中国航班轮档时间延误损失研究

武勇彦，鱼海洋，胡华清

（中国民航科学技术研究院，北京 100028）

中国航班轮档时间延误损失研究

武勇彦，鱼海洋，胡华清

（中国民航科学技术研究院，北京 100028）

航空延误是当前社会关注点，测算航班时间延误及其损失很有必要。为测算轮档时间的延误及其经济损失，以分机型业务量数据为基础，通过不同类型函数比较，采用对数模型拟合速度与航程之间的关系，得出中国航班轮档时间的变化特征。在此基础上，以2005年航程-航速关系为基准，测算历年航空公司、旅客、货邮的轮档时间延误规模。根据相关活动的单位时间价值，估算得到历年中国航班轮档延误损失，为测算中国航空运输延误损失提供了依据。经过测算，2015年旅客、货邮、航空公司轮档时间延误带来的经济损失分别为22.0亿元、11.5亿元、236.2亿元。

轮档时间；延误损失；航空运输；对数模型

航班轮档时间是运输飞机空中飞行时间与地面滑行时间之和[1]。此参数是航空公司编制航班计划的重要参数，是评价航空运输系统运行及管制效率高低的关键指标，在一定程度上反映了航空运输服务国民经济的好坏。围绕航班延误及其损失，国内外进行了大量研究。中国民用航空局相关规章制度给出了航班正常率的统计方法[2]。美国、欧盟等均建立了航班延误损失的估计方法并估计了延误损失规模[3-6]，但限于国内航班数据的可获取性，很难参考使用其方法。国内航班延误研究重点在延误损失模型[7-10]，部分航空延误损失的研究也受限于数据的获取，往往采用较多假定[11-12]。本文将航班延误分为起飞前延误和撤除轮档后的延误两部分，飞行前的时间延误可由航班计划离港时间与撤除轮档的时间相减得到，而撤除轮档后的延误往往被人忽略，难以精确测算。基于此，本研究根据民航历史数据，建立了轮档时间的航程-航速模型，并估计带来的航班时间延误规模及其经济损失，为精确测算中国航空运输时间延误损失奠定了基础。

1 航班航程与航速关系

航段飞行时间与平均航速呈现反比关系。因此，通过建立航程与航速之间的关系来得到航班轮档时间变化规律和变化趋势。

1.1 数据选择与处理

不同类型运输飞机性能存在较大差别。国内航空公司以喷气式飞机为主，完成了中国绝大部分的航空运输业务量，涡桨式飞机使用及业务量比例均较少。以2014年为例，喷气式客机完成中国旅客运输量、货邮运输量的比例分别达到99.8%、100%。因此，为便于年份之间的相互比较，只考虑喷气式飞机。

选择2005—2015年分机型业务量数据，具体指标主要包括轮档时间、飞行里程、飞行班次及相关的运输量和业务量数据。考虑到数据四舍五入带来的影响，选择年航班执行超过20班以上的数据，计算历年分机型国内、国际、地区等航班的平均航程与平均航速，2005年与2015年航班平均航程与平均航速关系如图1所示。总体来看，在同一年份内，中国平均航速随航程的增加而不断增加，这与常识较为符合。

图1 2005年与2015年航班平均航程与平均航速关系Fig.1 Relationship between average flight distance and average speed in 2005 and 2015

1.2 航程-航速关系建模

为更精确地描述二者之间的关系，选取线性、指数、对数、多项式、幂函数等模型拟合航程-航速的关系，比较不同类型函数的拟合优度和函数的走向，选择对数函数作为航程-航速的拟合函数。根据2005年航空运输数据拟合得到5种函数的回归模型，比较拟合优度结果，如表1所示，对数函数拟合程度最高，说明其最能反映航程与航速之间的关系。其他年份也得出了类似的结论。根据2005—2015年的数据，建立历年的航程-航速对数函数模型。

1.3 典型年份的航程-航速比较

为比较不同年份同等航程下航速之间的变化，可通过绘制相关年份间的散点图，但是数据点较为密集，很难看出相互之间的差别。因此，选择2005年、2010年、2015年作为典型年份，以500 km为航程间隔，绘制对数模型下的计算航速值，如图2所示。通过比较典型年份航班航速变化，得到如下轮档时间变化特征：

