武勇彥，魚海洋，胡華清

（中國民航科學技術(shù)研究院，北京 100028）

中國航班輪檔時間延誤損失研究

武勇彥，魚海洋，胡華清

（中國民航科學技術(shù)研究院，北京 100028）

航空延誤是當前社會關(guān)注點，測算航班時間延誤及其損失很有必要。為測算輪檔時間的延誤及其經(jīng)濟損失，以分機型業(yè)務量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過不同類型函數(shù)比較，采用對數(shù)模型擬合速度與航程之間的關(guān)系，得出中國航班輪檔時間的變化特征。在此基礎(chǔ)上，以2005年航程-航速關(guān)系為基準，測算歷年航空公司、旅客、貨郵的輪檔時間延誤規(guī)模。根據(jù)相關(guān)活動的單位時間價值，估算得到歷年中國航班輪檔延誤損失，為測算中國航空運輸延誤損失提供了依據(jù)。經(jīng)過測算，2015年旅客、貨郵、航空公司輪檔時間延誤帶來的經(jīng)濟損失分別為22.0億元、11.5億元、236.2億元。

輪檔時間；延誤損失；航空運輸；對數(shù)模型

航班輪檔時間是運輸飛機空中飛行時間與地面滑行時間之和[1]。此參數(shù)是航空公司編制航班計劃的重要參數(shù)，是評價航空運輸系統(tǒng)運行及管制效率高低的關(guān)鍵指標，在一定程度上反映了航空運輸服務國民經(jīng)濟的好壞。圍繞航班延誤及其損失，國內(nèi)外進行了大量研究。中國民用航空局相關(guān)規(guī)章制度給出了航班正常率的統(tǒng)計方法[2]。美國、歐盟等均建立了航班延誤損失的估計方法并估計了延誤損失規(guī)模[3-6]，但限于國內(nèi)航班數(shù)據(jù)的可獲取性，很難參考使用其方法。國內(nèi)航班延誤研究重點在延誤損失模型[7-10]，部分航空延誤損失的研究也受限于數(shù)據(jù)的獲取，往往采用較多假定[11-12]。本文將航班延誤分為起飛前延誤和撤除輪檔后的延誤兩部分，飛行前的時間延誤可由航班計劃離港時間與撤除輪檔的時間相減得到，而撤除輪檔后的延誤往往被人忽略，難以精確測算?；诖?，本研究根據(jù)民航歷史數(shù)據(jù)，建立了輪檔時間的航程-航速模型，并估計帶來的航班時間延誤規(guī)模及其經(jīng)濟損失，為精確測算中國航空運輸時間延誤損失奠定了基礎(chǔ)。

1 航班航程與航速關(guān)系

航段飛行時間與平均航速呈現(xiàn)反比關(guān)系。因此，通過建立航程與航速之間的關(guān)系來得到航班輪檔時間變化規(guī)律和變化趨勢。

1.1 數(shù)據(jù)選擇與處理

不同類型運輸飛機性能存在較大差別。國內(nèi)航空公司以噴氣式飛機為主，完成了中國絕大部分的航空運輸業(yè)務量，渦槳式飛機使用及業(yè)務量比例均較少。以2014年為例，噴氣式客機完成中國旅客運輸量、貨郵運輸量的比例分別達到99.8%、100%。因此，為便于年份之間的相互比較，只考慮噴氣式飛機。

選擇2005—2015年分機型業(yè)務量數(shù)據(jù)，具體指標主要包括輪檔時間、飛行里程、飛行班次及相關(guān)的運輸量和業(yè)務量數(shù)據(jù)。考慮到數(shù)據(jù)四舍五入帶來的影響，選擇年航班執(zhí)行超過20班以上的數(shù)據(jù)，計算歷年分機型國內(nèi)、國際、地區(qū)等航班的平均航程與平均航速，2005年與2015年航班平均航程與平均航速關(guān)系如圖1所示。總體來看，在同一年份內(nèi)，中國平均航速隨航程的增加而不斷增加，這與常識較為符合。

圖1 2005年與2015年航班平均航程與平均航速關(guān)系Fig.1 Relationship between average flight distance and average speed in 2005 and 2015

