基于飛行簽派員的航空公司運(yùn)行效率提升研究

羅鳳娥,李珊,千富榮,宋小強(qiáng)

(中國民用航空飛行學(xué)院 空中交通管理學(xué)院，廣漢 618307)

0 引 言

近年來，在航班運(yùn)行量快速增長、運(yùn)行環(huán)境日趨復(fù)雜以及資源配置緊張等因素的發(fā)展大背景下，飛行簽派員的日常工作負(fù)荷較以往大幅增加。過高的日常工作負(fù)荷定會(huì)引起簽派員一定的疲勞和精力分散問題，難以確保對(duì)每次飛行進(jìn)行恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)行管理與控制，容易發(fā)生人為因素差錯(cuò)或事故，降低簽派員的整體工作效率和公司的運(yùn)行效率，增加公司的運(yùn)營成本[1-2]。“確保安全，狠抓效益，力求正點(diǎn)，優(yōu)質(zhì)服務(wù)”是每個(gè)航空公司的堅(jiān)定目標(biāo)和追求核心。

國內(nèi)對(duì)于運(yùn)行效率的研究主要有：2010年，Wen Jun等[3]基于DEA模型對(duì)我國航空貨運(yùn)業(yè)運(yùn)行效率進(jìn)行了評(píng)價(jià)研究，為航空運(yùn)輸提供了科學(xué)的規(guī)劃和決策依據(jù)；2012年，羅冠中[4]對(duì)空管運(yùn)行效率評(píng)估技術(shù)進(jìn)行了研究，使得運(yùn)行效率的評(píng)估由定性層面發(fā)展到定量層面；同年，林歡[5]對(duì)管制運(yùn)行效率評(píng)估進(jìn)行了研究，實(shí)現(xiàn)了管制運(yùn)行效率評(píng)估系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)；2016年，宮廷玉[6]對(duì)到達(dá)流空間布局對(duì)終端區(qū)運(yùn)行效率的影響進(jìn)行了研究，驗(yàn)證了雙三邊布局能夠有效的提高到達(dá)流的運(yùn)行效率，進(jìn)而提高終端區(qū)運(yùn)行效率。國外對(duì)運(yùn)行效率的研究較為成熟，2004年，ICAO頒布的《航行服務(wù)機(jī)構(gòu)的績效管理和績效考評(píng)》中，提出考核航行服務(wù)機(jī)構(gòu)的指標(biāo)包括安全、運(yùn)行效率、成本效益、服務(wù)質(zhì)量四方面[7]；D.Robyn[8]從美國政治體制的角度提出，為了提高運(yùn)行效率和減少航班延誤，必須要對(duì)空中交通管制系統(tǒng)進(jìn)行改革，空中交通組織(ATO)應(yīng)該從FAA的監(jiān)管機(jī)構(gòu)中獨(dú)立出來，努力使空中交通管制(ATC)走向商業(yè)化的運(yùn)行方式，這樣才能提高安全性和效率，從而減少航班延誤；C.E.Huang[9]對(duì)美國本土20個(gè)航路交通管制中心進(jìn)行了成本和效率分析。

目前國內(nèi)其他行業(yè)對(duì)于運(yùn)行效率的研究相對(duì)成熟，但置身于民航業(yè)來說，空管運(yùn)行效率的研究相對(duì)較少，對(duì)于航空公司運(yùn)行效率的研究更是較為缺乏。航空公司運(yùn)行控制中心是飛行運(yùn)行組織實(shí)施的核心，是公司運(yùn)行效率的關(guān)鍵部門，然而簽派員在飛行運(yùn)行中擔(dān)當(dāng)組織、協(xié)調(diào)、決策的重要角色。因此，簽派員的能力和效率提升對(duì)于公司運(yùn)行效率起到至關(guān)重要的作用[10-13]。本文主要從簽派員、運(yùn)控設(shè)備、AOC組織結(jié)構(gòu)和工作環(huán)境、航空公司管理規(guī)定四個(gè)方面進(jìn)行指標(biāo)的提取和篩選，基于建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立飛行簽派員的航空公司運(yùn)行效率提升評(píng)估模型。

