新辟國際航線市場旅客需求預測?

汪 琦 彭 怡 王 慧

（南京航空航天大學 南京 211100）

1 引言

我國國際航空市場持續快速發展，民航總局表明將會一直堅持市場開放政策，鼓勵國際航空運輸發展，促進航空運輸自由化。中國航空市場未來的發展勢頭依然旺盛，新辟國際航線勢在必行。

航線是航空公司的重要資源，而國際新航線的開辟與否需要考慮很多影響因素。目前國內外研究多集中在已開航線需求預測上，針對新辟航線的相關研究相對不多且基本采用定性方法。關于航線宏觀需求總量預測多采用計量模型或引力模型進行預測。如王晶［2］通過線性回歸相關模型進行預測；都業富［3］則相對全面介紹了多種模型預測方法；TOBIAS Grosche等［10］提出的兩種城市對間客運量估算引力模型。關于微觀需求所占比例，通常采用多項式Logit 模型，如Gregory M Coldren，Frank S Koppelman［11］介紹了在給定起止地點總出行人次的前提下，將出行人次分配給航空、公路等各種運輸方式中，從而預測出每種出行方式的出行人次的方法。

由于無法正確有效地預測航線需求，目前國內航空公司判斷航線是否開辟的方法仍采用成本高昂的試運行方法。隨著出境消費群體的不斷增加，機場保障能力的不斷提高，國際航線市場也在快速發展。因此，結合國際航空市場特點，合理預測新航線的市場需求，將為航空公司判斷開通航線的決策提供參考和幫助。

2 新辟國際航線需求預測模型構建

2.1 Logit模型

Logit模型是一種離散選擇法模型［5］，能便捷地求解出不同選擇方案在新的環境條件下可能被選擇的概率。根據隨機效用理論，旅客最終選擇適合自己方案的依據是根據當時的特定的條件，選擇對于旅客來說產生效用最大的方案。

假設效用Vin與其特性向量Xink（即旅客n選擇的第i個方案中所包含的第k個特性變量）線性相關，則函數表達式為

其中K則為特性變量的個數；α為常數項；βk為表示第k個特性向量Xink對效用影響程度的系數。

將旅客出行選擇方案分為兩種：1（選擇中轉）和2（選擇直達），用二項Logit模型對選擇方案進行描述。旅客n選擇方案1（選擇中轉）的概率可表示為

則旅客n選擇方案2（選擇直達）的概率可表示為P2n=1-P1n。

2.2 引力模型

引力定律［10］其基本原理是區域間的客貨流量的存在是兩個區域不斷吸引、排斥造成的結果，其客流量的大小與兩區域的吸引力呈正比，與區域間的距離呈反比。人們前往目的地的需求一般是為了滿足對于某種特定的商品或服務的需求，根據出行目的不同可分為兩種：私人訪問主要考慮人均收入水平、人口和城市間距離；商務旅行多與人口、經濟水平相關。

根據上述分析初步建立函數：

其中Vij為i到j的訪問人次；Y是出發地、目的地的人均地區生產總值；P是出發地、目的地的人口；D是航線距離；K是校準常數；a、b、c、d、e分別是Y、P、D的彈性值。

2.3 需求預測模型構建

假設在城市A 與城市B 之間無直接交通方式（新辟國際航線一般不考慮高鐵、公路等交通方式競爭），構建AB 航線產生的需求主要可分為兩種：城市間直接需求，即AB 城市間產生的直接旅客需求，其本身存在只是在航線開辟前只能選擇中轉方案。城市中轉需求，即通過AB 航線能夠更加方便中轉的旅客需求，這部分需求主要來源于航線網絡上其他航線的需求分流而來。

需求預測模型主要構建思路為利用多項Logit模型求出旅客航空出行時選擇中轉或直達航班的概率，引力模型計算求出AB 城市間可能存在的往來需求，分別計算城市間直接需求和中轉需求相加得航線需求。