1.2 航程-航速關(guān)系建模

為更精確地描述二者之間的關(guān)系，選取線性、指數(shù)、對數(shù)、多項式、冪函數(shù)等模型擬合航程-航速的關(guān)系，比較不同類型函數(shù)的擬合優(yōu)度和函數(shù)的走向，選擇對數(shù)函數(shù)作為航程-航速的擬合函數(shù)。根據(jù)2005年航空運輸數(shù)據(jù)擬合得到5種函數(shù)的回歸模型，比較擬合優(yōu)度結(jié)果，如表1所示，對數(shù)函數(shù)擬合程度最高，說明其最能反映航程與航速之間的關(guān)系。其他年份也得出了類似的結(jié)論。根據(jù)2005—2015年的數(shù)據(jù)，建立歷年的航程-航速對數(shù)函數(shù)模型。

1.3 典型年份的航程-航速比較

為比較不同年份同等航程下航速之間的變化，可通過繪制相關(guān)年份間的散點圖，但是數(shù)據(jù)點較為密集，很難看出相互之間的差別。因此，選擇2005年、2010年、2015年作為典型年份，以500 km為航程間隔，繪制對數(shù)模型下的計算航速值，如圖2所示。通過比較典型年份航班航速變化，得到如下輪檔時間變化特征：

表1 2005年不同函數(shù)模型及其擬合優(yōu)度值Tab.1 Different function models and their goodness of fit value in 2005

1）同等航程下，隨著年份的增加，中國航速不斷降低。這意味著輪檔時間逐步增長，乘客及貨郵的航程時間逐步上升，飛機的使用效率下降，飛行期間的延誤在不斷增加。

2）與2005年相比，2010年不同航距的航速全面下降。說明“十一五”期間是中國航空運輸運行狀態(tài)變化快的時期。從航班正常率上面可以看出，2005年航班正常率為82.1%，2010年則下降到74.9%。

3）與2010年相比，2015年不同航距的航速繼續(xù)下降，這說明“十二五”期間中國航班運行環(huán)境條件并沒有改善，反而變得更差，表現(xiàn)在“十二五”期間中國航班正常率繼續(xù)下降。在不同航程比較中，3 000 km航程以下的航線航速下降速度更快，這反映了中國國內(nèi)航班運行環(huán)境比國際環(huán)境的變化快。

圖2 典型年份航班同等航程下的航速比較Fig.2 Speed comparison within same distance

2 中國航班輪檔時間延誤估算

2.1 基準選擇

為得到中國航班輪檔時間延誤規(guī)模，需選取比較基準。與車輛交通不同，航班輪檔時間包括航班飛行時間和地面滑行時間。這使得很難測定理想條件下航班輪檔時間。本文采用相對比較方法，選擇2005年作為基年，通過比較其他年份與2005年不同航程的輪檔時間來得到航班時間延誤。

2.2 輪檔時間延誤估計

根據(jù)歷年分機型航班業(yè)務量數(shù)據(jù)，通過計算不同類型飛機的航班、旅客及貨郵的航程，測算其與同等條件下的2005年的時間差，作為航班飛行、旅客運輸、貨郵運輸?shù)臅r間延誤?？傮w來看，隨著航空運輸市場規(guī)模的增大，中國旅客、貨郵、航班輪檔的時間延誤呈現(xiàn)穩(wěn)步增加趨勢，如圖3所示，這與近年來旅客感受到航行時間逐步增加和航空服務質(zhì)量下降基本一致。根據(jù)相關(guān)測算，2015年中國旅客運輸、貨郵運輸、航班輪檔延誤分別達到7 057.8萬人小時、144.1萬噸小時、54.9萬小時。

圖3 2005年以來中國旅客、貨郵、航班輪檔時間延誤變化Fig.3 Delaychangeofpassengers,cargo,aircrafthourssince2005

3 中國輪檔時間延誤經(jīng)濟損失估計

輪檔時間的增加給航空公司、旅客、貨郵等帶來了較大的經(jīng)濟損失，影響旅客活動行程安排，延遲貨物到達目的地，增加了航空公司的成本支出，間接影響了與航空運輸有關(guān)的國民經(jīng)濟活動。根據(jù)相關(guān)活動單位小時產(chǎn)生的價值量，即可測算中國航空運輸時間增加帶來的經(jīng)濟損失。本文主要考慮旅客、貨郵、航空公司等直接經(jīng)濟損失，其他間接經(jīng)濟損失暫不考慮。

