（交通运输规划与管理专业论文）航空公司客运超售策略研究.pdf

南京航空航天大学硕士学位论文 i 摘 要 随着我国经济建设持续稳定的发展，航空客运市场发展越来越快，航空市场 的竞争亦日趋激烈。 国内航空公司开始引进收益管理系统， 采用超售来提高收益。 本文主要研究航空公司的客运超售策略，主要内容如下： 一、概述了收益管理的产生过程和发展阶段，阐述了它的应用条件、研究现 状和发展趋势，并从国内外的研究成果总结分析了超售的研究进展。 二、剖析了航空公司实施超售的原因、利弊及影响因素，并在此基础上构建 了超售的数学模型。针对单航班航线，分别以航班收益最大和超售成本最小为目 标函数，建立了基于报童问题和考虑旅客成行率的超售模型；针对多航班航线， 考虑 db 旅客对后续航班的影响，以航线总超售成本最小为目标函数，分别建立 了相同超售量和不同超售量下的数学模型。 进一步对所建模型分别提出了切实可 行的求解方法，并用实例验证了模型的正确性和算法的有效性。 三、分析了超售航班服务失误的原因、旅客抱怨的种类，阐述了实施服务补 救的原则， 并在此基础上结合航空公司的实际操作给出了超售航班服务补救的流 程。 关键词：关键词：收益管理，超售，多航班，服务补救，遗传算法 航空公司客运超售策略研究 ii abstract with the sustaining and stable development of economy in our country, the development of air passenger transportation market is increasingly faster, and the competition in air transportation market is also increasingly fiercer. domestic airlines start to introduce revenue management system, and increase revenue by overbooking. the main research of this paper is the strategy of airline passenger overbooking, and the main contents are as follows. first, the generating process and development stage of revenue management is summarized. its application conditions, research status and development trend is elaborated. the research progress is summed up and analyzed by research output in china and abroad. second, the reason for airline implementating overbooking, its pros and cons and influencing factors is analyzed, and overbooking mathematical models are constructed on this basis. as to single flight route, maximizing the flight revenue and minimizing the overbooking cost is set up as an objection function respectively, and overbooking models based on the newsboy problem and considering travelling rate are set up. as to multiple flights route, the effect that db passengers have on subsequent flights is considered, minimizing the total overbooking cost of the route is set up as an objection function, and mathematical models under the same overbooking quantity and different overbooking quantity are established respectively. the practical solving methods for models established in the paper are futher raised. the correctness of models and the