S航空公司飛機起飛重量成本控制研究

趙恒星

摘 要：隨著我國民航經(jīng)濟的高速發(fā)展，航空公司面臨的競爭日益激烈，通過有效的成本控制打造核心競爭力是航空公司面對市場生存的必須手段。民航改革經(jīng)過幾十年的發(fā)展歷程即將面臨新一輪的飛機選型問題，如何科學(xué)的從初始采購到實際運行，確定最佳的機型是航空公司面臨的關(guān)鍵階段，而飛機的起飛重量是飛機選型和運行的重要影響因素，將飛機的起飛重量進(jìn)行精細(xì)化研究，選擇適合航空公司的機型，降低飛行運行成本成為重要的研究課題。

關(guān)鍵詞：起飛重量;飛機選型;飛行運行;成本控制

1 研究背景及意義

進(jìn)入新世紀(jì)以來，世界兩大飛機制造商波音和空客公司競相推出最優(yōu)的飛機機型降低航空運輸企業(yè)的燃油成本，提升企業(yè)在行業(yè)競爭中的核心競爭力，從而在飛機銷售中取得進(jìn)一步的領(lǐng)先優(yōu)勢。波音公司推出最新的B737MAX機型;空客公司也推出了A320NEO系列與波音抗衡，全球航空運輸企業(yè)都面臨更新?lián)Q代的問題。隨著我國民用航空經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，激烈的競爭促使民航行業(yè)需要從粗放的成本控制轉(zhuǎn)型為精細(xì)化成本控制。而飛機的起飛重量的選擇和運行成本塑造的核心競爭力一直伴隨著航空運輸企業(yè)的成長發(fā)展;飛機選型是否合適、經(jīng)濟性和技術(shù)參數(shù)以及技術(shù)趨勢都將直接影響公司未來的發(fā)展，而飛機一旦選型定型之后，將面臨著十幾年乃至更長時間去運營選定機型。在實際飛行運行中，航空公司需要根據(jù)實際的航線網(wǎng)絡(luò)運行情況結(jié)合公司的戰(zhàn)略發(fā)展做好飛機最大起飛重量的選擇以及成本的控制，方能立足于不敗之地。

2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

1994年陳治懷從整體角度介紹了民用飛機選型評估的主要內(nèi)容和順序，其中提及了對選型的特殊要求：如飛機飛高原航線對飛機安全性的要求，為國內(nèi)綜合評估飛機選型作為理論指導(dǎo)[1];2005年閆克斌、孫宏、史虹圣以收益最大化為目標(biāo)綜合考慮了飛行機組配備、飛機油耗、及飛行運行消耗等因素建立了飛機選型問題的數(shù)學(xué)模型[2];羅杰在2009年從燃油效率的影響研究了民機運行中的動態(tài)成本-油耗因素[3];2013年謝春生、尹湛和陳曦光等人對公司機型與航班網(wǎng)絡(luò)的匹配度從更為專業(yè)的飛機性能維度進(jìn)行了分析，并指出了目前航空公司普遍存在的問題：即意識到了機型航線匹配存在成本優(yōu)化的空間，但實際運行中卻將更多的精力去解決飛機航線的適航性[4]。宋海軍于2018年從經(jīng)濟及市場角度對飛機機型與航線的匹配進(jìn)行研究，將飛機的性能作為影響飛機機型的一個方面進(jìn)行了研究[5]。

3 S航目前存在的問題

1）機隊選型過于復(fù)雜。此類問題在所有反饋建議問題里最為集中，也是行業(yè)中最普遍的問題。歷史上S航從運七飛機開始首航，先后經(jīng)歷了薩博、CRJ200、CRJ700、B737-300、B737-700、B737-800機型，機型過于復(fù)雜導(dǎo)致航材不能通用，不僅航材成本逐步高昂不止，基礎(chǔ)培訓(xùn)和航班生產(chǎn)帶來的協(xié)調(diào)成本也居高不下。復(fù)雜機隊的管理、不斷的手冊文件更新和維護帶來安全上的壓力和風(fēng)險逐漸上升[6]。其次機型的老舊，隨著時間的推移，公司最初自購的飛機逐漸運行在15年以上，面臨著更新淘汰，在實際運行中越來越暴露了故障層出不窮，時常因飛機的故障導(dǎo)致航班取消，飛機維護成本占比高和利用率低等。再次就目前運行的B737-800飛機的重量而言，種類極其復(fù)雜，由于不同的起飛重量以及無油重量，導(dǎo)致實際運行中使用的艙單多達(dá)17種艙單，給公司運行帶來極大的不便和運行的風(fēng)險。

2）運行控制精細(xì)化不足。局方雖然規(guī)定了最低的紅線燃油量確保了安全，但在此基礎(chǔ)之上，不同班組的簽派人員制作計算機飛行計劃對額外油隨意性很大，另一方面機組加油時也隨便更改計劃，運行的風(fēng)險也非常的高。

