商用飞机C919的市场潜力预测分析XX数模

商用飞机C919的市场潜力预测分析XX数模

熊芳(13091357)

曾宇前(02099041)

李瑞云(02091120)

•摘要

本文以航空客机为研究对象，在辩证对比思维与数学模型的应用下,

对大飞机C919的未来市场作了一定深度的评估，并在误差同意的范

围内对其上是价格做出了预测。

问题一通过对国内外的航空行业市场情况的分析，运用层次分析法进

行辩证，对部分国内外典型商业客机从成本的各个构成方面进行全方

位剖析•，对中客C919的未来市场作了理性的预测与评估。

问题二通过要紧运用MATLAB分别对民航飞机需求情况与同类客机在

1991-2009之间的市场销售情况及市场占有率的曲线拟合与回归分析,

综合求出利润关于飞机价格的关系式，最后应用图形放大的方法对

C919的最优价格作出预测。

问题三则用所建飞机价格模型对当前的两种商用飞机价格进行预测，

分析对比结果。

关键字：层次分析法、曲线拟合、图形放大法、价格预测

•问题重述

中航C919是中国航空史上的一颗明星，它的研发标志着我国的航空

事业已到达了一个新的层次。在放手开发研制一种新飞机时，除了技

术细节外，还有很多经济问题需要回答。其中最重要的是飞机制造商

需要明白他的原始投资是否能够收回来，多久才能收回来。这就要预

测一下飞机的上市价格与市场前景。关于飞机这样庞然大物的高科技

商品，高投入，也高风险，周期还长，其销售价格除了与制造商的制

造成本、航空公司的运营成本有关外，还与同类型飞机的市场前景、

竞争格局等其它因素有关。而飞机的技术数据往往能够一定程度上反

映其中的一些因素。试查找有关资料，完成下面的任务：

问题一：结合飞机运营成本，从中航空公司的角度，对比同类客机

B737-800,评估一下国产大飞机C919未来的市场潜力；

问题二：从飞机制造商的角度，建立一合理的数学模型为将新开发的

商用飞机预测一个较合理的价格，并结合模型对C919的价格进行预

测；

问题三，结合有关数据，据模型计算当前A380-800与B737-800两种

商用飞机的价格，并说明所建价格预测模型的优缺点；

•问题一的求解：C919未来市场潜力预

测

(-)理论分析

运营成本

航班涉及的运营的成本具体到每一航班运行成本涉及的比较多,

将其分为两大部分

1、固定成本

包含：

1)人力，物力成本：要紧包含客机费用与飞行员，乘务员，机务等

有关人员的工资与福利成本。

2)飞机折旧：要紧包含：航材消耗件摊销，高价周转件摊销，飞发

折旧，飞发大修理的分摊，就当前中国民航来说，这是所有民航

企业中的成本核算的大头。

3）餐食及机上供应品费用：飞机上餐食与饮料等机供品的费用

4）民航基础建设基金：国家规定的用于民航基础建设的费

5）财务费用：财务费用要紧指公司与银行或者公司进行融资租赁时,

产生的利息费用。

6）管理费用：管理费用涉及的范围比较广泛，为保证公司正常运行

的所涉及的所有费用都能够归到这一费用中来，包含：公司管理

人员的薪资、福利、各类设备等。

7）起降服务费：飞机在机场起落时，机场公司所收取的起降费用

8）外站航班代理费与航路费：要紧指外站航班的航务代理费用与管

制部门征收的航路费。

9）其他杂项成本，如广告费等

2、可变成本

可变成本要紧指飞机执行航班时，实际航段耗油所需的费用，由

于实际的航段耗油与当日具体的客货总重量（即业载），与当天的天

气与飞机的性能衰减有关，通过AOC的sabre系统，通常在起飞前2

——3小时内，能够具体的算出。

概括起来，影响航空公司运营成本的关键因素要紧包含下列几个

方面:航线布局、燃油成木、维修费用、机队结构等，另外，国家宏观

经济政策、会计政策、航空公司营销策略也会对航空公司运营成本产

生重大影。

（二）大飞机C919与波音737-800的比较

根据初步技术方案，中国自主研制的C919大型客机初步定型为

基本型全经济布局168座、混合级布局156座，并可根据航空公司的

具体要求调整。设计经济寿命9万飞行小时，以平均每天8小时计,

可使用约30年。C919客机的进展目标是，为8至10年后的民用航

空市场提供安全、舒适、节能、环保、具有竞争力的中短程单通道商

用运输机。其市场定位是以国内市场为切入点，同时兼顾国外市场，

提供多等级、多种航程的产品。，C919面对的是中国广阔的市场，拥

有中国政府的大力支持。另外，在技术方面,相关于737与320来说，

C919使用的是新一代发动机、机体材料与机载设备，在同级别飞机

中处于领先水平。C919的市场前景会很好」

事实上，与民用航空中的“元老”波音与“新秀”空客飞机相比，

国产大飞机进展之路依旧漫漫。载客量为110座-215座的波音737

系列飞机萦绕着各色“光环”。波音737系列飞机是波音公司生产的

双发（动机）中短程运输机，享有“世界航空史上最成功的民航客机”