表1 2005年不同函数模型及其拟合优度值Tab.1 Different function models and their goodness of fit value in 2005

1）同等航程下，随着年份的增加，中国航速不断降低。这意味着轮档时间逐步增长，乘客及货邮的航程时间逐步上升，飞机的使用效率下降，飞行期间的延误在不断增加。

2）与2005年相比，2010年不同航距的航速全面下降。说明“十一五”期间是中国航空运输运行状态变化快的时期。从航班正常率上面可以看出，2005年航班正常率为82.1%，2010年则下降到74.9%。

3）与2010年相比，2015年不同航距的航速继续下降，这说明“十二五”期间中国航班运行环境条件并没有改善，反而变得更差，表现在“十二五”期间中国航班正常率继续下降。在不同航程比较中，3 000 km航程以下的航线航速下降速度更快，这反映了中国国内航班运行环境比国际环境的变化快。

图2 典型年份航班同等航程下的航速比较Fig.2 Speed comparison within same distance

2 中国航班轮档时间延误估算

2.1 基准选择

为得到中国航班轮档时间延误规模，需选取比较基准。与车辆交通不同，航班轮档时间包括航班飞行时间和地面滑行时间。这使得很难测定理想条件下航班轮档时间。本文采用相对比较方法，选择2005年作为基年，通过比较其他年份与2005年不同航程的轮档时间来得到航班时间延误。

2.2 轮档时间延误估计

根据历年分机型航班业务量数据，通过计算不同类型飞机的航班、旅客及货邮的航程，测算其与同等条件下的2005年的时间差，作为航班飞行、旅客运输、货邮运输的时间延误。总体来看，随着航空运输市场规模的增大，中国旅客、货邮、航班轮档的时间延误呈现稳步增加趋势，如图3所示，这与近年来旅客感受到航行时间逐步增加和航空服务质量下降基本一致。根据相关测算，2015年中国旅客运输、货邮运输、航班轮档延误分别达到7 057.8万人小时、144.1万吨小时、54.9万小时。

图3 2005年以来中国旅客、货邮、航班轮档时间延误变化Fig.3 Delaychangeofpassengers,cargo,aircrafthourssince2005

3 中国轮档时间延误经济损失估计

轮档时间的增加给航空公司、旅客、货邮等带来了较大的经济损失，影响旅客活动行程安排，延迟货物到达目的地，增加了航空公司的成本支出，间接影响了与航空运输有关的国民经济活动。根据相关活动单位小时产生的价值量，即可测算中国航空运输时间增加带来的经济损失。本文主要考虑旅客、货邮、航空公司等直接经济损失，其他间接经济损失暂不考虑。

3.1 旅客运输经济损失

从国外研究来看，国外旅客经济损失计算考虑不同类型乘客的支付意愿[3-4，6]。中国经济正处于快速增长期，居民收入变化速度快，测出的支付意愿时效性并不太好，因此采用单位小时平均工资。中国机场主要位于大中型城市，旅客也主要来自于城镇居民，因此，在测算旅客经济损失时，其标准为城镇单位就业人员每小时平均工资。

根据历年全国平均工资水平，考虑年工作天数及每天工作小时数，得到历年的小时工资水平，测算其延误损失规模。以2015年为例，全国城镇单位就业人员年平均工资为62 029元，工作天数为249天，日工作时间8 h，小时工资为31.14元。2010年和2015年由轮档时间延误给乘客带来的直接经济损失分别为6.9亿元和22.0亿元，如图4所示。

图4 2006—2015年中国航班轮档时间增加给航空公司、旅客、货邮带来的经济损失变化Fig.4 Delay cost growth of passengers,cargo and aircraft hours 2006—2015

3.2 货邮运输经济损失

航空运输具有速度快、时效性强的特点，因此，同等重量下，航空货邮价值量也远远高于铁路、公路及管道运输的货物。考虑到很难得到具体航空货邮的价值量，这使得其经济损失很难估计。本文以航空公司的货邮吨公里收入为标准，按照货邮时间延误确定潜在产生的货邮周转量，假定其经济损失与航空公司货邮收入等同。以2006—2015年国航的货邮吨公里收入作为标准，则2010年和2015年中国货邮时间延误经济损失分为10.0亿元和11.5亿元，如图4所示。