1 基于簽派員的航空公司運(yùn)行效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

航空公司運(yùn)行效率管理提升研究涉及公司各個(gè)部門，本文主要在全面分析航空公司運(yùn)行管理效率影響因素的基礎(chǔ)上，基于航空公司運(yùn)行控制中心和簽派員兩方面，對(duì)航空公司運(yùn)行效率的提升建立相應(yīng)的效率提升模型。此效率提升模型能夠明確指出航空公司運(yùn)行控制部門在運(yùn)行效率管理中存在的不足之處，提高航空公司運(yùn)行控制部門的運(yùn)行效率，從而整體提升航空公司的運(yùn)行效率。通過對(duì)各個(gè)航空公司運(yùn)行效率的分析，可以發(fā)現(xiàn)航空公司在生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)所使用到的資源中有許多都具有民航特色，這種特殊性在航空公司運(yùn)行管理效率指標(biāo)體系中應(yīng)當(dāng)有所體現(xiàn)。只有以這樣的指標(biāo)體系為基礎(chǔ)，對(duì)基于簽派員的航空公司運(yùn)行效率提升才會(huì)起到一定的作用，才能夠明確其應(yīng)當(dāng)改善的方向，確保依據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果所提出的改進(jìn)建議符合航空公司效率提升的運(yùn)行與管理特點(diǎn)，具有較強(qiáng)的操作性和針對(duì)性[14-15]。

本文主要根據(jù)運(yùn)行效率影響的四個(gè)關(guān)鍵因素，包括人(簽派員)、機(jī)(運(yùn)控設(shè)備)、環(huán)(AOC組織結(jié)構(gòu)和工作環(huán)境)、管理(航空公司管理規(guī)定)[16]，建立4項(xiàng)準(zhǔn)則，16項(xiàng)指標(biāo)。結(jié)合指標(biāo)之間的相互聯(lián)系和制約關(guān)系，采用層次分析決策方法進(jìn)行指標(biāo)權(quán)重的確定，并用物元可拓模型系統(tǒng)評(píng)價(jià)分析，更能準(zhǔn)確描述指標(biāo)與實(shí)際事物之間的關(guān)系，最后建立影響航空公司運(yùn)行效率的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如圖1所示。

圖1 基于簽派員的航空公司運(yùn)行效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2 評(píng)價(jià)模型分析

2.1 物元可拓模型分析

從模型的研究內(nèi)容上來看，物元可拓理論研究的是事物的矛盾問題，而航空公司運(yùn)行效率的提升與人、機(jī)、環(huán)境、管理也存在許多矛盾問題，在航空公司運(yùn)行效率提升過程中，有限的簽派員隊(duì)伍和大量航班正常高效放行之間的矛盾就是不相容問題，有限的資源配置與運(yùn)行效率提升本身就是矛盾問題。

從模型的理論邏輯上來看，根據(jù)物元概念建立起航空公司運(yùn)行效率提升的物元模型，事物是指航空公司運(yùn)行效率提升，特征是指運(yùn)行效率提升評(píng)價(jià)的任一指標(biāo)，量值是指指標(biāo)數(shù)值。

從模型的研究對(duì)象上看，在航空公司運(yùn)行效率提升指標(biāo)評(píng)價(jià)中，既有定性評(píng)價(jià)的因素，又有定量評(píng)價(jià)的因素，隨著時(shí)間的推移和技術(shù)的發(fā)展，加其變化性，各種因素的變異正符合可拓學(xué)對(duì)研究對(duì)象的要求。

物元可拓模型是以物元理論和可拓集合為理論框架，建立經(jīng)典域、節(jié)域以及評(píng)價(jià)等級(jí)[17]，根據(jù)實(shí)際計(jì)算數(shù)據(jù)計(jì)算待評(píng)物元關(guān)于評(píng)價(jià)等級(jí)的關(guān)聯(lián)度，以此來確定評(píng)價(jià)對(duì)象的等級(jí)[18]。

2.1.1 經(jīng)典域和節(jié)域

設(shè)航空公司運(yùn)行效率提升模型的定性指標(biāo)有m個(gè)，并將指標(biāo)定量的分為n個(gè)等級(jí)，把它們描述為以下定量、定性綜合評(píng)估物元模型(稱之為“經(jīng)典域”)。

(1)

式中：Rj為第j級(jí)航空公司運(yùn)行效率提升的物元模型；Nj為第j級(jí)航空公司運(yùn)行效率提升評(píng)價(jià)等級(jí)；C為評(píng)價(jià)等級(jí)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)；Vjk(k=1,2,…,m)為Nj中關(guān)于ck的取值范圍，即經(jīng)典域；ajm,bjm分別為該取值范圍的上限和下限。

令

(2)

