錢丙益,帥 斌,陳崇雙,李 靜
(1. 西南交通大學(xué) 交通運(yùn)輸與物流學(xué)院,四川 成都 610031;2. 西南交通大學(xué) 數(shù)學(xué)學(xué)院,四川 成都 610031)
為滿足城際間日益增長的旅客運(yùn)輸需求,快速客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍進(jìn)一步延伸,國內(nèi)客運(yùn)市場的競爭將更加激烈,買方效應(yīng)也將更加突出。面對這種形勢,我國客運(yùn)專線公司可以借鑒航空業(yè),以及美、 法、 德、 英等國家鐵路公司的經(jīng)驗(yàn)[1-2],采用收益管理的方法,在充分發(fā)揮客運(yùn)專線快速、節(jié)能優(yōu)勢的前提下顯著提高運(yùn)營收益,并確立客運(yùn)專線在客運(yùn)市場中的主導(dǎo)地位。
收益管理核心理念是在合適的時間,以合適的價格將適當(dāng)數(shù)量的產(chǎn)品銷售給合適的顧客,實(shí)現(xiàn)收益的最大化[3]。收益管理是在市場細(xì)分[4],以及對細(xì)分市場分析和預(yù)測基礎(chǔ)上,確定最優(yōu)定價或存量控制策略。因而市場細(xì)分是應(yīng)用收益管理實(shí)現(xiàn)收益最大化的前提和關(guān)鍵。就客運(yùn)專線而言,市場細(xì)分是指根據(jù)旅客的經(jīng)濟(jì)社會特性、出行需求、購買偏好、購買行為等方面的明顯差異,將整個市場劃分成若干個不同類型旅客群體的過程,使各個旅客群體都有各自獨(dú)特的特征。因此,結(jié)合武廣客運(yùn)專線旅客滿意度調(diào)查數(shù)據(jù),采用混合回歸模型對客運(yùn)專線旅客市場細(xì)分進(jìn)行研究。
客運(yùn)專線產(chǎn)品有多個屬性,如安全、舒適、速度、準(zhǔn)點(diǎn)、價格等。旅客不同,偏好不同,對產(chǎn)品屬性重要性的評價也不同,這種權(quán)重的差異性正是旅客需求差異的核心所在。相比于旅客的經(jīng)濟(jì)社會特征和出行需求特征,旅客的產(chǎn)品屬性偏好對其購買行為所起的決定性作用更直接、更精確和更具可預(yù)測性。因此,選擇產(chǎn)品屬性權(quán)重作為客運(yùn)專線旅客市場細(xì)分標(biāo)準(zhǔn)。
在專家訪談和因子分析的基礎(chǔ)上,選擇安全(X1)、舒適(X2)、速度(X3)、頻率(X4)、準(zhǔn)點(diǎn)(X5)、價格(X6)、便捷(X7)共計(jì)7項(xiàng)客運(yùn)專線產(chǎn)品屬性體現(xiàn)旅客屬性偏好差異。同時,選擇滿意度體現(xiàn)旅客對客運(yùn)專線產(chǎn)品的總體評價。滿意度隨7項(xiàng)屬性的變化而變化,而且為客運(yùn)專線收益管理所重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容,因而可以將滿意度作為因變量,客運(yùn)專線產(chǎn)品屬性作為自變量。這2類變量的取值可以由旅客按照百分制評分獲得。
除產(chǎn)品屬性和滿意度之外,問卷還包括對旅客性別、年齡、職業(yè)、個人月收入等經(jīng)濟(jì)社會特征,以及出行目的、到站方式、周乘動車次數(shù)、費(fèi)用來源等出行需求特征的調(diào)查。
2010年12月28 日—2011年1月5日,對武廣客運(yùn)專線旅客進(jìn)行了問卷調(diào)查,主要包含5個工作日和4個休息日,涉及武漢站、岳陽東站、長沙南站、衡陽東站、郴州西站、韶關(guān)站、清遠(yuǎn)站、廣州南站8個車站。調(diào)研采用分層抽樣的方法,分車次隨機(jī)選取旅客進(jìn)行面對面問卷調(diào)查,共發(fā)放問卷5600份,收回5367份,有效問卷5337份,回收有效率為95.31%。