3.1 旅客運輸經(jīng)濟損失

從國外研究來看，國外旅客經(jīng)濟損失計算考慮不同類型乘客的支付意愿[3-4，6]。中國經(jīng)濟正處于快速增長期，居民收入變化速度快，測出的支付意愿時效性并不太好，因此采用單位小時平均工資。中國機場主要位于大中型城市，旅客也主要來自于城鎮(zhèn)居民，因此，在測算旅客經(jīng)濟損失時，其標準為城鎮(zhèn)單位就業(yè)人員每小時平均工資。

根據(jù)歷年全國平均工資水平，考慮年工作天數(shù)及每天工作小時數(shù)，得到歷年的小時工資水平，測算其延誤損失規(guī)模。以2015年為例，全國城鎮(zhèn)單位就業(yè)人員年平均工資為62 029元，工作天數(shù)為249天，日工作時間8 h，小時工資為31.14元。2010年和2015年由輪檔時間延誤給乘客帶來的直接經(jīng)濟損失分別為6.9億元和22.0億元，如圖4所示。

圖4 2006—2015年中國航班輪檔時間增加給航空公司、旅客、貨郵帶來的經(jīng)濟損失變化Fig.4 Delay cost growth of passengers,cargo and aircraft hours 2006—2015

3.2 貨郵運輸經(jīng)濟損失

航空運輸具有速度快、時效性強的特點，因此，同等重量下，航空貨郵價值量也遠遠高于鐵路、公路及管道運輸?shù)呢浳铩？紤]到很難得到具體航空貨郵的價值量，這使得其經(jīng)濟損失很難估計。本文以航空公司的貨郵噸公里收入為標準，按照貨郵時間延誤確定潛在產(chǎn)生的貨郵周轉(zhuǎn)量，假定其經(jīng)濟損失與航空公司貨郵收入等同。以2006—2015年國航的貨郵噸公里收入作為標準，則2010年和2015年中國貨郵時間延誤經(jīng)濟損失分為10.0億元和11.5億元，如圖4所示。

3.3 航空公司經(jīng)濟損失

輪檔時間的增加迫使航空公司擴大機隊和人員規(guī)模，提高員工工資成本支出，加大航空公司調(diào)度復雜程度，增加了航空公司油耗，因此，航空公司經(jīng)濟損失主要是由延誤增加帶來的成本增加。根據(jù)歷年機型的單位小時平均運行成本，可以估算航空公司成本增加，以此作為航空公司的經(jīng)濟損失。以2014年為例，中國航班輪檔時間增加了51.5×104h，當年在冊運輸飛機年利用3 555 h，相當于損失145架飛機的運力。經(jīng)測算2010年和2015年，航空公司運行延誤帶來的經(jīng)濟損失分別達到135.7億元和236.2億元，如圖4所示。

4 結(jié)語

本文根據(jù)航空運輸分機型業(yè)務數(shù)據(jù)，在比較多種類型函數(shù)的前提下，采用對數(shù)函數(shù)建立了航班航程與航速之間的關(guān)系。選擇典型年份2005年、2010年和2015年，比較了2005年以來航班輪檔時間的變化。通過設(shè)定基準年，測定了2005年以來飛機、旅客、貨郵的時間損失。根據(jù)相關(guān)活動的時間價值，得到了2005年以來中國航班時間延誤損失。本文建立了測定中國航空運輸輪檔時間延誤損失的方法，為完善中國民航運輸延誤損失理論奠定了基礎(chǔ)。本文在未來仍會進一步研究，包括延誤發(fā)生的具體階段、旅客和貨主的支付意愿等問題，同時結(jié)合航空運行管理政策提出相關(guān)的改善政策建議。

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（責任編輯：劉智勇）

Study on delay cost of block time in China

WU Yongyan,YU Haiyang,HU Huaqing
（China Academy of Civil Aviation Science and Technology,Beijing 100028,China）

Since air delay is a current hotspot of social concern,it is necessary to accurately estimate flight delays and loss based on air traffic data.Logarithmic model is used to fit the relationship between speed and distance and the trend of flight time in China is drawn.With the relationship between speed and distance in 2005,flight delays of airlines,passengers,cargoes and mails are estimated.Based on the unit value of time-related activities,the flight delay cost is estimated.The delay costs of passengers,cargoes and mails,and airlines are respectively￥2.20 billion,￥1.15 billion and ￥23.60 billion in 2015.

block time;delay cost;air transport;logarithmic model

F560

：A

：1674-5590（2017）04-0058-04

2016-10-20；

：2016-12-16

：國家自然科學基金項目（U1233129）

武勇彥（1983—），男，河南濮陽人，助理研究員，博士，研究方向為民航規(guī)劃.