validity of calculation methods are certificated by examples. third, reasons for overbooking flights service errors and types of passengers complain are analyzed. the principle of service recovery is elaborated, and on this basis, combined with the actual operation of airline, the flow of overbooking flights service recovery is given. key words： revenue management, overbooking, multiple flights, service recovery, genetic algorithm 南京航空航天大学硕士学位论文 v 图、表清单 图 1.1 我国航空运输总周转量变化情况 .1 图 1.2 近年来我国航空客运量变化情况 .2 图 1.3 技术路线图 .6 图 3.1 超售量与虚耗座位数关系图 .21 图 3.2 不同机票销售量下的航班收益图 .24 图 3.3 不同机票销售量下的超售成本图 .26 图 3.4 最佳机票销售量与 db 旅客赔偿费用间的关系图 .28 图 4.1 不同机票销售量下的航线超售总成本图 .33 图 4.2 最佳销售量随 p 值的变动情况 .34 图 4.3 遗传算法的收敛特性 .39 图 5.1 航班实超后旅客的反应 .44 图 5.2 超售航班服务补救流程示意图 .46 表 1.1 我国航空公司各年度客座率和旅客运输量 .3 表 1.2 论文章节安排和主要内容 .7 表 3.1 不同 p 值下的最佳机票销售量和航班收益 .24 表 3.2 不同 b 值下的最佳机票销售量和航班收益 .25 表 3.3 不同成行率下的最佳机票销售量表 .29 表 4.1 不同 p 值下的最佳机票销售量和超售总成本 .34 表 4.2 不同 b 值下的最佳机票销售量和超售总成本 .34 表 4.3 不同机型组合下的超售策略 .40 表 4.4 旅客到达率 i p 变化时的超售策略.40 表 4.5 db 旅客赔偿费用 b 变化时的超售策略.41 承诺书 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立 进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容 外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本 论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体， 均已在文中以明 确方式标明。 本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件， 允 许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 (保密的学位论文在解密后适用本承诺书) 作者签名： 日 期： 南京航空航天大学硕士学位论文 1 第一章 绪论 1.1 选题背景 民航运输业是资本密集、技术密集、最具有发展潜力的新兴产业之一。作为 国家现代经济发展的支撑点，民航运输业的快速发展能有效地促进旅游业、保险 业、娱乐业、餐饮业及相关产业的发展，直接刺激航空制造业的发展。因此，民 航运输业的兴衰，从某种意义上关系到国家的整体发展和现代化进程。民航运输 业从 20 世纪中叶开始走上迅猛发展的道路，经过几十年的发展，在全球经济发 达国家或地区看，民航运输业已成为成熟产业，成为重要的交通工具，而在发展 中国家则还属于正在起步或进入发展阶段的朝阳产业。 伴随着中国经济社会的持续快速发展，中国民航业的成长举世瞩目。新中国 建立以来1，我国航空运输得到了极大的发展。1950 年全国的航空运输总周转量 只有 157 万吨公里，随后的近三十年里，航空运输总周转量增长缓慢。改革开放 之初的 1978 年，我国航空运输总周转量为 2.99 亿吨公里。1980 年的体制改革使 民航脱离了军队建制，1987 年的体制改革则实现了航空公司、机场和政府管理 机构的分开，提高了民航的运营效率和活力。在此影响下，20 世纪 80 年代和 90 年代中，我国航空运输发展逐渐提速，增长较为明显。1990 年，航空运输总周 转量为 25.00 亿吨公里，2000 年增长到 122.50 亿吨公里。2002 年的改革实现了 政企分开。2001-2006 年航空运输的总周转量增长速度进一步加快。