，但是本文回避的一个重大问题是国家外交政策对航空公司飞机购买决策的影响，这是经济性分析中无法研究的，只能希望国家能够为航空公司购买飞机提供一个更加良好、宽松的外部环境。2、根据业内习惯将研究样本按座位数量分成两类。在分类方法上，还有根据飞行小时数目、航线类别等方法进行划分。由于篇幅、时间有限，本文没有做相应的研究，在今后的研究中可以进行相关的工作。虽然截止论文完成时，中国自主研发设计的ARJ21还未进入航空公司正式运营，但是作为中国支线航空未来一股新兴势力，对ARJ21进行简单的市场分析是有必要的。在我国，国产的运-7系列飞机曾经是我国最大的支线飞机机群，但由于技术落后，已经不能跟上市场的需要，所以基本上已经退出了航线上的旅客运输。而在国产运-7基础上大量采用国外技术和成熟产品，并对一些结构进行全新设计的新舟60，仍然在接受市场的考验，还没有获得商业上的成功。国产飞机虽然在在价格上占优，但是运营成本不比国外同座级的机型低，并且售后支援等服务也没有国外飞机完善，而且国产飞机往往在性能上与国外飞机有一定差距；而进口的支线飞机由于关税高等问题，购机成本高，盈利要求的客座率也很高，要满足国内航空公司的盈利要求比较困难。目前与ARJ21竞争的对手实力都非常强。在世界传统的两大支线飞机制造商中，巴西航空工业公司生产的ERJ-190由于市场定位接近于ARJ21、又已受到市场认可，对ARJ21威胁最大，而且航空公司一般都喜欢购买已获得市场认可的熟悉机型，而不愿冒风险去买尚未获得市场认可的新机型。此外，庞巴迪公司于2008年7月启动研制的庞巴迪C系列飞机与ARJ21部分定位重合，而庞巴迪公司在支线飞机上传统的信誉足够获得航空公司的信赖。所以对ARJ21而言，在世界航空制造业更为成熟的今天，它今后要面临的市场竞争将会更加激烈，要取得商业成功需要付出更大努力。40 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支线飞机选型经济性评价研究致谢在论文完成之际，我要特别感谢我的指导老师杨文东副教授的热情关怀和悉心指导。在撰写论文的过程中，无论是在论文的选题、构思方面，还是在论文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了杨文东老师悉心细致地教诲和无私地帮助。他的严谨治学和平易近人，都将使我终身受益。杨老师不仅在学业上给予指导，在生活上也给予了莫大的关怀和支持，我们即是师徒，也是朋友。作为杨老师的学生我感到非常的荣幸和幸福。在此，谨向杨老师致以最真挚的感谢！感谢民航软科学研究所的朱金福教授、许俐副教授、徐月芳副教授、吴薇薇副教授、彭怡副教授、白杨副教授、朱星辉老师、高强老师、唐小卫老师，谢谢你们对我的关心和帮助以及论文开题和修改过程中对我提出的宝贵意见，正是你们两年来的谆谆教诲和授业解惑为我构筑了日后成功的根基。感谢空中客车中国公司的万芹、Peter、Sebastien、赵辰、Jason、高非、Andy、Thorsten、Edward、李百海、Maria、Stella、滕亦兵、郭峰、李洪涛、张体峰、杨之刚、邱刚、许平、Rachel、杨舸、苏明迪，谢谢你们在我实习半年里对我的关心和帮助，让我增长了实际工作能力，开阔了眼界。感谢我的同窗罗咪、毛曼、赵中华、陶婧婧、张晓光、王伟、刘鹏，感谢民航软科学研究所的张炜、葛伟、孙俊飞、张俊、吴小欢、祝伟伟、刘明、戴军师兄，张璟、夏蔷薇、李佳美、王文芳、黄子君、白凤、屈云茜、朱魏巍师姐，王婷、顾广辉、何敏、王磊等师弟师妹，三年来，大家和睦相处，情同手足，希望这深厚的友情天长地久；研究生阶段，我还认识了许多优秀的同学，与你们的交流与合作使我受益匪浅，在此一并致以诚挚的谢意。感谢我的舍友关理想、吴宁、施赛锋，我们朝夕相处，共同度过人生中最宝贵的这段时间，走过这段不平凡的道路，这些美好的回忆会一直伴随着我。最后，我要感谢我的家人，是你们用辛勤的劳动支持着我，在我最困难的时候你们是我坚持下去的理由，我会用一生来回报。希望你们永远健康，快乐。44 南京航空航天大学硕士学位论文在学期间的研究成果及发表的学术论文攻读硕士学位期间发表（录用）论文情况尹国栋，杨文东.支线飞机经济性评价指标体系研究.科技信息，2010，（30）：111~113.45
