中國民航大學(xué) 王夢妃，田葉，尤倩，熊美涵，高佛英

一、研究背景

機(jī)場在我國復(fù)雜的航空運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中屬于節(jié)點(diǎn)位置，其主要功能是為貨物、旅客的運(yùn)輸提供便利，可供飛機(jī)著陸與起飛。機(jī)場作為重要的交通設(shè)施，承擔(dān)著航空器的起飛與降落、安全相關(guān)檢查、客貨行郵的上下飛機(jī)、保障作業(yè)等工作，所以產(chǎn)生了非常多的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)，而單一的指標(biāo)或數(shù)據(jù)是獨(dú)立的，無法綜合全面地看待機(jī)場的整體運(yùn)行情況，因此需要建立綜合性的生產(chǎn)運(yùn)行指標(biāo)來全面地反映機(jī)場的生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)。

隨著天津?yàn)I海國際機(jī)場旅客吞吐量不斷增長、APU替代設(shè)施的啟用以及未來3期改擴(kuò)建工程的完工，該機(jī)場地勤部的地面保障任務(wù)量、保障范圍、人員及設(shè)備規(guī)模都將達(dá)到前所未有的高度，管理者僅憑自身管理經(jīng)驗(yàn)和簡單的數(shù)據(jù)統(tǒng)計越來越難以及時、全面、準(zhǔn)確地了解生產(chǎn)運(yùn)行情況，不利于機(jī)場的短期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)與長期戰(zhàn)略規(guī)劃的發(fā)展。而機(jī)場的地勤服務(wù)是依托航空公司、根據(jù)工作區(qū)域發(fā)展起來的行業(yè)，與機(jī)場和公司的發(fā)展相輔相成。本文分析天津?yàn)I海國際機(jī)場地勤服務(wù)部的服務(wù)對象（航班、旅客）狀態(tài)和運(yùn)行資源狀態(tài)對地勤部運(yùn)行狀態(tài)及服務(wù)質(zhì)量的影響，采用科學(xué)方法，挖掘地勤部現(xiàn)有信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)（車輛管理系統(tǒng)、ACDM、一體化管理平臺等），構(gòu)建能夠及時、全面、準(zhǔn)確反映地勤部運(yùn)行狀態(tài)、安全狀態(tài)、核心資源情況的，完整的、可量化的、可比較的生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)測指標(biāo)體系；以及根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)，構(gòu)建環(huán)節(jié)預(yù)警系統(tǒng)和環(huán)節(jié)監(jiān)測系統(tǒng)。

二、天津?yàn)I海國際機(jī)場地勤服務(wù)部生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)分析

機(jī)場地面服務(wù)主要分為航站區(qū)作業(yè)和外場作業(yè)。其中，航站區(qū)作業(yè)，即是為了確保旅客登/離機(jī)正常進(jìn)行的相關(guān)服務(wù)以及和旅客登/離機(jī)有關(guān)的衍生服務(wù)，包含行李的檢查、處理、提取、售票與值機(jī)、旅客登記下機(jī)、中轉(zhuǎn)旅客服務(wù)、排載、治安管理、貨物送達(dá)等。外場作業(yè)則與飛機(jī)有關(guān)，主要分為四大類：停場服務(wù)、停機(jī)坪飛機(jī)服務(wù)、機(jī)上服務(wù)、停機(jī)坪設(shè)備服務(wù)。其中，停場服務(wù)有關(guān)飛機(jī)的停滯，包括監(jiān)護(hù)、飛機(jī)引導(dǎo)、飛機(jī)發(fā)動、飛機(jī)的移動與牽引、安全措施等。停機(jī)坪飛機(jī)服務(wù)，是指對停留在停機(jī)坪上的飛機(jī)進(jìn)行相關(guān)檢修維護(hù)的服務(wù)，包含飛機(jī)的故障檢修、加油、機(jī)輪和輪胎的檢查、地面動力供應(yīng)、機(jī)艙的制冷/采暖、水源提供、常規(guī)維護(hù)等。機(jī)上服務(wù)包含清掃、餐食供應(yīng)、機(jī)艙設(shè)備的輔助維護(hù)等。在一些機(jī)場也存在一部分機(jī)上服務(wù)外包給其他公司的情況。停機(jī)坪設(shè)備服務(wù)包含對機(jī)場特種車輛的管理、郵件和設(shè)備的裝卸等。機(jī)場地面服務(wù)全流程監(jiān)控管理的意義是指對飛機(jī)、旅客在享受地面服務(wù)過程中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)跟蹤航班進(jìn)程的目的，這利于機(jī)場快速統(tǒng)籌航班所需要的資源，快速高效解決突發(fā)情況和相關(guān)問題，從而完成高質(zhì)量的航班保障。