从图 1.1 可 以看出， “十五”期间，除 2003 年由于 sars 影响，航空业增长速度较慢，同比 增长 3.6%以外，其余各年的航空运输总周转量的年均增长率均达到 10%以上， 而航空运输总周转量的平均年复合增长率达到了 16.6%。 0.02 2.99 25.00 122.50 170.79 231.00 261.27 305.80 0 50 100 150 200 250 300 350 1950 1960 1970 1978 1980 1990 1995 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 年份 总周转量/亿吨公里 图 1.1 我国航空运输总周转量变化情况 航空公司客运超售策略研究 2 进入 21 世纪以来，我国航空旅客运输量呈现增长趋势。如图 1.2 所示，我 国航空旅客运输量从 2001 年的 7524 万人次增加到 2005 年的 1.38 亿人次，年均 增长 16.4%；同期的航空旅客周转量则从 1091.4 亿人次公里增加到 2044.9 亿人 次公里，年均增长 17.0%。旅客周转量的增速高于旅客运输量的增速，说明更多 的旅客把航空运输作为更长距离的交通工具。2006 年，我国民航运输总周转量、 旅客运输量和货邮运输量分别达到 305.8 亿吨公里、1.6 亿人和 349.3 万吨， 1978-2006 年年均增长率分别为 18%、 16.3%和 15.4%。 中国民航运输总周转量的 平均增长速度高出世界平均水平两倍多， 定期航班运输总周转量在国际民航组织 缔约国中的排名，由 1978 年的第 37 位上升至 2005 年的第 2 位。目前，中国民 航开辟的定期航线总数达 1300 多条，共有各型运输机 1028 架，有航班运营机场 147 个。 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 200120022003200420052006 旅客运输量/万人次 0 5000000 10000000 15000000 20000000 25000000 旅客周转量/万人次公里 旅客运输量旅客周转量 图 1.2 近年来我国航空客运量变化情况 本世纪的前 20 年，是中国民航发展的重要战略机遇期。从国际环境看，世 界经济将持续增长，经济全球化趋势深入发展，各国经济及文化的相互联系和影 响日益加深，资金、信息、商品、劳务以及人口在全球范围流动将使国际航空运 输产生更大需求。伴随着经济全球化和区域经济一体化，全球航空运输自由化、 区域化和航空企业联盟化趋势方兴未艾，给中国民航发展带来了更加广阔的空 间。从国内环境看，中国经济迈入新的发展阶段对民用航空提出了持续增长的巨 大需求。预期到 2020 年，中国人均 gdp 将达到 3000 美元。在人均 gdp 为 1000-3000 美元这个发展阶段，国内外贸易将十分活跃，产业结构将发生重大转 换，城乡居民消费水平将大幅度提高，对交通运输的需求空前旺盛，是航空运输 发展的黄金时期，为中国民航发展提供了新的契机。 虽然中国民航事业发展很快，但与当今世界民航强国相比仍有较大差距。中 南京航空航天大学硕士学位论文 3 国民航 20 世纪 90 年代之前走的发展之路，仍是以粗放经营为主，主要是依靠不 断增加投入、扩大运力投放、提高运价来获得效益。至于提高管理水平向管理要 效益只是停留在表面。近几年，中国民航客运市场由卖方市场转入买方市场，运 力严重过剩，客座率呈逐年下降趋势。表 1.1 给出了从 1995-2003 年，中国航空 公司的客座率统计情况。由表可以看出在 2000 年以前，客座率呈逐年下降趋势， 但旅客运输量是逐年递增的，这说明运力严重过剩。1991 年的“一种票价，多 种折扣”由于缺乏相应的市场规范，航空公司最终陷入无序竞争和价格大战，次 年民航亏损 24.4 亿元，民航客运经济效益严重滑坡。中国民用航空总局的统计 表明，2003 年我国民航平均客座率为 64.9%，低于 68%的盈亏平衡点。而同期 国外一些先进航空公司的航班客座率均在 70%以上。 如果能将我国民航客座率提 高到国际同一水平，则可使利润增加数倍。 表 1.1 我国航空公司各年度客座率和旅客运输量 年份 1995 1996 19971998199920002001 2002 2003 客座率 71.5% 69.3% 65.0%59.3%58.6%61.2%62.0% 64.0% 64.9% 旅客运输量 （万人） 51175555 56305755609467227524 8594 8759 近年来，虽然中国的民航业正进行着一系列的改革，如国内航空集团重组， 但是，民航业毕竟是目前我国少数保留计划经济特征的行业之一。长期以来政企 不分，行政过多地违背市场规律干预企业，使得中国民航企业缺乏竞争力，在与 外航的竞争中处于劣势。我国与通航国家之间的航线基本上是对等开通，但我国 国际航班载运率普遍低于外航，有的国际航班近于空飞。 加入 wto 后，随着航空市场自由化进程的深入，政府对航权等方面管制的 放松，越来越多的外国民航企业将对中国民航客运市场进行渗透。