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航空收益管理柔性舱位控制机制的研究现状与展望 李金林，雷俊丽，冉伦** 基金项目：国家自然科学基金资助项目“航空收益管理中的柔性舱位控制研究”（71172172）；高等学校博士学科点专项科研基金资助课题“收益管理中库存控制和超订的Robust模型及策略研究”（200800070021）；国家自然科学基金委员会与中国民用航空局联合资助项目“基于乘客选择行为的动态定价决策方法研究”（60979010）；新世纪优秀人才支持计划资助“基于有限理性的动态定价与库存控制联合策略”（NCET-10-0043）；北京理工大学科技创新计划重大项目培育专项计划“收益管理中基于需求的舱位控制问题研究”（2011DX01001） 作者简介：李金林（1955-），男，教授，博导，主要从事收益管理及风险管理等研究 通信联系人：冉伦（1977-），男，副教授，博导，主要从事收益管理及金融工程等研究. E-mail: ranlun@126.com （北京理工大学管理与经济学院，北京 100081） 5 摘要：在阐明航空收益管理柔性舱位控制机制理论研究和实践的必要性基础上，详细介绍了目前已被应用于航空收益管理实践的各种柔性舱位控制机制的涵义、特征及实践应用情况，包括舱位控制的超订机制（Overbooking System）、可召回机制（Callable System）、不定期机票机制（Aperiodic Ticket System）、等待票机制（Stand-by System）、驱赶策略（Bumping 10 Strategy）、最后一分钟折扣机制（Last-minute Discounts System）、重新安排航班机制（the Replane Concept）等。对目前已有的研究进行了综述和评价,并在此基础上提出了进一步研究的若干问题和方向。 关键词：收益管理；柔性舱位控制；超订；可召回机制；不定期机票机制 0 引言 收益管理与常旅客计划和全球分销系统被称为现代航空运输业的三个主要竞争手段，是决定航空公司盈利与亏损的关键技术之一。作为管理科学的新分支，收益管理起源于上个世纪70年代。1978年美国颁布《解除航空公司管制法》后，航空公司为适应激烈的市场竞争35 开始进行收益管理的研究，建立收益管理系统，并取得了巨大成功。随后，收益管理越来越受到重视和关注，在其他众多的服务性行业，如酒店、电信、运输、医院管理、租赁服务、旅游服务等领域得到了广泛的应用和实践。 舱位控制是航空收益管理中的一个核心问题，航空公司根据乘客的需求差异，将飞机的可用乘坐座位划分为不同的等级进行销售，通过将合适的座位分配给合适的乘客以获得企业40 的最大收益。自1972年英国的Littlewood[1]提出两种票价舱位控制问题的静态决策准则（后来被广泛称之为Littlewood准则）之后，国内外学者对航空舱位控制问题进行了广泛而深入的研究。 然而，在实际运用这些舱位控制模型和策略进行决策时，必须首先对顾客的到达率、退订率和登机率等需求参数做出预测。舱位控制策略的实施对需求预测精度有极大的依赖性，45 但是航空市场需求固有的波动性使得需求预测难以做到精确。从国内某航空公司了解到，他们所做的需求预测与最终订座的结果平均误差在20%左右。需求预测的偏差造成了乘客需求与航空公司舱位供给的不匹配，导致运用理论上的最优策略难以达到最大化期望收益的目标，有时甚至收益情况很差，致使收益管理系统的实施效果大打折扣。 另外，随着航空运输市场竞争的加剧以及旅客对收益管理操作的逐渐适应，传统收益管50 理的作用被弱化了。因此，航空运输业开始了一场新的舱位控制的研究与应用革命，探索和实践新的舱位控制方法——“柔性”舱位控制方法（此处的“柔性”是指：产品的服务模式并非在购买时确定，而是当产品售出后由服务提供者来确定[2]），以期在存在需求预测误差或仅掌握部分需求信息时，能够主动管理需求波动，规避被动地依据刚性的需求预测安排固定舱位所带来的风险，并以多样化的舱位控制机制与顾客的适应性博弈。 55 目前，已有许多基于“柔性”思想的舱位控制方法被提出并用于航空公司的收益管理中，例如舱位控制的超订机制（Overbooking System）、可召回机制（Callable System）、不定期机票机制（Aperiodic Ticket System）、等待票机制（Stand-by System）、驱赶策略（Bumping Strategy）、最后一分钟折扣机制（Last-minute Discounts System）、重新安排航班机制（the Replane Concept）等。这些柔性舱位控制机制虽然已经不同程度地被国内外航空公司采用，60 并取得了一定的经济效益，但由于它们的提出和实践在时间上的差异性，目前国内外的研究从广度和深度上进展不一。本文接下来部分在对相关文献进行整理的基础上，首先对这些柔性舱位控制机制各自的涵义、特征和实践应用情况进行概述，然后对目前已有的研究和发展状况进行尽可能全面的分析和评价,并在此基础上提出今后进一步研究的若干问题和方向。 1 柔性舱位控制机制的研究现状 65 1.1 超订 超订是指公司售出或预订的产品数量超出其实际拥有的产品数。因为如机票一类的服务产品，购买时间和消费时间是相分离的，已经购买或预订了机票的顾客很有可能因为种种原因退订(Cancellation)或不能登机（No-Show），这将造成航班座位的虚耗，进而给航空公司造成收益损失。 