3）飛機自重控制流程缺失。運行標(biāo)準(zhǔn)的缺乏，飛機的基本重量是由飛機交付時加上機組以及必須的餐食、水形成的重量，增量未有標(biāo)準(zhǔn);其次新技術(shù)的應(yīng)用滯后，如EFB（電子飛行包）使用在行業(yè)中排名靠后;全國主要航空公司都已經(jīng)實現(xiàn)EFB運行的情況下，從2017年底啟動EFB項目建設(shè)以來，直至2019年7月S航才姍姍來遲落實EFB運行。

4 S航空公司飛機起飛重量成本控制優(yōu)化內(nèi)容

4.1 優(yōu)化思路

1）采購成本即飛機的選型成本，由于選擇更適合航空公司機型的匹配存在多種標(biāo)準(zhǔn)，飛機起飛重量涉及的選型成本即購買飛機時的定價成本。飛機生產(chǎn)制造商一般將最大起飛重量分成幾組，根據(jù)不同的重量確定價格;如B737-800飛機的性能極限得到的認(rèn)證起飛重量為181200磅（約82191公斤），波音公司在飛機選型的標(biāo)準(zhǔn)手冊中，在159400磅（約72303公斤）的基礎(chǔ)上，每增加1磅重量增加約90美元進(jìn)行銷售[7]，航空公司選擇機型的時候通常會將飛機的起飛重量與發(fā)動機推力一起考慮，評估其最佳方案。本文擬采取AHP方法對目前既定規(guī)則下的機型機隊進(jìn)行分析。

2）飛機起飛重量影響的因素很多，若采用目標(biāo)管理方控制飛機的著陸重量，相關(guān)因素便可以屏蔽。

著陸重量=干使用重量+業(yè)載+規(guī)章要求的存油+未被消耗的燃油

從上述式中可以看出，航空公司能夠降低的只有自身重量和燃油。飛機運行控制使得起飛重量達(dá)到成本最低，無外乎其燃油消耗最低以及控制自重。影響燃油的消耗因素有很多，降低燃油消耗的有：減小著陸重量、裝載合適的燃油、飛機重心后移、選擇滿足要求的最小襟翼、計劃實施的飛行速度、最佳高度層、最佳航路、飛行技術(shù)等等。控制初始自重有航班加水、駕駛艙無紙化運行等，因此根據(jù)其性質(zhì)進(jìn)行不同的分類。

3）從全流程進(jìn)行起飛重量控制的優(yōu)化，使用了層次分析法確定飛機采購時的選型排序，其次對飛機的運行成本，從運行控制、飛機減重對起飛重量的減少優(yōu)化，其中最為關(guān)鍵飛機燃油的控制。

4.2 優(yōu)化內(nèi)容

4.2.1 合理選型優(yōu)化

目前S航空公司前期通過對起飛重量的簡單評估，基本確定起飛重量為76噸、81噸;以此來替代小重量和大重量;737-8機型的推力裝載了三種可選推力，分別為25K、27K、28K; 指標(biāo)選取是按照目前商用飛機選取評價指標(biāo)的基本方法，同時結(jié)合專家的有關(guān)經(jīng)驗。如圖1所示從航線、飛機的整體價格、發(fā)動機維修可靠性、最大起飛重量（MTOW）、付款方式和直接運行成本DOC（B1、B2、B3、B4、B5、B6）六個方面對飛機選擇進(jìn)行評價，指標(biāo)涉及定性和定量兩種，最后得出權(quán)重排名確定最佳飛機選型，通過組合可以得出如表1所示六種可選機型搭配。

經(jīng)查詢波音公司的推薦資料，并同飛機選型小組專家的討論，對各個指標(biāo)進(jìn)行評估確定各個指標(biāo)的判斷矩陣，最終進(jìn)行匯總結(jié)果見表2。

得出C1>C2>C5>C4>C6>C3;即機型選擇優(yōu)先為X1、X2、X5、X4、X6、X3;因此，對于S航來說，在目前已經(jīng)定型X5：81噸、推力27K的情況下，優(yōu)先選擇X1：最大起飛重量76噸、推力25K的飛機，以便產(chǎn)生不必要的選型成本浪費。對飛機實際的出廠開始分析優(yōu)化并以濟南西安航線進(jìn)行驗證，按照公司的選型控制飛機的基本重量。根據(jù)上述要求，結(jié)合飛機選型的模型確定類似濟南西安的航線安排為76噸25K推力的飛機執(zhí)行。