的美誉，它也是民航业最大的飞机家族，波音737系列的所有机型已

获得6000多份订单，如此大的销量在民航史上也是一个特例。

层次分析法:关于大飞机C919与波音737-800的全方位对比及分析、

评价，能够使用层次分析法，其准则层定性分析如下：

1）油耗

从油耗上来说，C919比同类飞机的油耗少12%-15%；C919拥有

很多优势。使用先进的发动机以降低油耗,，在燃油方面会比B737系

列与A320系列燃油解决百分之15左右，C919从机头、机翼到机尾、

发动机，在设计上都费尽心思，尽量减小阻力，有效降低油耗。

2)技术涵盖

机型：B737-800

C919与B737-800的性能参数对比飞机制造公司：Boeing

国际民航组织代码：B738

按尾流强弱分类M

机型：C919机长Gn)：39.5

机富O：12.55

长38米翼展3：34.31

主抡距。)：5.71

最小转弯半径册)：21.8

翼展33米发动机型号：CFM56-7turbofans

发动机台数:B737-800

Tsh：Boeing

高度12米发动机推力(马力)：2XH7KN

45度侧风(m/s):25.4

90度前风(m/s):18

客座数(两级/单级)156/168顺应(jn/s)：5

最大起飞重里识9：70553

最大起飞重量72500kg(STD)77300kg(ER)最大着陆重里张g)：65310

最大无油重里(Kg)：61690

最大业载(Kg)：1700。

最大着陆重量66600Kg最大载油里(Kg)：22000

燃油苔里(Ltr):28200

平均小时耗油里怎g)：2650

最大设计航程2200nm(STD)3000nm(ER)最大爬升率(亢/min)：4500

最大爬升率Gn/s)：22.7

最大下降率(ft/min)：

巡航速度0.7-0.8M最大下降率Gn/s)：

实用升限Gn)：12500

最大使用速度0.82-0.84M起飞距离。)：B737-800

着陆距离C)：1600

满载最大航程曲)：3565

最大使用高度12100mNM直:56R/B/W/T

最大巡航速度怎濡)：487

最大巡航速度•/h)：885

客舱压力高度2400m扇大巡京速度也)：.83

正常巡航速度怎濡)：453

初始巡航高度10668m正常巡航速度以/h)：839

正常巡航速度也)：.78

最小光洁速度(Kts)：210

起飞场长2200m最小光洁速度曲/h)：388

着陆场长1600m

进场速度102kg

3)销售价格

就销售价格来说，在与空客，波音竞争的同时价格低廉将成为

中国大飞机的要紧竞争优势。！2009年9月的香港航展，中国商飞的

负责人就表示中国制造的首架大飞机将，确信会比波音与空客同等机

型更便宜，，由于中国的采购成本与制造成本都比这两家公司低这个

就是制造成本优势！这就是价格优势。

由于中国的采购成本与制造成本比波音与空客两家公司低，中国制造

的首架大飞机将“确信会比波音与空客同等机型更便宜”。；另外，

C919在定价上很有优势，它会使得航空公司的直接使用成本降低10%

左右

4）材料

目前宝钢集团研制成功大型飞机起落架用300M超高强钢、四大

牌号钛合金结构用钢，与大飞机项目有关的发动机用特种钢材等的研

发也已全面展开。C919项目，基本确定所用材料要紧是铝合金、钛

合金、耐高温合金、高强度钢、复合材料等复合材料能提高飞机的结

构效能，并降低制造成本，是飞机先进性的重要标志。大飞机机体结

构的309/40%将使用复合材料。我们国家目前已经初步具备了大飞机

原材料的生产能力也省去了航材（就是飞机维修的配件）的进口所需

要的费用，，这也是降低生产成本的一个因素。

在使用材料上，C919将使用大量的先进复合材料，如铝锂合金、钛

合金等，其中复合材料使用量将达到20%,再通过飞机内部结构的细

节设计，把飞机重量往下压缩。同时，由于大量使用复合材料，较国

外同类型飞机80分贝的机舱噪音，C919机舱内噪音可望降到60分

贝下列

5）布局

而其客舱布局更合理，乘坐更舒适。C919客机属中短途商用机，