式中：Rp為航空公司運(yùn)行效率提升評(píng)估指標(biāo)允許取值范圍的物元；Np為航空公司運(yùn)行效率提升評(píng)價(jià)全體等級(jí)；C為航空公司運(yùn)行效率評(píng)價(jià)等級(jí)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)；Vpk(k=1,2,…,m)為Np中指標(biāo)ck的允許取值范圍，即節(jié)域；apk,bpk分別為該取值范圍的上限和下限。

2.1.2 確定待評(píng)物元

把所檢測得到的數(shù)據(jù)或分析結(jié)果用物元R0表示為

(3)

式中：N0為待評(píng)航空公司運(yùn)行效率提升評(píng)價(jià)等效；V1,V2,…,Vm分別為收集到待評(píng)物元N0關(guān)于特征C1,C2,…,Cm的具體量值。

2.2 確定權(quán)系數(shù)

2.2.1 改進(jìn)層次分析法基本原理

層次分析法一般會(huì)采用著名運(yùn)籌學(xué)家Saaty提出的9級(jí)標(biāo)度法，首先通過對(duì)各個(gè)層次以及各個(gè)指標(biāo)元素之間兩兩進(jìn)行互相比較，然后形成判斷矩陣，最終確定指標(biāo)間相對(duì)權(quán)重系數(shù)。本文采用改進(jìn)三標(biāo)度的指標(biāo)權(quán)重確定方法，使各個(gè)評(píng)估專家針對(duì)構(gòu)造判斷矩陣的時(shí)候更加簡便明了，避免了傳統(tǒng)方法在評(píng)估過程中出現(xiàn)的計(jì)算量大、偏差大、主觀性強(qiáng)、操作復(fù)雜的缺點(diǎn)，使得航空公司運(yùn)行效率評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重確定更加合理、有效、可行。航空公司運(yùn)行效率管理專家根據(jù)三標(biāo)度法則對(duì)指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較判斷，從而得到想要的判斷矩陣：

(4)

矩陣A中aij為指標(biāo)ai與aj之間的比較結(jié)果，其表達(dá)式為

構(gòu)造判斷矩陣U為

(5)

在判斷矩陣U中

(6)

2.2.2 確定權(quán)重的步驟

(1) 利用改進(jìn)層次分析法可以科學(xué)的、客觀的將多因素問題整合成單一因素問題的形式，然后在一維空間利用評(píng)價(jià)模型進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，應(yīng)用此法對(duì)評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重計(jì)算[19-20]。根據(jù)式(5)得到判斷矩陣A。

(2) 計(jì)算各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)

根據(jù)方程AW=λmaxW，利用正規(guī)化處理得各指標(biāo)系數(shù)。

(a) 對(duì)矩陣A按列規(guī)范化處理

(7)

(b) 對(duì)于上述處理過后的矩陣進(jìn)行行相加計(jì)算

(8)

(9)

得到W=(W1,W2,W3,…,Wn)就是相應(yīng)權(quán)重向量，最后對(duì)其進(jìn)行層次總排序。

2.3 建立關(guān)聯(lián)函數(shù)

在建立了航空公司運(yùn)行效率提升物元模型后，需要對(duì)某航空公司運(yùn)行效率進(jìn)行評(píng)價(jià)，為此，需要計(jì)算待評(píng)物元與物元模型的經(jīng)典域的“接近程度”。在實(shí)際計(jì)算中，“接近程度”需要根據(jù)指標(biāo)的特點(diǎn)選擇不同的計(jì)算方法，本文選擇可拓理論中的初等關(guān)聯(lián)函數(shù)法[21]。

ρ(vk,Vjk)=|vk-(ajk+bjk)/2|-(bjk-ajk)/2

(10)

ρ(vk,Vpk)=|vk-(apk+bpk)/2|-(bpk-apk)/2
(j=1,2,…,n;k=1,2,…,m)

(11)

式(10)～式(11)分別為點(diǎn)vk與區(qū)間Vjk、Vpk的“接近程度”。

(12)

Kj(vk)表示待評(píng)物元的第k個(gè)指標(biāo)關(guān)于第j級(jí)運(yùn)行效率提升的關(guān)聯(lián)度。

初等關(guān)聯(lián)函數(shù)基本公式的建立，使問題關(guān)聯(lián)度的計(jì)算不再依靠主觀統(tǒng)計(jì)或判斷，而是根據(jù)對(duì)事物關(guān)于某一特征量值要求的范圍和質(zhì)變區(qū)間來確定，這就使得關(guān)聯(lián)函數(shù)擺脫由于主觀判斷造成的偏差。

2.4 確定關(guān)聯(lián)度，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)