4.2.2 運行控制優(yōu)化

1）使用CI制作計算機飛行計劃。CI涉及的時間成本和燃油成本，燃油成本通過每個月的油價可以確定，但時間成本涉及人、物、環(huán)境等比較復(fù)雜，需要多部門合作確定。在得出CI的值以后，放行簽派員在制作計算機飛行計劃時依據(jù)此項標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行航班燃油的計算。飛行人員得到放行單后，查看燃油計劃，對燃油計劃無異議的依據(jù)此項要求實施加油，并在空中盡量按CI的速度飛行（因空中交通管制調(diào)配等不可控因素）。信息管理部門在后臺，對飛行人員實施的工作進(jìn)行監(jiān)控統(tǒng)計，并將飛行實際執(zhí)行的情況反饋給公司相關(guān)部門。同時公司發(fā)布相應(yīng)的政策，制定績效考核，實施獎懲措施降低公司整體的運行成本。

2）燃油安全運行的標(biāo)準(zhǔn)。針對運行各類情況，分類明確運行條件適航及復(fù)雜運行條件下的計算機計劃燃油管控標(biāo)準(zhǔn)，在確保低油量風(fēng)險可控的基礎(chǔ)上，有效降低航班留存油不能低于局方規(guī)章紅線。具體標(biāo)準(zhǔn)可按下列方式做好管控：

a）適航的運行條件下的燃油管控標(biāo)準(zhǔn)

b）復(fù)雜運行條件下的燃油管控標(biāo)準(zhǔn)

c）大風(fēng)、風(fēng)切變天氣條件

d）雷雨、大雨天氣條件

e）邊緣天氣（低云、低能見度）

f）特殊重要飛行任務(wù)

3）航路優(yōu)化。對公司每一條航路的走向進(jìn)行仔細(xì)的分析，發(fā)現(xiàn)航路中是否存在臨時航路可用。運行控制中心提前與相關(guān)單位做好溝通，落實工作流程。

4）其他方面，利用技術(shù)做好飛機的燃油控制，如飛機重心后移減少耗油，提高飛行技術(shù)，避免低空過早放襟翼，提升航班的運行效率，做好航班的及時監(jiān)控有效的降低航班返航備降率等也是控制燃油的重要手段。

4.2.3 飛機減重優(yōu)化

飛機出廠時交付航空公司時，航空公司因服務(wù)的需要，對實際的運行增加一定的重量，但此時的重量需要經(jīng)過評估;比如不同的航線配備不同餐食餐車（不必要的廚房設(shè)施）、不同的用水量進(jìn)行加注清水、不同運行設(shè)備（如救生筏）、輕質(zhì)座椅等。根據(jù)波音的統(tǒng)計數(shù)據(jù)不同機型的無油重量減少，如表3，耗油會按一定比例減少[8]。

其次，可根據(jù)航線特點控制具體航班的加水量。每次航班加水可以根據(jù)不同的人數(shù)進(jìn)行控制，再次調(diào)整輕質(zhì)座椅降低飛機自重;推廣EFB（電子飛行包）使用，來替代傳統(tǒng)一頁頁查詢紙質(zhì)化資料的模式，不僅僅是帶來重量上的降低，更是省去了人工更新資料成本和不必要的安全差錯。

5 小結(jié)

本文主要以S航空公司飛機起飛重量成本控制現(xiàn)狀為出發(fā)點，尋求在起飛重量全流程中成本控制問題，提出飛機選型和實際運行控制中的優(yōu)化建議和措施，從而有效地控制與降低飛機起飛重量相關(guān)的成本;飛機起飛重量運行的關(guān)鍵因素-燃油，需要更為科學(xué)的評估，令人欣慰的是中國民航局意識到燃油對綠色發(fā)展的影響，于2019年10月22日發(fā)布了航空承運人不可預(yù)期燃油政策優(yōu)化與實施指南[9]，為燃油的優(yōu)化政策提供了指導(dǎo)，促進(jìn)綠色飛行。

參考文獻(xiàn)

[1]陳治懷.民用飛機的選型評估[J].民航經(jīng)濟與技術(shù)，1994，36-40.

[2]閆克斌.孫宏.史虹圣，飛機選型問題數(shù)學(xué)模型的建立[J].飛行力學(xué)，2005，23（4）.

[3]羅杰.航空運輸燃油效率影響因素分析[D].中國民航飛行學(xué)院碩士學(xué)位論文，2009.

[4]謝春生，尹湛，陳曦光.從飛機性能角度談機型與航線匹配[J].中國民用航空，2013.

[5]宋海軍.飛機機型與航線匹配性研究[D]，中國民用航空飛行學(xué)院碩士學(xué)位論文，2018.

[6]莊嚴(yán).山東航空公司機隊?wèi)?zhàn)略規(guī)劃研究[D].山東大學(xué)，2012.

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[8]王曉.飛機性能在節(jié)能減排中的應(yīng)用[J].論壇交流，2017.

[9]中國民航局.航空承運人不可預(yù)期燃油政策優(yōu)化與實施指南[S].北京，中國民航局，2019，P1.