实际总长38米，翼展33米，高度12米，其基本型布局为168座。

标准航程为4075公里，增大航程为5555公里，经济寿命达9万飞行

小时。驾驶员在驾驶舱的视野也比传统的机头更加宽阔。C919使用

四面式风挡。该项技术是目前国际上先进E勺工艺技术，面前干线客机

中只有最新的波音787使用，它的风挡面积大，视野开阔，由于开口

相对少，简化了机身加工工业，减少了飞机头部气动阻力。但是工艺

难度相对较大，机头需要重新吹风，优化风挡位置与安装角，同时也

有风挡玻璃面积相对较大，制造工艺复杂，成本较高。属于国际上比

较先进的设计。

使用先进的维修理论、技术与方法，降低维修成本，进一步节约

了运营成本

6）劳动力

中航空工业旗下的哈飞、陕飞等集团基木确定为大飞机的五大主

制造商。从劳动力来说，依照欧美国家，有一定的优势。

7）环保

从环保角度来说，它的排碳量会降低50%。在减排方面，C919将

是一款绿色排放、习惯环保要求的先进飞机，通过环保的设计理念,

有望将飞机碳排放量较同类飞机降低50%。

8）舒适

舒适性是C919机舱设计的首要目标。机舱座位布局将使用单通

道，两边各三座，其中中间的座位空间将加宽，有效地缓解以往坐中

间座位乘客的拥挤感。据官方资料表示，C919使用先进的环控、照

明设计，提供给旅客更大观察窗，更好的客舱空间，提供给旅客更好

的舒适性;同时降低剖面周长0.326%,降低剖面面积0.711%,机身

结构重量降低26.7kg。此外，C919飞机将较国外同类飞机机舱尺寸

加大，行李舱位置将加高，使用先进的电传操纵与主动操纵技术，提

高飞机综合性能，改善人为因素与舒适性；使用先进的综合航电技

术，减轻飞行员负担、提高导航性能、改善人机界面；。

通过与国外一些成功的低成本航空公司的成本结构进行比较，找

出我国航空公司的成本可降空间。由于目前中国尚没有比较纯粹的低

成本航空公司，因此选取属于网络型的成本相对较高的航空公司进行

比较。尽管低成本航空公司与传统网络型航空公司的市场对象不一致,

但通过成本结构对比，对我国航空公司操纵运营成本仍有很大启发。

选取具有代表性的国外低成本航空公司：美国西南航空公司（SWA）与

捷蓝航空公司（JotBluo）,国内航空公司要紧选取中国国际航空公司

（国航）与中国东方航空公司（东航），进行比较。

表12004年中、美航空公司运营成本对比

美国航空公司中国航空公司

运营成本

SWA/回美元JetBlue/回美元国航/0人民币东航/回人民币

工资、奖金与权益244333711829213221865878

飞行运营成本

燃油费100025536683537525429658

维修材料与费用4584490128356481396283

飞机租金1797021610712564168049

折旧摊销431765403463252―•

销售费用2631981387088772219

地面运营成本航路费―•—•2698234—•

机场起降及地面处理费用4089118142303493019742

航空餐饮费用一一1171784758046

系统运彗成本

其他运营费用1055214509902821230414G

总经营成本597611530292903550619714021

资料来源：《中国与欧美低成本航空公司成本结构比较研究》，施长芬、魏法杰

表2航空公司各成本因素占总运营成本比例

美国航空公亘中国航空公司

运营成本

SWAJetBlue国航东航

工资、奖金与权益40.8829.2410.069.46

燃油费16.7322.1528.7727.54

飞行之营成本

维修材料与费用7.663.899.777.08

飞机租金及折旧推销10.2112.7315.6221.14

销售费用0.035.484.783.92

地面运营成本航路费一—9.29一

机场起降及地面处理费用6.837.9114.5715.32

航空餐饮费用―•―•4.043.85

系统孟营成本

其他运营费用17.6518.63.1111.69

总经营成本100100100100