混合模型最早出現(xiàn)于19世紀(jì)末期,其最大特點(diǎn)是能夠利用密度函數(shù)來描述數(shù)據(jù)的同質(zhì)性和異質(zhì)性[5-6]。隨著計(jì)算機(jī)計(jì)算速度的提高和期望最大化算法(Expectation-Maxization Algorithm,EM)的提出等,混合模型得到了極大的復(fù)蘇,應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛[7]。
混合回歸模型是在混合模型的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,并在市場細(xì)分中得到廣泛應(yīng)用。借助混合回歸模型,實(shí)現(xiàn)圖形模式的有效識別,驗(yàn)證了該模型在數(shù)據(jù)挖掘和模式識別中的可用性[8];另外,還分別實(shí)現(xiàn)了筆記本電腦和百貨商店市場的有效細(xì)分[9-10]。以上研究成果表明,混合回歸模型是市場細(xì)分的一種有效方法。
式中:βk為回歸模型截距,表示由安全、舒適、速度、頻率、準(zhǔn)點(diǎn)、價格、便捷以外的其他客運(yùn)專線產(chǎn)品屬性對第 k 類旅客的滿意度所產(chǎn)生的影響;Xh=(Xh1,Xh2,…,Xh7)為由問卷調(diào)查得到的第 h 名旅客對各個產(chǎn)品屬性評價值構(gòu)成的向量;θk=(θk1,θk2,…,θk7)T為回歸模型系數(shù)向量,表示第 k 類旅客對各個產(chǎn)品屬性的權(quán)重;εk為殘差值,服從均值為0、方差為的正態(tài)分布。記 Yh的密度函數(shù)為 gh,在給定 βk,θk和 σk時,其條件密度函數(shù)為 f(Yh| βk,θk,σk),則根據(jù)全概率公式,二者之間關(guān)系為
公式⑵為一個典型的混合回歸模型。該模型共有10K 個參數(shù),包括 K 個比例系數(shù)、K 個截距、7K 個回歸系數(shù)和 K 個方差。為此,采用極大似然法對其估計(jì),得到 H 名旅客的似然函數(shù)為
相應(yīng)的對數(shù)似然函數(shù)為
由于 EM 算法簡單穩(wěn)定、易于實(shí)施,而且通過多個初始值的設(shè)定,可以保證在最大值上收斂,是目前混合回歸模型參數(shù)估計(jì)常用的一種方法[11-12]。采用 EM 算法對公式⑷進(jìn)行估計(jì)。
估計(jì)出 ρk,βk,θk和 σk(1≤k≤K)后,根據(jù)貝葉斯原理,由公式⑸即可以計(jì)算出第 h 名旅客屬于第 k 種類型的概率 phk,進(jìn)而采用無重疊分配的方法,將每名旅客分到相應(yīng)的類型中。
在判定旅客種類個數(shù)時,通常采用貝葉斯信息標(biāo)準(zhǔn)(Bayesian Information Criterion,BIC)和赤池信息標(biāo)準(zhǔn)(Akaike Information Criterion,AIC),計(jì)算公式為
研究選取規(guī)則為當(dāng)兩者都達(dá)到最小時所對應(yīng)的值即為細(xì)分的旅客種類個數(shù)。
借助統(tǒng)計(jì)軟件 R 中的 Flexmix 程序包,對 K 取2~9的8個模型分別進(jìn)行估計(jì),同時對每個 K,均采用30個不同的初始值進(jìn)行重復(fù)計(jì)算,表1列出了各個模型的 BIC 值和 AIC 值。由表1可以看出,K 取4最合適,此時模型中各個參數(shù)的估計(jì)值如表2所示。
表1 旅客種類個數(shù)及對應(yīng)的 BIC 值、AIC 值
表2 模型參數(shù)估計(jì)值
由表2可知,第1類旅客認(rèn)為最重要的產(chǎn)品屬性是準(zhǔn)點(diǎn)、頻率和速度3項(xiàng),因而可以將其稱為效率型旅客。第2類旅客認(rèn)為價格是最重要的屬性,因而將其稱為經(jīng)濟(jì)型旅客。第3類旅客最看中舒適、安全和便捷,因而將其稱為休閑型旅客。對于第4類旅客而言,各產(chǎn)品屬性的重要性差異不大,因而將其稱為體驗(yàn)型旅客。