外航的进入必 是先从国际线开始全方位与我国民航直接竞争， 以经营国际航线为主的外国民航 企业首当其冲。目前，开通至中国航班的外国民航企业几乎都采用了收益管理系 统，而国内航空公司至今仍没有一家真正意义上使用收益管理。面对来自铁路、 高速公路的挑战和来自外国航空公司的激烈竞争， 提高国内民航企业的管理水平 已迫在眉睫。 如何扭转民航经济效益和提高民航管理水平，成为中国民航改革的重点。作 为现代航空公司参与市场竞争不可或缺的手段， 收益管理 （revenue management， rm）产生于 60 年代的美国航空公司，迄今已有 40 年左右的历史。收益管理是 在旧的供求管理理论基础上发展起来的一个新的管理理念， 这一名称则是美国的 航空公司在八十年代初期发明的。 当时以美国为代表的许多国家的政府对航空运 输业实行了放松管制政策，使得低成本航空公司的市场进入更加容易，航空公司 航空公司客运超售策略研究 4 之间的竞争也更加激烈。与此同时，航空运输市场内部也发生了很大的变化，旅 客的数量不断增多，需求更加多样化，而计算机订座系统不断强大，并采用了计 算机离港系统和结算系统，因此，一些航空公司采取了结合价格与座位数控制使 收益最大化的方法来解决激烈的市场竞争问题，这一方法被称之为收益管理。 收益管理在航空公司客运业中的应用主要包括差异价格管理和座位存量管 理两大部分。差异价格管理是航空公司依据每个市场的不同特性，确定机票价格 的种类和数量的过程，即决定“价格产品”的不同价格及其适用条件。座位存量 管理的目的则在于决定每个航班中不同“价格等级”可利用的座位数量，其过程 主要是通过座位超售、折扣舱位的数额分配以及旅客的行程管理来完成2。正确 实行收益管理不仅使航空公司达到或者接近利润最大化的目的， 同时对旅客也有 好处，它既可以向最后时刻订座的旅客（一般是商务旅客）预留更多的座位，同 时它导致平均票价降低，保证提供更多的折扣票价座位，让休闲类旅客获益。 在理解收益管理的作用时， 必须认识到它不仅是一种航空公司实施战术调整 和现场操作的实用技术，更是一种对航空公司市场经营、航班管理、航线结构调 整等各方面具有指导意义的先进理念。 超售（overbooking）是航空公司最早使用，也是最基本的收益管理方法。 所谓超售3，是指航空公司在飞机起飞前出售的座位超过了实有的座位。这是减 少空位损失，提高航空公司效益的重要技术。机票超售实际上具有不断优化配置 资源的作用，从而使航空公司和旅客双方受益。除少数法律明确规定禁止超售的 国家，航班超售是绝大多数国外航空公司的通行做法。 航空公司之所以采取超售这种做法， 主要是因为在实际操作中经常发现航班 座位已全部售出，但航班实际起飞时却有空闲座位，这一现象称为座位虚耗。造 成座位虚耗的原因主要有：1、旅客购买机票后，由于种种原因无法及时登机 （no-show） ；2、重复订座，旅客在不同航班上重复订座；3、虚假订座，机位 紧张时，旅行社为了争夺座位，往往捏造旅客姓名抢先订票，如果占的位子到时 没人要，而旅行社又忘了取消，也会造成座位虚耗；4、旅客错过衔接航班，主 要是由于多航段的旅客由于前段飞机延误，就不能按原计划衔接下一航班；5、 旅客购买回程票时， 由于种种原因， 改变了回程计划， 而没有及时通知航空公司； 6、原有订座由于种种原因，直到最后关头才被迫取消，其他需要订座的旅客又 无法获知这一信息或没有充足的时间进行订座，而造成座位虚耗。 为了避免或减少座位虚耗带来的损失，航班超售成为一种行业惯例，而且越 先进的航空公司超售范围越广，超售收益越大。 据前美国航空公司收益管理部总经理称，他曾在一年里通过有效超售，使 1 南京航空航天大学硕士学位论文 5 千万名旅客能在第一时间里选乘航班，并带来了 2 亿 5 千万美元的额外收入。因 此，航空公司在部分容易出现座位虚耗的航班上进行适当的超售，对旅客和航空 公司都有益。 据相关调查表明， 美国的前 13 大航空公司在 2001 年平均每天拒载 3052 人， 这 13 家航空公司的乘客总数是 597284588 人，换算一下相当于每 1 万名乘客中 有 19 人被拒载，99.44%的旅客主动提出愿意改乘下班航班，所以，只有 0.56% 的人真正被动拒载。 也就是说，航空公司采取超售措施具有一定的可行性，主要问题在于如何减 少被动拒载旅客人数，挖掘潜在的愿意主动放弃、改乘或推迟旅行的旅客。 据了解，国外航空公司通常将超售机票占售出机票的比例控制在 3%左右， 而我国民航的行业惯例一般超售机票不超过 5%。据资料分析，国内航空公司每 超售 1 万张客票，受影响的只有 4 名旅客。如果一家国内航空公司每销售 1 万个 座位时，不实行超售，按最保守的数据预测 ，这家航空公司将虚耗 200 个座位， 按每个座位 500 元算，将损失 10 万元人民币。 航班超售已经成为国内民航新的经济效益增长点， 国内主要的航空公司已经 普遍在满客的出港航班上采取超售措施。