3 參數估計

本文選擇于2016年12月開辟的南京溫哥華航線為新辟航線進行觀測。南京悉尼航線與其目的城市均為旅游、留學的熱門城市，兩條航線的航程接近分別為8043km、9125km。通過對比分析，本文認為兩條航線較為相似，因而假定兩條航線的參數相同。

3.1 數據收集與處理

1）NKGSYD航線中轉、直達概率

參考應用Logit 模型建模旅客航線選擇行為［8］中分析選擇出了對旅客直飛、中轉選擇行為影響較大的變量，綜合考量可量化等條件，通過OAG 數據、統計年鑒等資料整理可得。

2）國際旅客中轉、直達概率

從出入境人數、國際航線條數以及出境支出和入境收入幾個方面進行考慮，數據收集情況如表2所示。

表1 NKGSYD航線Logit模型數據

表2 國際旅客對中轉、直達概率影響因素數據表

3）引力模型

在2.2節中已通過分析明確了引力模型主要考慮人均地區生產總值、人口以及航線距離，通過OAG數據、統計年鑒等資料整理可得表3。

表3 NKGSYD航線引力模型數據

3.2 參數估計

由于航線每年真實需求獲取存在難度，且本文模型計算得出的結果為兩城市間的往來需求，具有雙向性。因此在下文參數估計中，首先假定每年航班客座率相同，使用OAG 數據中提供的總座位數代替航班需求，但由于航班需求具有方向性，只能代表單一方向的旅客需求，所以本文將在此基礎上除以旅客出境人數比例用以表示航線需求。航班每年提供的總座位數經整理如表4所示。

表4 NKGSYD航線需求

根據上文分析，最終可確定函數表達式為

對數據進行分析處理，從而得出參數具體值。對參數進行分析得出，K約為63693，為模型的校準常數；Y、P、D的彈性值a,b,c,d,e分別約為0.072、0.089、0.003、0.003、0.032，由此可以看出出發地、目的地的人均地區生產總值和航線距離對航空運輸需求的影響較大，而出發地、目的地的人口則相對較小；直達航班頻率、直達航班航程、性別、收入的相關系數分別為0.008、-0.008、-0.043、0.038，由此可以看出直達航班頻率、收入水平與航空運輸需求呈正相關，而直達航班航程與性別比呈負相關；艙位等級、年齡的相關系數分別為9.217e-05、2.812e-06，遠小于其他系數，可初步認為該變量對航空運輸需求的影響不大；出入境人數、國際航線條數以及出境支出和入境收入的相關系數分別為0.003、0.002、0.053、0.007、0.006，可以看出國際航線條數以及出入境消費對航空運輸需求的影響較大，而出入境人數影響則相對較小。

4 NKGYVR需求預測

參考3.1 節模型參數估計時所需數據，通過OAG 數據、統計年鑒等資料整理可得NKGYVR 相關數。使用殘差分析法，對模型值和實際值的誤差一一進行對比分析檢驗，判斷模型的正確與否，并確定該模型的精度。需求預測結果保留整數，與實際數據進行殘差分析，各項序列值分別如表5所示。

表5 預測結果殘差分析

通過預測結果的殘差分析可以看出，本預測模型預測精度相對較好：預測的相對誤差較小，平均模擬相對誤差為3.131%。

5 結語

對于航空公司來說，航線是其重要的資源。目前我國國際航空市場發展迅速，國際新航線的開辟勢在必行，但其需要考慮的因素很多。而航空公司依靠經驗進行“試運行”的做法，成本太過巨大往往得不償失。因此，建立一個準確可靠的定量預測方法將對航空公司的決策提供重要幫助。

本文通過大量查閱有關航線需求預測的相關文獻，歸納總結目前國內外針對這一課題的研究現狀；明確新辟國際航線市場旅客需求的組成部分，將Logit 模型與引力模型相結合，建立國際航線市場旅客需求預測模型；利用東航NKGSYD航線對預測模型進行參數估計，并對NKGYVR 航線需求進行預測，經過實例計算部分研究驗證表明：該模型對于新辟國際航線市場旅客需求預測具有一定的實際參考意義。