由此表明,不同類型的旅客對客運(yùn)產(chǎn)品的不同屬性具有不同的偏好,這種外在的差異性是由其內(nèi)在的經(jīng)濟(jì)社會特征和出行需求特征決定的。為此,利用關(guān)聯(lián)分析對旅客性別、年齡、職業(yè)、個人月收入等經(jīng)濟(jì)社會特征,以及出行目的、到站方式、周乘動車次數(shù)、費(fèi)用來源等出行需求特征進(jìn)行分析。
不同類型旅客經(jīng)濟(jì)社會特征如表3所示。由表3可以看出,在性別方面,客運(yùn)專線旅客市場中男性旅客居多,其中效率型和休閑型的男性旅客超過總體比例。另外,不同種類旅客的性別比例不等,尤其以效率型旅客性別比例差距最為懸殊。
在年齡方面,效率型、經(jīng)濟(jì)型和體驗(yàn)型旅客中80% 左右在26~45歲之間;而休閑型旅客中,18歲以下和56歲以上2個年齡段旅客人數(shù)都較少,加起來不到10%,18~25歲、26~35歲、36~45歲、46~55歲這4個年齡段上的人數(shù)分布較為均勻。
表3 不同類型旅客經(jīng)濟(jì)社會特征 %
在職業(yè)方面,客運(yùn)專線旅客中企事業(yè)單位人員和個體經(jīng)營者居多,二者合計(jì)占總樣本超過60%。相比于總樣本,效率型旅客中公務(wù)員和企事業(yè)單位人員二者的比重明顯高于平均水平;經(jīng)濟(jì)型旅客中,工人、農(nóng)民和學(xué)生這3類旅客所占的份額全部高于總體平均水平;休閑型旅客中,企事業(yè)單位工作人員和個體經(jīng)營者所占份額均超過30%,而且離退休人員的比重增加得較為明顯;體驗(yàn)型旅客中,工人、農(nóng)民和離退休人員的比重有所增加。
在個人月收入方面,不同種類旅客之間差異明顯。效率型旅客中約70% 個人月收入在1500~5000元之間,1501~3000元、3001~5000元2個收入水平區(qū)間上的旅客比重均高于總體水平;休閑型旅客中,超過70% 的旅客月收入在5000元以上,5001~8000元、8000元以上2個區(qū)間旅客比重均明顯高于總體水平;經(jīng)濟(jì)型和體驗(yàn)型旅客中,個人月收入在5000元以下的旅客占總樣本90%以上。
不同類型旅客出行需求特征如表4所示。
從表4可以看出,從出行目的來看,效率型旅客主要集中于因公出差和個體經(jīng)商,約占89%,二者分別超出總體樣本26和4個百分點(diǎn);上學(xué)和旅游的比重較小,分別比總樣本少4.3% 和11.6%。經(jīng)濟(jì)型旅客中,外出務(wù)工的旅客最多,比總樣本高了15個百分點(diǎn);上學(xué)旅客的比重與總樣本相比增加了約11個百分點(diǎn),達(dá)到了15.6%。休閑型旅客中,以因公出差為目的的旅客約占40%,相比于總樣本少了近7個百分點(diǎn);旅游和探親訪友的旅客各占20%以上,相比總樣本前者增加了12.1%,后者增加了6.7%;上學(xué)和外出務(wù)工的比重非常小,二者之和還不到1%。體驗(yàn)型旅客中,旅游和探親訪友的旅客比重稍大,相比總體翻了1倍左右;因公出差和上學(xué)的比重相差不大,均在14% 左右;個體經(jīng)商的旅客比重最小,不到4%;與總樣本相比,上學(xué)的旅客比重明顯增加,接近10個百分點(diǎn)。
表4 不同類型旅客出行需求特征 %
旅客到車站選擇的交通方式,主要集中于公共交通、出租車和私家車,選擇這3種交通方式的旅客比例接近90%,選擇公家車和鐵路車站換乘的旅客較少,而選擇步行和自行車的旅客極少。對比而言,效率型旅客更傾向于選擇出租車,經(jīng)濟(jì)型、休閑型和體驗(yàn)型旅客則更傾向于選擇公共交通。
乘客每周乘動車組列車次數(shù)方面,效率型旅客的頻率最高,約1周5次;休閑型旅客的頻率次之,約1周2次;經(jīng)濟(jì)型和體驗(yàn)型兩類旅客的頻率最低,1周不到1次。
車費(fèi)來源方面,效率型旅客以公費(fèi)居多,經(jīng)濟(jì)型、休閑型和體驗(yàn)型旅客都以自籌居多。