但在实际操作中，我国航空公司对超售 的运用还不太合理，航空公司增加收益的效果并不理想；相反，却表现出许多负 面影响，旅客因超售被拒绝登机所引发的投诉、诉讼不时见诸报端。 不能有效使用超售方法的原因是，超售数量难以正确测定，因而在实际操作 中，有两种负面情况出现：超售不足，航班座位虚耗；超售过多，就有可能发生 实超，导致已购票旅客被拒绝登机（denied boarding，db） ，从而给航空公司造 成赔偿费和操作费的增加，更重要的是实超可能会损害公司的信誉。因此，解决 好座位虚耗和 db 这一对矛盾是实施超售、有效进行收益管理的前提和难点，这 也是本文研究的动因。 本文主要讨论单航班和多航班情况下航空公司客运超售问 题，试图为航空公司的客票销售提供技术支持，以望对管理实际起到一定的指导 作用。 1.2 研究内容概述 本文主要研究内容包括收益管理以及超售的研究进展、单航班超售模型、多 航班超售模型、超售航班服务管理的分析等问题，结合实际问题提出理论模型， 并用实例验证模型的正确性和算法的有效性。具体研究内容有： 1、收益管理及超售研究进展 简述收益管理的产生、 发展及应用条件， 它的研究现状以及今后的发展趋势， 航空公司客运超售策略研究 6 特别对超售的国内外研究内容进行详细的综述。 2、单航班超售模型 对单航班的超售问题已有很多研究成果，本文第三章在前人研究的基础上， 首先阐述航班超售的原因，然后分析超售的利弊以及影响因素，并在此基础上建 立基于报童问题和考虑旅客成行率的超售模型， 最后通过实例验证模型的正确性 和算法的有效性。 3、多航班超售模型 目前针对多航班超售问题的研究成果很少， 本文将以一天中同一航线上的多 个航班为研究对象，考虑 db 旅客对后续航班的影响，以航线总超售成本最小为 目标函数，分别建立相同超售量和不同超售量下的模型，并给出行之有效的求解 方法。 4、超售航班服务管理的分析 如何在超售的同时，做好超售前后的服务工作，是亟需我们研究并解决的问 题。本文在第五章分析了超售航班的服务失误、旅客抱怨以及服务补救等问题， 5、总结与展望 总结本文的研究工作，分析取得的成绩和存在的不足，指出需要进一步研究 的内容。 1.3 技术路线和论文结构 本文研究的技术路线如图 1.3 所示： 文献资料公司调研 超售数学模型构建超售航班处理方式 实例验证与分析超售航班服务管理 航空公司超售策略 图 1.3 技术路线图 南京航空航天大学硕士学位论文 7 本文用六个章节对研究内容进行论述，具体安排见表 1.2。 表 1.2 论文章节安排和主要内容 章 节 主要内容 第一章 绪论 1.1 选题背景 1.2 研究内容概述 1.3 技术路线和论文结构 介绍论文的选题背景和研究 内容，给出研究的技术路线和论 文结构。 第二章 收益管理及超 售研究进展 2.1 收益管理研究进展 2.2 超售研究进展 2.3 本章小结 简述收益管理的发展历史、 研究现状以及发展趋势，特别对 超售的国内外研究内容进行详细 的综述。 第三章 单航班超售建 模与分析 3.1 研究问题的提出 3.2 单航班超售模型的建立与分析 3.3 本章小结 剖析了航班超售的原因，超 售的利弊及影响因素，在此基础 上构建了单航班超售模型并给出 算法，最后通过实例进行验证。 第四章 多航班超售建 模与分析 4.1 问题描述 4.2 相同超售量下模型的建立与分析 4.3 不同超售量下模型的建立与分析 4.4 本章小结 考虑同一航线上多个航班间 的相互影响，建立了相同超售量 和不同超售量下的模型并给出求 解算法，最后用实例对模型和算 法进行验证。 第五章 超售航班服务 管理的分析 5.1 超售航班服务失误的分析 5.2 超售航班 db 旅客抱怨的分析 5.3 超售航班服务补救的分析 5.4 本章小结 分析了超售航班的服务失 误、db 旅客的抱怨及服务补救等 问题，并结合航空公司的实际操 作给出了服务补救的流程。 第六章 总结与展望 6.1 本文总结 6.2 研究展望 对全文进行总结，并说明可 以继续研究的方向。 航空公司客运超售策略研究 8 第二章 收益管理及超售研究进展 2.1 收益管理研究进展 2.1.1 收益管理的产生、发展和应用条件 (1)收益管理的产生 收益管理理论及应用的产生有着其历史和理论上的必然性， 是适应现代市场 发展、客户关系演变的必然结果。收益管理的提出可以追溯到五六十年代，但是 直至七十年代末， 它的思想才真正得到系统的运用。 收益管理最早起源于航空业， 是随着航空运输市场内外部状况的剧烈变化应运而生的。早在六十年代时期，民 用航空市场发达的国家如英国、美国等，已经开始实施机票打折制度，但是还仅 仅限于包机。随着科技的进步，容量更大、运程更远的机型出现，各航空公司的 竞争日益加剧，一些公司开始尝试 7-21 天订票，周末票，过夜票的机票制度， 有力地加强了自己的市场地位和竞争能力， 这些技术手段的应用就是收益管理运 作技术的雏形。