3.3 航空公司经济损失

轮档时间的增加迫使航空公司扩大机队和人员规模，提高员工工资成本支出，加大航空公司调度复杂程度，增加了航空公司油耗，因此，航空公司经济损失主要是由延误增加带来的成本增加。根据历年机型的单位小时平均运行成本，可以估算航空公司成本增加，以此作为航空公司的经济损失。以2014年为例，中国航班轮档时间增加了51.5×104h，当年在册运输飞机年利用3 555 h，相当于损失145架飞机的运力。经测算2010年和2015年，航空公司运行延误带来的经济损失分别达到135.7亿元和236.2亿元，如图4所示。

4 结语

本文根据航空运输分机型业务数据，在比较多种类型函数的前提下，采用对数函数建立了航班航程与航速之间的关系。选择典型年份2005年、2010年和2015年，比较了2005年以来航班轮档时间的变化。通过设定基准年，测定了2005年以来飞机、旅客、货邮的时间损失。根据相关活动的时间价值，得到了2005年以来中国航班时间延误损失。本文建立了测定中国航空运输轮档时间延误损失的方法，为完善中国民航运输延误损失理论奠定了基础。本文在未来仍会进一步研究，包括延误发生的具体阶段、旅客和货主的支付意愿等问题，同时结合航空运行管理政策提出相关的改善政策建议。

[1]中国民用航空局.民航综合统计报表制度[Z].北京:中国民用航空局,2015.

[2]中国民用航空局.民航航班正常统计办法[Z].北京:中国民用航空局,2012.

[3]Institut du Transport Aérien.Cost of Air Transport Delay in Europe[R].Paris:Institut du Transport Aérien,2000.

[4]BALL M,BARNHART C,DRESNER M.Total Delay Impact Study[R].Berkeley:UC Berkeley Transportation,2010.

[5]Transportation Research Board.Defining and Measuring Aircraft Delay and Airport Capacity Thresholds[R].Washington,D C,2014.

[6]Joint Economic Committee.Flight Delays Cost Passengers,Airlines,and the U S Economy Billions[R].Washington,D C,2008.

[7]赵文智,刘 博.航班延误成本测算方法研究[J].交通运输工程与信息学报,2011,9(1):5-9.

[8]王 军,陈 龙.航班延误时消费者的损失及服务补救体系评价[J].西安财经学院学报,2014,27(5):28-33.

[9]李 雄,刘光才,颜明池,等.航班延误引发的航空公司及旅客经济损失[J].系统工程,2007,25(12):20-23.

[10]冯 敏,李 鹤,朱新华.航空公司的航班延误成本模型[J].中国民航大学学报,2007,25(6):20-23.

[11]都业富,田振才.民航航班延误成本的上升趋势[J].综合运输,2004,(10)：60-62.

[12]管清友,郝大明.中国航班延误经济损失惊人[EB/OL].(2013-11-04)[2016-09-20].http://www.bwchinese.com/article/1048526.html.

（责任编辑：刘智勇）

Study on delay cost of block time in China

WU Yongyan,YU Haiyang,HU Huaqing
（China Academy of Civil Aviation Science and Technology,Beijing 100028,China）

Since air delay is a current hotspot of social concern,it is necessary to accurately estimate flight delays and loss based on air traffic data.Logarithmic model is used to fit the relationship between speed and distance and the trend of flight time in China is drawn.With the relationship between speed and distance in 2005,flight delays of airlines,passengers,cargoes and mails are estimated.Based on the unit value of time-related activities,the flight delay cost is estimated.The delay costs of passengers,cargoes and mails,and airlines are respectively¥2.20 billion,¥1.15 billion and ¥23.60 billion in 2015.

block time;delay cost;air transport;logarithmic model

F560

：A

：1674-5590（2017）04-0058-04

2016-10-20；

：2016-12-16

：国家自然科学基金项目（U1233129）

武勇彦（1983—），男，河南濮阳人，助理研究员，博士，研究方向为民航规划.