目前,我國高速鐵路建設(shè)在一定程度上緩解了旅客出行難的局面,與此同時,旅客的需求結(jié)構(gòu)更趨于多樣化和合理化,國內(nèi)客運(yùn)市場的競爭也日益激烈。在如此的市場基礎(chǔ)和市場競爭環(huán)境下,收益管理具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢和實(shí)用效果。以此為出發(fā)點(diǎn),結(jié)合旅客問卷調(diào)查數(shù)據(jù),利用混合回歸模型,將武廣客運(yùn)專線旅客市場細(xì)分為4種類型,并借助關(guān)聯(lián)分析分別對各種類型旅客的經(jīng)濟(jì)社會特征和出行需求特征進(jìn)行了分析,為制定科學(xué)的客票差別定價和席位控制策略、開展收益管理理論研究和實(shí)踐應(yīng)用提供參考依據(jù)。
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[1]Smith B C,Leimkuhler J F,Darrow R M. Yield Management at American Airlines[J]. Interfaces,1992,22(1):8-31.
[2]田 原,黃四民,李濟(jì)坤. 收益管理在歐美鐵路中的應(yīng)用[J]. 中國鐵路,2008(6):63-66.
[3]Yeoman I,Ingold A,Kimes S E. Yield Management:Editorial Introduction[J]. Journal of the Operational Research Society,1999(50):1083-1084.
[4]Smith Wendell. Product Differentiation and Market Segmentation as Alternative Marketing Strategies[J]. Journal of Marketing,1956(21):3-8.
[5]Titterington D M,Smith A F M,Makov U E. Statistical Analysis of Finite Mixture Distributions[M]. New York:Wiley,1985.
[6]McLachlan G J,Basford K E. Mixture Models:Inference and Applications to Clustering[M]. New York:Marcel Dekker,1988.
[7]Wedel M,Wagner K. Market Segmentation:Conceptual and Methodological Foundations [M].2nd ed.Boston:Kluwer Academic Publisher,2000.
[8]馬江洪,葛 詠. 圖像線狀模式的有限混合模型及其EM算法[J]. 計(jì)算機(jī)學(xué)報,2007,30(2):287-296.
[9]王 高,黃勁松,趙子君,等. 應(yīng)用聯(lián)合分析和混合回歸模型進(jìn)行市場細(xì)分[J]. 數(shù)理統(tǒng)計(jì)與管理,2007,26(6):941-950.
[10]謝 贊,王 高,李 飛. 混合回歸模型在百貨商品市場細(xì)分中的應(yīng)用. 數(shù)理統(tǒng)計(jì)與管理,2009,28(2):225-231.
[11]Blimes J. A Gentle Tutorial of the EM Algorithm and Its Application to Parameter Estimation for Gaussian Mixture and Hidden Markov Model[R]. Berkeley:International Computer Science Institute,1998.
[12]茹詩松,王靜龍,淮曉龍. 高等數(shù)理統(tǒng)計(jì)[M].2版. 北京:高等教育出版社,2006.