至六十年代末期，这些大型航空公司已经可以根据一周中市场每 日需求的变化，在平时和周末采用不同的运价以在需求低落期间刺激顾客需求， 增加航班的载运比。七十年代末，伴随以美国为首的许多国家政府对航空运输业 实行放松管制，使航空市场在除了安全管制下的进入管制、航线管制、定价管制 实行放开化，加剧了航空业的竞争局面，从而依靠传统规模、成本等优势分割市 场格局的管理模式渐渐力不从心。顾客需求量不断增多，但是需求特点和市场分 化情况更加剧烈，市场本身的不确定性增强，迫切需要新的管理方法保证收入的 实现。在这样的情况下，收益管理理论开始得到重视并迅速得到应用，取得了巨 大成功。70 年代后期，美利坚航空公司率先开发使用收益管理系统，在运输业 普遍亏损的大环境下创造了四年间近 20 亿美元的收入。英航、荷兰皇家航空公 司、德国汉莎航空公司及加拿大国际航空公司应用收益管理系统后在经营方针、 竞争环境、价格体系、库存分配不尽相同的条件下平均年收入增长达 3%-5%， 这对平均利润率 5%的航空业其意义不言而喻4。收益管理在航空业取得的成就 引起了学术界与商界的巨大重视，并且在对其他行业包括酒店、租赁、旅游等行 业进行成功应用的基础上，开始作为一支独立的管理交叉学科分支进行研究5。 (2)收益管理的发展历程 从收益管理的萌芽算起其发展经历了四十多年，不同时期有不同的热点。收 益管理是随着航空运输的发展而发展的，有着鲜明的实际应用背景，航空业的两 次革命促成了收益管理的产生和发展， 收益管理也随着航空业实际需求的发展而 南京航空航天大学硕士学位论文 9 改变着研究对象。收益管理的发展大致经历了以下四个阶段： 萌芽阶段（20 世纪 60 年代20 世纪 70 年代） 二十世纪六十年代航空运输的飞速发展带来旅客需求的快速增长， 也给航空 公司带来座位控制的新问题，于是产生了最早的收益管理技术超售控制。超 售既减少了座位浪费，又为更多旅客提供了旅行机会，可谓一举两得。今天，超 售仍然是一种有效的收益管理手段， 只不过控制超售的方法更现代、 更准确罢了。 形成阶段（20 世纪 70 年代20 世纪 80 年代） 随着航空业的发展，航空公司和航班日益增多，航线越来越复杂，出现了多 航段航班。为充分利用航班上的座位，航空公司开始销售折扣票。由于旅客的类 型和需求千差万别， 折扣票及其限制条件不能单一。 航空公司必须深入研究市场， 掌握旅客的心理，制定出合理的多等级票价及其相应的限制条件，以适应不同旅 客的需要。 发展阶段（20 世纪 80 年代20 世纪 90 年代） 航空客运真正兴起是在 80 年代的美国，随着航空管制放松带来更多的票价 种类和新型的中心辐射式运输网络结构，收益管理的研究对象发展为航段和始- 终点座位控制问题，也称之为网络化全航程收益管理。从网络着眼，根据订票者 对网络的实际价值决定是否接受订票要求。 成长阶段（20 世纪 90 年代） 随着全球技术、经济、生产和消费的一体化，航空公司通过联盟扩展它们的 网络，不需要巨额投资就能提供附加航线增加收益，联盟收益管理成为研究的热 点。此外，随着互联网和电子商务的发展，动态价格策略已成为有效的增加收入 的工具，越来越多的收益管理研究都转向该领域。目前，它已成为收益管理理论 和实践一个很活跃的分支。 (3)收益管理的应用条件 鉴于收益管理在航空业中的巨大成功， 许多学者将研究转向了它的适用条件 上。最早研究这个问题的是基姆士女士6，她认为收益管理的适用条件是：易腐 的库存，产能相对固定，市场能够细分，需求有波动，产品可以提前销售。雷伯 曼7和舒瓦茨8在承认以上条件的基础上又提出另外几个对收益管理有影响的条 件：微乎其微的单位销售成本，较高的边际产量成本，产品和需求波动周期有复 杂的关系。综合上述观点，收益管理适用条件为： 产品在本质上是易腐的 产品有很强的时效性，若在某段时间内没有出售，该产品就腐烂掉了。如飞 机一起飞，飞机上的空位就不能再卖出去了，这是收益管理进行折价销售的必要 航空公司客运超售策略研究 10 条件。 需求变动不定 需求随时间、季节的变化而变化。需求的不确定性给管理带来了许多麻烦。 对工业企业来说，可以通过一定的安全库存来应付波动的需求，但对于航空、酒 店、旅游等服务行业，应付波动的能力显然比较脆弱，因为产品无法储存。 产能相对固定不变 产能固定使得旺季时企业满足不了众多的需求，淡季时又有许多产品被闲 置，从而导致收入流失。这决定了只有通过价格手段才能调节变动的需求。 市场可以细分 这是收益管理最难也是最重要的条件。 市场可以细分就是说市场上至少存在 着两类以上的顾客，他们具有不同的偏好、价格敏感度以及购买行为等，这些特 征都是收益管理建立多等级定价体系的基础。 固定成本高、变动成本低 产品本身的成本或边际销售成本较低，与固定成本相比，几乎可以忽略，即 产品或服务的收益可以近似等于其利润。 这一特点决定了经营者可以采取弹性较 大的价格策略，可根据实际情况，将产品价格确定为高于变动成本的任一水平。 产品可以提前预订 提前销售带来许多问题，如预订取消、重复预订、no-show 的情况，这使得 问题更加复杂。