(1) 計(jì)算待評(píng)航空公司運(yùn)行效率提升關(guān)于評(píng)價(jià)等級(jí)的關(guān)聯(lián)度[17]。

關(guān)聯(lián)度其值域是全體實(shí)數(shù)，表示對(duì)所有評(píng)價(jià)指標(biāo)符合各個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的程度[22]。

(13)

若Kj(p)≤0，則表示待評(píng)物元的等級(jí)不在所劃分的各等級(jí)范圍內(nèi)，則需要作不合理反饋，并且重新調(diào)整特征參數(shù)和權(quán)重因子，重復(fù)上述步驟。

(2) 求解評(píng)價(jià)等級(jí)的特征值。

(14)

(15)

式中：j*為p的級(jí)別變量特征值。

從j*可以看出航空公司運(yùn)行效率提升等級(jí)偏向相鄰等級(jí)的程度。

3 算例分析

專家根據(jù)改進(jìn)的三標(biāo)度層次分析法進(jìn)行兩兩指標(biāo)間的相互比較最終得出指標(biāo)的總層次排序如表1所示。

同時(shí)專家對(duì)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分如表2所示。

表1 總層次排序

表2 評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)分

根據(jù)公式，經(jīng)典域、節(jié)域、待評(píng)物元分別為

(16)

(17)

(18)

(1) 計(jì)算各指標(biāo)關(guān)于評(píng)價(jià)等級(jí)的關(guān)聯(lián)度Kj(vi)

利用距定義，計(jì)算航空公司運(yùn)行效率指標(biāo)關(guān)于評(píng)價(jià)等級(jí)的關(guān)聯(lián)函數(shù)，得出各個(gè)指標(biāo)因素的關(guān)聯(lián)函數(shù)值，由確定評(píng)價(jià)物元中得知v1=8.1，即v1∈[a11,b11],則：

同理可得C2,C3,…,C16關(guān)于各個(gè)等級(jí)的關(guān)聯(lián)函數(shù)，其結(jié)果如表3所示。

表3 各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)關(guān)于級(jí)別的關(guān)聯(lián)函數(shù)值

(2) 計(jì)算航空公司運(yùn)行效率關(guān)于評(píng)價(jià)等級(jí)的關(guān)聯(lián)度

由公式(13)計(jì)算航空公司運(yùn)行效率能力關(guān)于第一級(jí)的關(guān)聯(lián)度為

同理，可計(jì)算出K2(p)、K3(p)、K4(p)，計(jì)算結(jié)果如表4所示。

表4 評(píng)價(jià)等級(jí)關(guān)聯(lián)度值

(3) 等級(jí)評(píng)定

評(píng)價(jià)結(jié)果的分級(jí)如表5所示。

表5 評(píng)價(jià)結(jié)果分級(jí)

根據(jù)公式(15)求得級(jí)別特征值j*為

由特征值j*=1.934 9，查分級(jí)表可得該航空公司應(yīng)急事件處置能力為“2-”級(jí)別，即為良好，偏向一般。

4 結(jié) 論

(1) 以航空公司目前運(yùn)行效率管理現(xiàn)狀為出發(fā)點(diǎn)，構(gòu)建的由4項(xiàng)準(zhǔn)則、16項(xiàng)具體指標(biāo)組成的航空公司基于運(yùn)行控制中心和運(yùn)行控制中心中簽派員的航空公司運(yùn)行效率提升指標(biāo)體系合理有效，各個(gè)指標(biāo)對(duì)于指導(dǎo)航空公司運(yùn)行效率提升實(shí)際工作更具有可操作性和針對(duì)性。

(2) 鑒于各個(gè)指標(biāo)存在相互影響、相互依賴的關(guān)系，利用層次分析法確定各指標(biāo)的權(quán)重。將物元可拓模型應(yīng)用于航空公司運(yùn)行效率能力提升過程，完全可以得出基于運(yùn)行控制中心的航空公司運(yùn)行效率等級(jí)，也可以反映航空公司運(yùn)行效率發(fā)展變化的特性。

(3) 此效率評(píng)估提升模型有助于公司運(yùn)行效率的評(píng)估，其中評(píng)估指標(biāo)可反映出公司在哪些方面有不足之處，為指導(dǎo)航空公司運(yùn)行效率的提升提供了理論基礎(chǔ)，同時(shí)文章最后采用算例驗(yàn)證了效率評(píng)估模型對(duì)于公司運(yùn)行效率評(píng)估的有效性。