资料来源：《中国与欧美低成本航空公司成本结构比较研究》，施长芬、馥法杰

从表2显示的数据能够看出，美国西南航空公司与捷蓝航空公司的成

本结构中，人力成本所占的比重相当高，占总运营成本的30%〜40%,

其次是燃油费，占20%左右。而我国航空公司占比例最高的为航油

费，且远远高出其他成本所占的比例。机场起降及地面处理费用也在

总运营成本中占了比较大的比重，这部分成本也非航空公司所能操纵。

通过以上表1、表2的比较研究得知，在要紧的可控成本因素方面中

国航空公司运营成本仍有可下降空间。

首先是工资、奖金与权益。根据表2的数据显示，我国航空公

司在人力成本上占有明显的优势，只占总运营成本的10%左右，而

两家美国低成本航空公司则分别占到各自总运营成本的30%或者40%

左右。通过提高员工的运营效率，这部分成本还可进一步降低。

其次，低成本航空公司的飞机拥有维修费用、飞机租金、保险

费及折旧摊销费用成本通常比传统航空公司低。

以上数据及图表说明，中国有着良好的航空市场环境关于C919

研发与投入商业航线都有着相当好的国内国外条件，因此综上所述，

在接合航空公司运营成本与C919合737-800各自本身的特性的综合

分析，得到一下结论：C919相对波音737-800更具市场潜力。

•问题二求解：C919价格预测

一、模型假设

为了预测C919的价格，我们需从下列因素考虑：

1.需求量：根据上海商业飞机公司对C919大型客机以国内销售为主，

打入国际市场的市场定位，我们假设它的销售市场全在中国。由

于国内市场对大型客机的需求量在某段时期内是一定的，根据市

场历史销售规律与需求拟合曲线，我们能够得到国内客机需求量

No

2.在众多因素的影响之下，假定市场占有率只受价格的波动。

3.模型的建立是在理想的请况下，有客机生产量等于科技总销售量，

没有剩余。

4.利润：假设利润等于销售收入去掉成本，同时公司的最优策略原

则是利润R(p)最大。

二、模型的分析建立与求解

为了完成对C919的上市价格预测，先建立一个预测C919开始交

付后十年内中国航空市场的客机需求量的模型，然后再建立一个商用

客机的市场占有率关于客机定价的模型，在此基础上，得到C919的

销售量的预测函数，在销售量与制造量相等的理想情况下，最后由销

售量、成本、定价三元素即可的到利润关于定价的关系式，求出最大

利润值对应的最优价。

＞需求量的预测模型：时序外推预测模型

1、模型分析

影响未来中国客机需求量的各类因素很难确定，能够简化考虑与

时间序列的关系，以时间因素作为各类影响因素的综合参量。使用时

序外推模型预测客机需求总量，侧重分析客机需求进展趋势。

根据未来各年的客机需求量我们能够将从C919投入使用后十年这个

客机周期内国内客机总需求量统计出来。

表一我国民航近年飞机架数统计

序号年份飞机数(架)

11985470

21986481

：-；1987192

11988513

51989571

61990597

71991630

81992694

91993708

101994719

111995720

121996750

131997770

141998801

151999795

162000828

172001862

182002937

1920031006

将表格导为散点图，能够更形象地看出随着时间的往后推移，商

用客机在中国市场的需求的变化趋势。

图一我国民航近年飞机架数统计散点图

2、模型建立及求解

我们由y与x的关系建立一元线性回归模型。通过分析图中飞机

数量走势，确定选择一元线性回归方程作为数量的变化趋势的模拟,

Y邛o+Pix+e

其中Bo、Bi为两个未知参数，€为其他因素对y的影响，x是非随机

可精确观察的，w是均值为零的随机变量，是不可观察的。

建立数量与时间之间的回归方程，代入数据，应用MATLAB编程求解方

程中各参数，得到飞机数量的拟合值及残差。

编程拟合如下：

2T输入数据：

»x=[1985:1:2003]';

»X=[ones(19,1)x];