三、天津?yàn)I海國際機(jī)場地勤服務(wù)部生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)類別

天津?yàn)I海國際機(jī)場生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)來自于機(jī)場運(yùn)行的各個方面，運(yùn)行流程復(fù)雜導(dǎo)致其數(shù)據(jù)類別多且范圍廣泛。從機(jī)場運(yùn)行流程角度來看，數(shù)據(jù)主要來源于機(jī)場的五大流程：航空器流程、旅客流程、行李流程、貨郵流程、地面交通流程。從數(shù)據(jù)類別來看，機(jī)場運(yùn)行數(shù)據(jù)包含（但不限于）：航班數(shù)據(jù)、旅客數(shù)據(jù)、行李數(shù)據(jù)、貨郵數(shù)據(jù)、運(yùn)行環(huán)境數(shù)據(jù)、生產(chǎn)保障數(shù)據(jù)、運(yùn)營資源數(shù)據(jù)、設(shè)施設(shè)備數(shù)據(jù)等。[1]我們從機(jī)場地勤服務(wù)部的生產(chǎn)運(yùn)行流程出發(fā)，本文只考慮來自于地面交通流程的數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)類別角度來看，本文考慮的機(jī)場地勤服務(wù)部運(yùn)行數(shù)據(jù)包含（但不僅限于）：資源數(shù)據(jù)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、航班數(shù)據(jù)、針對于地勤服務(wù)部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。本文的資源數(shù)據(jù)指的是在天津?yàn)I海國際機(jī)場內(nèi)用于進(jìn)行航班正常運(yùn)行的保障體系涉及到的資源，重點(diǎn)考慮了地勤服務(wù)部車輛管理系統(tǒng)中特種車輛與特種設(shè)備，如牽引車、擺渡車、除冰車等。本文的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)指的是與機(jī)場地勤服務(wù)部運(yùn)行相關(guān)的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)，如特種車輛的異常使用原因數(shù)據(jù)等。本文根據(jù)天津?yàn)I海國際機(jī)場地勤服務(wù)部的航班數(shù)據(jù)構(gòu)建了生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)，旨在通過航班的歷史信息、已經(jīng)計劃好的航班信息、實(shí)時動態(tài)信息來對飛機(jī)起飛前的多個環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測，直觀地顯示出地勤服務(wù)部的運(yùn)營情況；并且實(shí)現(xiàn)對于飛機(jī)起飛前的多個環(huán)節(jié)能夠按照實(shí)際的流程，實(shí)現(xiàn)實(shí)時跟蹤。本文中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)是指采用選擇的統(tǒng)計方法對機(jī)場地勤服務(wù)部的部分生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總及處理后，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果來進(jìn)行后續(xù)的評價指標(biāo)設(shè)定以及安全指標(biāo)評價，如地勤服務(wù)部的特種車輛異常使用率以及運(yùn)行情況指標(biāo)評價。且可以根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)得到的統(tǒng)計數(shù)據(jù)評價航班異常起飛率、地面流程正常完成率、地面流程環(huán)節(jié)事故率，在實(shí)際投放使用后，根據(jù)正常完成率及事故率來加強(qiáng)對某些容易發(fā)生異常情況而導(dǎo)致飛機(jī)延誤的環(huán)節(jié)的預(yù)警以及應(yīng)對措施。

四、評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

（一）一級評價指標(biāo)體系

天津?yàn)I海國際機(jī)場地勤服務(wù)部生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)測指標(biāo)評價體系是天津?yàn)I海國際機(jī)場運(yùn)行資源狀態(tài)和服務(wù)對象狀態(tài)真實(shí)運(yùn)行情況的反映，通過分析天津?yàn)I海國際機(jī)場的服務(wù)對象狀態(tài)和運(yùn)行資源狀態(tài)對地勤部運(yùn)行狀態(tài)及服務(wù)質(zhì)量的影響，結(jié)合地勤部現(xiàn)有信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)，構(gòu)建能夠及時、全面、準(zhǔn)確反映地勤部運(yùn)行狀態(tài)、安全狀態(tài)、核心資源情況的，完整的、可量化的、可比較的生產(chǎn)運(yùn)行檢測指標(biāo)體系。一級評價指標(biāo)有運(yùn)行數(shù)據(jù)和安全數(shù)據(jù)。運(yùn)行數(shù)據(jù)具體指機(jī)場設(shè)施與設(shè)備的相關(guān)工作數(shù)據(jù)，最能直接反映機(jī)場的運(yùn)行狀態(tài)。安全數(shù)據(jù)指涉及到機(jī)場建筑物、機(jī)場其他設(shè)施、航班提供的檢查維護(hù)等與安全有關(guān)的數(shù)據(jù)，能反映出機(jī)場環(huán)境安全和旅客、工作人員的人身安全狀態(tài)。