70 航空公司采取超订措施时，要求公司必须对登机率和退订率进行准确预测，一旦预测不准确很有可能带来超售的后果（即在航班起飞时要求登机的顾客数超过了航班上的实际座位数），使得公司不得不拒绝某些旅客登机，给航空公司带来额外的超售成本。研究超订问题就是要科学的控制超订水平，以在拒绝服务的潜在损失和增加公司收益之间寻求平衡。 在收益管理的决策问题中，超订决策问题的研究历史最长也最深入。1972年前，几乎所75 有的收益管理研究都集中在超订上。李金林和王民[3]从研究方法的角度将超订模型分为静态模型、动态模型以及超订与存量控制的结合三种类型, 对目前已有的超订模型进行了综述和评价, 分析了在中国超订研究的现状与不足, 在此基础上提出了超订模型进一步研究的若干方向。详细的阐述读者可参阅文献[3]。 不过，文献[3]中介绍的模型均是在精确的需求预测前提下展开的。针对需求变量的预80 测误差和顾客需求信息的不完全性，Khan[4]针对顾客到达率的极大似然估计的误差提出了一个单产品舱位控制的稳健模型；Roels and Perakis[5]提出了一种不限制需求分布的网络舱位控制方法；Bertsimas and Thiele[6]针对库存控制的线性规划和混合整数规划模型研究了最优稳健策略；卜祥智等[7]研究了海运集装箱多航段舱位控制的稳健方法。前述几项稳健舱位控制方面的研究主要是基于线性规划的稳健最优化模型的，没有考虑到收益管理决策过程的动态85 性。李金林和徐丽萍[8]应用有限阶段马尔可夫决策过程建立了超订下舱位控制的 R-MDP 模型与稳健策略。李金林等[9]还运用随机环境下带吸收态的无限阶段马尔可夫决策过程建立两航段超订下的稳健舱位控制模型，讨论依赖于剩余座位数、外部环境状态、航程类型和机票级别的最优策略，并给出了最优分块预订限制水平的上界。 为使航空公司在减少座位空耗带来的航班收益损失的同时避免超订产生的拒载矛盾，降90 低超订带来的消极影响，国内外学者展开了大量的研究，提出了更多的柔性舱位控制方法（可召回机制、不定期机票机制、等待票机制、驱赶策略、最后一分钟折扣机制、重新安排航班机制等），这些方法成为了航空收益管理舱位控制中超订机制的有益替代或补充。 1.2 可召回机制 所谓可召回机制是指航空公司通过划定部分机票作为可召回机票进行销售，当高票价等95 级需求超过剩余可用座位时召回已销售的可召回票，而被召回的乘客可提前得到通知，并得到召回补偿。Gallego教授在2004年[10]最先提出了航空客运舱位控制的可召回机制。 可召回机制作为一种解决超订产生的拒载矛盾的调控手段，能够较好地解决（至少部分解决）高舱位需求预测不准产生的问题。若可召回票高于航班容量额外设置，乘客无需提着行李赶到机场才被告知不能登机，减少或避免了拒载矛盾的发生，降低了成本，在管理上操100 作更加方便；而在需求预测偏高时，多销售的低舱位座位弥补了座位虚耗造成的收益损失，能增加航空公司收益[11]。目前在国内外可召回票尚处于研究探索阶段。在国内，海南航空旗下的祥鹏航空在2006年率先推出了“可召回客票”这一产品[12]。这种可召回客票在旅游旺季推出，由于价格非常低，吸引了很多因为机票价格过高而无法乘坐飞机的潜在乘客[13]。 为有效解决超订产生的消极影响，尽可能满足意外到来的高舱位乘客需求，弥补高舱位105 需求预测不准带来的收益损失，Gallego教授于2004年[10]提出了可召回产品（Callable Products）的概念，并对可召回机制建立了优化模型。该模型把整个销售过程分成两个阶段。第一阶段只对低价舱位的需求开放，并且对于每个需求，乘客可以任意选择购买传统低价舱位的票（即航空公司在任何情况无权召回该票）或者可召回票，两种票的价格相等且都等于低价舱位票的价格。如果乘客选择了可召回票，则意味着航空公司有权以一定的召回补偿召110 回该票。第一阶段在航班起飞前某个时间点结束，或者在预订数量在该时间点前达到了低价舱位订座限制时结束。第二阶段开始出售高价舱位机票，不再销售低价舱位的票，且在飞机起飞前结束。如果在第二阶段高价舱位机票的需求超过第二阶段的剩余舱位数，则航空公司就会考虑召回部分或全部的可召回票；若某张票被召回，则航空公司将该票以第二阶段相同的高价舱位机票价格出售给愿意支付更高价格的乘客，同时航空公司对放弃该票的乘客支付115 一定的召回补偿，且该召回补偿大于乘客原先购买该票的价格。 那么单航段可召回机制下航空公司期望收益为： paREpar,, (1) 其中，a为第一阶段低价舱位订座限制。则收益优化模型的目标函数为： WppaRpaRH, (2) 120 式(2)中，Hp和Lp表示高低两个等级的票价，且LHpp，p表示可召回票的召回补偿；aR是传统收益管理模型的航空公司期望收益，lScDaSWLHL,min，显然0W。其中，aSL为低价舱位销售数量，HD是高价舱位需求量，c为航班所有舱 位容量，lSL为可召回票销售数量。低价舱位销售数量 S a L 和可召回票销售数量 S l L 在模型中由乘客选择模型给出，有相关约束条件的限制。 125 从式（2）中可以发现出售可召回票的期望收益paR,与不出售可召回票的期望收益aR之间的增量paW,是非负的。这是由于航空公司在选择是否执行召回票时候，已经进行了选择，因此最终的总期望收益必然大于传统没有可召回票的总期望收益。对航空公司来说实行可召回机制存在无风险套利。 学术论文网Tag：代写论文 代写代发论文 论文发表 管理论文 |