产品预订一般通过预订系统来完成，它综合了需求预测和需求控 制技术。 上述这些条件都不对具体的行业进行限制， 因此， 收益管理的应用是广泛的， 它总能在相关行业的相关领域发挥作用。收益管理首先从航空业开始，然后推广 到酒店业和租赁业，在这些行业的应用中，收益管理逐渐找到了自己的应用环境 特征和针对问题，并开始有目的性地向相关的行业领域发展。例如旅游业的时间 管理，金融业的投资管理，制造业的销售管理，广告业的广告发布时段管理，高 尔夫球场的场地管理以及保龄球馆的营运管理。收益管理的应用是广泛的，虽然 研究对象不同，但只要在其应用环境下巧妙地对约束条件进行设定，就可能给企 业的运作带来变革性的进步。 2.1.2 收益管理的研究现状 所谓收益管理，指的是在恰当的时间以恰当的价格销售给恰当的乘客9。它 的关键是， 在制定价格时， 以市场为准则， 而不是以成本为准则； 在营销过程中， 着眼于微观市场，考虑到不同顾客的需求差异，提供不同价格的产品，同时设法 南京航空航天大学硕士学位论文 11 把产品卖给愿付更高价格的顾客。目前收益管理还没有统一的定义，但其研究内 容是明确的，大致可分为以下三个部分10： (1)基于数量的收益管理方法 自 1972 年 littlewood 的规则发表以来， 关于存量控制策略的研究异常活跃。 下面从两个方面介绍它的研究内容。 单资源存量控制 单资源存量控制问题是指把一种资源在不同类型的需求之间进行最优分配 的问题。基本原理包括两个方面，首先，产品被分配给一个顾客当且仅当由此获 得的收益大于这个产品的价值；其次，产品的价值应以它的（期望）替代成本来 衡量，替代成本也称为机会成本。 存量控制模型分为静态和动态两种， 静态模型假设旅客到达是按照从低到高 的顺序，动态模型对顾客的到达顺序不作要求。早期的静态存量控制模型一般要 求 6 个假设条件：1、不同产品的需求按照价格从低到高的顺序到达；2、不同产 品的需求量是相互独立的随机变量，某等级的需求量与存量控制策略无关，也不 依赖于其他级别的存量数；3、没有退订或是放弃的旅客；4、不会发生一个顾客 同时订购多个产品（即群订）的情况；5、不考虑多种资源的网络影响；6、顾客 是风险独立的。 littlewood 规则是在上述 6 个假设下提出的两个价格级别存量控制方法。 belobaba11扩展了 littlewood 规则给出被广泛应用的多价格级别下的 emsr 方 法。随后许多学者在其基础上进行研究，并把新方法与之对比以检验控制策略的 效果。brumelle 和 mcgill 等人于 1993 年用动态规划模型研究多级别问题，但应 用于实际的很少。动态模型对顾客到达顺序不作要求，假设顾客到达是一个马尔 科夫过程，lee 和 hersh12等一些人对此做了研究。1999 年 liang 讨论了时间连 续下的动态模型。此外，一些学者研究了不同产品的需求量相关的情况，如 belobaba11分析了存在顾客向上购买情况下的存量控制问题，talluri 和 van ryzin13等人讨论了存在顾客选择行为的一般控制模型。 lee 和 hersh12最早讨论了群订下的存量控制问题，2000 年 van slyke 和 young 等人及 2003 年 walczak 和 brumelle 进一步深入研究了该问题。单资源存 量控制问题的研究已趋于完善，群订是目前研究的一个热点。 网络存量控制 网络存量控制是指同时考虑占用多个资源的多种产品的销售量控制问题， 其 控制策略基本分为三类：分块预定限制，虚拟嵌套控制，竞标价格控制。2002 年 cooper 分析了分块预定限制的渐近性质。虚拟嵌套控制最早见于 belobaba11 航空公司客运超售策略研究 12 的博士论文。 1990 年 curry 分析了按起点和终点确定嵌套级别的虚拟嵌套控制机 制。2004 年 g. van ryzin 和 g. vulcano 研究了考虑顾客选择行为的虚拟嵌套控制 策略。1999 年 talluri 和 van ryzin 对竞标价格策略的性质作了分析，2003 年 bertsimas 和 popescu 等人又做了进一步研究。 2002 年 cooper 和 de mello 曾把分 块预定限制和竞标价格结合起来构造网络存量控制混合策略。 另一类网络存量控制方法是分解网络问题为单资源问题的探索式方法，如 od 因子法、 动态规划分解法和随机梯度法等。 2005 年 bertsimas 和 de boer 将随 机梯度算法和近似动态规划的思想相结合， 设计了一种求解虚拟嵌套控制策略的 算法。2006 年 cooper 和 de mello 提出了基于时间和状态空间分解的方法，给出 求解两资源问题的随机优化算法，建议把网络问题分解为两资源问题近似求解。 由于网络存量控制问题的复杂性，尤其是“维数灾难”的出现，使得至今也 没有找到很好的解决方法。因此这一领域的研究工作仍在继续。 