（二）二級評價指標(biāo)體系

一級指標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)之下，有航班異常起飛率、地面流程正常完成度、地面流程環(huán)節(jié)事故率、特種車輛異常使用率多個二級評價指標(biāo)。其中航班異常起飛率具體指一定時期內(nèi)，航班異常起飛占總航班數(shù)的比率，反映航班的檢修情況以及相關(guān)流程的完成狀態(tài)。地面流程正常完成度具體指在一定時期內(nèi)，地面流程正常完成占總航班數(shù)的比率，反映有關(guān)地面工作的完成情況。地面流程環(huán)節(jié)事故率具體指在一定時期內(nèi)，地面流程出現(xiàn)事故占總航班數(shù)的比率，反映地面工作的完成狀態(tài)與相關(guān)處理能力。特種車輛異常使用率具體指在一定時期內(nèi)，特種車輛出現(xiàn)異常導(dǎo)致影響使用的情況占總體比率，反映對特種車輛管理檢修工作的完成情況與完成狀態(tài)。而一級評價指標(biāo)安全數(shù)據(jù)之下，本文研究兩個二級評價指標(biāo)，有航班正常起飛率以及車輛運(yùn)行情況。其中航班正常起飛率具體指航班在某一時期內(nèi)，正常起飛占總體航班數(shù)的比率，反映有關(guān)部門的工作運(yùn)行情況，同時也能間接反映旅客滿意度。車輛運(yùn)行情況具體指機(jī)場有關(guān)車輛正常運(yùn)行情況的反映，是航班正常起飛的重要保障之一。根據(jù)一級評價指標(biāo)下設(shè)的二級評價指標(biāo)來反映機(jī)場地勤服務(wù)部的生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)。

（三）評價指標(biāo)特性分析

我國的民航運(yùn)輸業(yè)正處于快速發(fā)展時期，客流與貨流大量涌入，由于設(shè)施和人員的限制，機(jī)場管理缺乏嚴(yán)謹(jǐn)與效率。針對于機(jī)場地勤部，管理者主要通過自身的管理經(jīng)驗(yàn)與對歷史數(shù)據(jù)的判斷來粗放式管理機(jī)場，而提高管理者的決策效率與準(zhǔn)確率以及對機(jī)場進(jìn)行精細(xì)化管理的一個方式就是構(gòu)建多層級指標(biāo)體系，構(gòu)建能反映地勤部運(yùn)行安全狀態(tài)、核心資源情況的生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)測指標(biāo)體系。要對天津?yàn)I海國際機(jī)場建立運(yùn)行狀態(tài)和安全狀態(tài)的評價指標(biāo)體系，就必須對天津?yàn)I海國際機(jī)場的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。本文收集到的數(shù)據(jù)存在著大量指標(biāo)變量，而這些指標(biāo)的量綱間存在著差異，其性質(zhì)與數(shù)值的數(shù)量級間也存在一定差異，這一差異性使得各指標(biāo)如果不經(jīng)過量綱差異的處理，就不能進(jìn)行綜合性分析，從而導(dǎo)致對綜合指標(biāo)體系評價得不準(zhǔn)確與不合理。

（四）評價方法研究

不同的評價方法有不同的特定使用情景及優(yōu)缺點(diǎn)，需根據(jù)具體情況及目的等具體分析擇定。而以運(yùn)籌學(xué)或者其他數(shù)學(xué)方法為基礎(chǔ)的綜合評價方法中，最常用的方法有主成分分析方法、聚類分析方法、層次分析方法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法以及模糊評價方法等，上述已經(jīng)成熟的評價方法各自適用于不同的評價范圍。主成分分析方法的評價指標(biāo)要求是效益性指標(biāo)，在評價過程中需對相關(guān)的指標(biāo)進(jìn)行線性合成，再利用因子分析法對綜合指標(biāo)進(jìn)行解釋，這種方法存在一定程度上的信息丟失，不適用于精確的定量評價。聚類分析方法是根據(jù)評價目的的不同而把評價對象進(jìn)行分類，因此評價結(jié)果具有不確定性。層次分析方法是通過主觀思想去構(gòu)建應(yīng)用于評價的判斷矩陣，該方法受限于工作量程度、主觀評價帶來的不確定性。數(shù)據(jù)包絡(luò)分析評價方法目的在于對于輸入和輸出的指標(biāo)比率進(jìn)行評價，結(jié)果是對評價對象效率的描述，因此該評價方法在評價指標(biāo)屬性和數(shù)據(jù)量綱的選擇上不受限制。模糊綜合評價方法則適合應(yīng)用于一些主觀指標(biāo)的評價或者是定性指標(biāo)的量化。

五、生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建

（一）相關(guān)開發(fā)技術(shù)