»Y=[470481492513571597630694708719720750770801

7958288629371006]，;

2-2回归分析及检验：

>>[b,bint,r,rint,stats]=regress(Y,X;;

>>b,bint,stats

b=

1.0e+002*

-5.3283

0.0027

bint=

1.0e+002*

-5.8204-4.8361

0.00250.0030

stats=

0.9692535.60160.0000780.0594

即即二-5.3283*(1.0e+002)；加=0.0027*(1.0e+002)；匹的置信

区间为［-5.8204*(L0e+002),-4.8361*(1.0e+002)］，Bi的置信

区间为［0.0025*(l.0e+002),0.0030*(1.0e+002)］；R2=0.9692,

F=535.6016,P=0.0000,P<0.05,可知回归模型

y=(-5.3283+0.0027x)*(1.0e+002)成立。

2-3残差分析，作残差图：

rcoplot(r,rint)

从残差图能够看出，除最后一年数据外，其余的数据残差离零点均较

近，且残差的置信区间均包含零点，这说明回归模型

y=(-5.3283+0.0027x)*(1.0e+002)

能较好的符合原始数据，而第最后一个数据可视为特殊点。

2-4预测及作图：

z=b(l)+b(2)*x

plot(x,Y,'k+，,x,z,，r，)

图二残差分析图

ResidualCaseOfdefPla

24681012141618

CaseNumbef

图三中国航空市场销售需求量拟合

得各数据点及回归方程的图形如图所示，能够看到只有最后一个点离

回归直线较远。

3、模型检测与应用

根据所得模型求出C919在投入市场使用周期十年内(2016〜2025)

国内市场飞机的总需求量N=2145(架)。而这与专家预测的结果大致

相同。

＞市场占有率的建模与模型的求解

市场占有率是所有行业中的一个至关重要的因素，它与产品的定价息

息有关，同时直接影响着产品的利润。在2008年一次中国民航各类

机型的分布情况的调研中（见表二），能够清晰明了地看出，不一致

的价格，市场占有率大不相同。加上据表二中数据所建立的散点图，

能够利用MATLAB拟合出一条理想曲线，见图四。

表二2008年中国民航中各类机型的市场占有率调研报告

机型数量总数单价市场占有率

B737-30011876.0-87.081.50.1151

B737-600351.5—58.5550.0029

B737-70012258.5-69.5640.119

B737-8OO25372.5-81.076.80.2468

B737-900576.0—87.081.50.0049

B747-400-1

26234-266.5251.60.0254

B747-400F22

B767-30011144.5-161.5153().0107

B767-300ER8144.5-161.51530.0078

B777-20014205.5-231218.30.0137

B777-200ER6205.5~231.0218.30.0059

A319-10012463.3-77.370.30.1209

A320-20019073.2-80.676.90.18536

A321-1002

6887.7-92.890.30.0663

A321-20066

A330-20036176.3-185.5180.90.0351

A330-30023195.9-205.7200.80.0224

A340-30011211.8-219.2215.50.0107

A340-6007245-253.7249.40.0068

图四中国航空市场不一致价位客机市场占有率散点图

♦系歹M

说明：为避免部分区域的散点过于密集而影响拟合精确度，图中少数临近点已被

处理为一点。

图五中国航空市场不一致价位客机市场占有率拟合

说明：在高精度的拟合中h(p)曲线并不是一条一次曲线，但是考虑到实标情

况中p不可能小于0,而且P-8时，h(p)不可能小于0,因此他是一条弯曲的

一次函数曲线。

MATLAB编程如下:

x=[6470.376.981.590.3153180.9200.8215.5218.3249.4

251.6];

y=[0.1190.12190.43210.12000.06630.01850.03510.0224

0.01070.01960.00680.0254];

A=polyfit(x,y,2)

A=

0.0000-0.00330.37912

z=polyval(A,x);

plot(x,y,'k+',x,z,'r')

拟合的结果给了我们一条市场占有率h关于单价p的函数曲线：

h(p)=-0.0033p+0.3791

即，若C919上市的价格为p,那么，它的市场占有率为h(p)

＞制造成本的建模与模型的求解

商用客机的成本跟众多因素有关，诸如运营成本、制造成本等等,

同时客机的制造数量是所有因素中最为突出的一点，根据波音产品分

析部门的估计，客机的通常制造成本为与制造量的关系式为