此外，超售作为收益管理中出现最早的研究，是航空公司想通过适当的超售 来弥补机票预订被取消或放弃带来的损失。研究超售问题就是要控制超售量，以 在拒绝服务的潜在风险和增加公司收益之间寻求平衡。因此，超售也可归结为关 于数量的收益管理方法。本文将在后面章节中详细介绍。 (2)基于价格的收益管理方法 基于价格的收益管理包括动态定价模型和拍卖模型两部分。 任何动态定价模 型都要分析价格敏感性需求的建模问题，此外还要考虑顾客行为特点、潜在顾客 数量和市场竞争状况三个因素。考虑到顾客的战略性和市场竞争性，拍卖近年来 也成为一个研究热点。另一个趋势是研究存量控制和动态定价的联合策略。 动态定价模型 动态定价模型有多种分类： 按产品资源情况分为单资源模型和多资源网络模 型；按需求作为价格函数的随机性分为确定性模型和随机模型；按产品补充是否 灵活分为有补充的模型和没有补充的模型。 1994 年 gallego 与 van ryzin 在假设需求是时间连续的时齐泊松过程下给出 了单产品定价的随机模型，利用哈密顿-雅可比方程证明当销售时间足够长或剩 余存量足够大时，单一价格体系是渐进最优的，并在指数需求函数的条件下得出 了动态价格的最优解。gallego 和 van ryzin14在 1997 年建立了网络定价的随机 模型，并用其相应的确定性模型的解构造求解网络定价问题的探索式方法，还讨 论了超售下的定价策略。 smith 和 achabal 于 1998 年讨论了库存水平很低时没有 补充下的动态定价模型。 2000 年 zhao 和 zheng 分析了需求是连续的非时齐随机 过程的条件下， 产品存量的边际价值和最优价格随时间变化的单调性。 同年， feng 南京航空航天大学硕士学位论文 13 和 gallego、 feng 和 xiao 建立了几种情况下的需求时间连续的随机模型， 提出了 最大凹向包络理论并用它寻求有效价格集。最近，maglaras 和 meissner15提出了 一种运用两层优化模型降低行动空间维数的网络定价方法。zhang 和 cooper 研 究了考虑产品具有可替代性的多资源定价模型，并给出了求近似最优解的算法。 拍卖机制 如今计算机网络的迅速发展带来越来越多的网上交易， 使得网上产品拍卖成 为一种销售趋势，也促使了运用拍卖理论研究收益管理问题的发展。 besanko 和 wynston 于 1990 年应用博弈论讨论了公司面对战略性顾客时定 价的最优均衡策略。1998 年 cooper 和 menich 提出了最早航运网路的机票拍卖 模型，并证明如果去掉存量的整数限制，其无保留价格封标二级价格拍卖机制的 成交价等于 dlp 模型的竞标价格。2001 年 eso 针对航班剩余座位分配问题运用 迭代在线拍卖机制进行了分析。 2002 年 vulcano 等设计了单资源收益管理的多期 动态拍卖模型，提出修改的多单位二级价格拍卖机制，并证明该机制是激励相容 的。2004 年 van ryzin 和 vulcano 讨论了无限期有补充库存的最优拍卖策略。 基于数量和价格管理的联合策略 rajan 等人于 1992 年分析了价值易逝性商品在周期补充存量下的确定性模 型。 1997 年 garcia-diaz 和 kuyumcu 提出了用割平面方法研究网络收益管理的定 价和存量分配的联合问题。2001 年 walczak 和 brumelle 把单资源存量控制的动 态规划模型和动态定价问题联系起来， 使用半马尔科夫需求模型求解最优销售控 制。2002 年 chen 和 simchi-levi 等分析了有补充情况下单产品联合策略的随机 模型。2004 年李晓花和萧柏春16讨论了单资源定价和存量控制的统一策略，其 是在最大凹向包络原理上发展的。 (3)需求预测 需求预测是收益管理能得以有效应用的基石。 存量控制和定价模型都把总需 求看作随机变量，建立随机需求模型，主要有两类：一是在需求函数的基础上附 加表示不确定性的噪音项；二是用随机过程来描述需求。有限混合 logit 模型和 随机系数 logit 模型是两种描述顾客偏好差异性的随机效用模型， kamakura 等人 利用它们研究了顾客选择行为具有结构差异性的情况。 建立需求模型有两个重要 的方面需要考虑：一是需求的可替代效应，二是需求学习算法。需求学习算法方 面的研究还不多见，另外关于群订的需求模型也有待深入研究。 收益管理系统要求对很多变量进行预测，如需求量、退订率、放弃率等等。 预测的质量是决定收益管理系统运行效果的关键因素之一。 对预测内容的要求依 赖于使用的最优化模型，基于数量的收益管理除了要预测需求量以外，还要求预 航空公司客运超售策略研究 14 测反映顾客到达特点的订票曲线，退订率，用动态规划建立的最优化模型还要求 预测未来的销售收入，向上购买因子，离散选择模型的参数， “溢出量” ， “再售 量”等等。基于价格的收益管理模型都要求估计需求函数的参数，或至少是价格 敏感性。有些网络模型还要求估计交叉价格弹性