基于eclipse的可視化界面，形象直觀地顯出當(dāng)前時間各航班的準(zhǔn)備情況，并且做到超時預(yù)警。前臺采用Swing和AWT相關(guān)組件進(jìn)行的GUI設(shè)計，后臺使用Mysql數(shù)據(jù)庫。后臺數(shù)據(jù)庫內(nèi)信息需要從機(jī)場的內(nèi)部系統(tǒng)中獲取并篩選各個階段的當(dāng)前準(zhǔn)備信息，從而構(gòu)建本系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)庫。在前臺將數(shù)據(jù)庫內(nèi)的信息通過正則化匹配翻譯當(dāng)前狀態(tài)，再使用Swing等模塊組件完成可視化輸出。

（二）系統(tǒng)架構(gòu)

本系統(tǒng)主要由兩部分組成，將傳入的數(shù)據(jù)進(jìn)行正則化匹配以獲取當(dāng)前的航班信息，并將當(dāng)前情況以圖形化界面顯示。

（三）系統(tǒng)模塊介紹

1.顯示航班準(zhǔn)備信息模塊

在此模塊中，需要完成多個航班的信息同時輸入更改和輸出，需要用到多線程并發(fā)執(zhí)行，將更改和輸出互不打擾，并且對于每個航班動態(tài)關(guān)聯(lián)進(jìn)行更新。

2.超時預(yù)警模塊

此模塊的主要功能為計時與超時預(yù)警，依然使用Swing組件內(nèi)Timer包中內(nèi)容單獨(dú)一個線程記錄當(dāng)前航班的準(zhǔn)備情況，并且將完成的具體時間寫入后臺數(shù)據(jù)庫，以方便后期的研究與改進(jìn)。實(shí)現(xiàn)時間的動態(tài)更新的同時，對于即將未在規(guī)定時間內(nèi)完成該項目的航班，發(fā)出預(yù)警信號到輸出屏中。

六、實(shí)證分析—以利用主成分分析法評價地勤服務(wù)部車輛管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)相關(guān)指標(biāo)為例

地勤部車輛業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)在一定程度上存在重復(fù)指標(biāo)，指標(biāo)之間具有相關(guān)性。為降低分析問題的復(fù)雜性，簡化地勤部車輛業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，盡可能保持原有數(shù)據(jù)的完整，故選用主成分分析法進(jìn)行分析，將較多的指標(biāo)進(jìn)行線性變換，從而建立較少的綜合指標(biāo)，使地勤部車輛業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)兩兩不相關(guān)，以達(dá)到降維的目的。

設(shè)第一主成分為Z1，為使其包含更多有效數(shù)據(jù)，需令Z1的方差達(dá)到最大。當(dāng)?shù)谝恢鞒煞謹(jǐn)?shù)據(jù)覆蓋率不足時，則取方差第二大的主成分為第二主成分，第一主成分與第二主成分互不相關(guān)，以此可推出第三至第P主成分。

（一）數(shù)據(jù)篩選

文章選取天津?yàn)I海國際機(jī)場地勤服務(wù)部車輛管理系統(tǒng)中車型運(yùn)行情況統(tǒng)計分析中的數(shù)據(jù)為分析對象，數(shù)據(jù)來源于天津?yàn)I海國際機(jī)場地勤服務(wù)部內(nèi)部數(shù)據(jù)庫。

（二）指標(biāo)選擇

車輛運(yùn)行情況主要包括車型數(shù)量、保養(yǎng)次數(shù)、維修次數(shù)、行駛時長、行駛里程和故障數(shù)量，因此主要以上述六個指標(biāo)為分析指標(biāo)。

（三）主成分分析過程及結(jié)論

文章首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以消除變量間的量綱關(guān)系,從而使數(shù)據(jù)具有可比性。

由各主成分分析結(jié)果可知，前2個因子的累計貢獻(xiàn)率為89.129%＞85%，即說明前2個主成分因子對評價天津?yàn)I海國際機(jī)場地勤服務(wù)部車輛運(yùn)行情況的解釋能力達(dá)到89.129%。因此分析車輛運(yùn)行情況可利用前2個主成分因子替代，見表1-2。

表1 各主成分分析結(jié)果

表2 各指標(biāo)相關(guān)系數(shù)

根據(jù)SPSS數(shù)據(jù)處理軟件得出的主成分因子得分結(jié)果進(jìn)行主成分得分計算，可得到各主成分得分。相繼對數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，得出六個指標(biāo)的主成分綜合得分，如表3所示。

表3 主成分綜合得分

從結(jié)果中可以得出地勤服務(wù)部的各類車輛運(yùn)行情況，其中看出，氣源車、空調(diào)車以及叉車運(yùn)行狀況有待改善；工程車、客梯車以及擺渡車運(yùn)行狀況較好。