单人制机组运行模式下的机组成本特点研究

江可心，孙 宏

(1.中国民用航空飞行学院 机场工程与运输管理学院，四川 广汉 618307；2.中国民用航空飞行学院 飞行技术与飞行安全科研基地，四川 广汉 618307)

单人制机组(SPO)是新一代商用飞机运行的未来趋势，机上仅设置单一驾驶员，通过驾驶舱智能自动系统在地面航空公司操作员协同下实现飞行驾驶。该模式在保持不低于双乘员驾驶模式安全性标准的前提下，有助于消除飞行机组决策冲突、提高复杂状态下的决策效率，同时通过简化驾驶舱资源配置、减轻飞机重量、减少飞行员数量以提升运营经济性。鉴于航空运输市场竞争日趋激烈，而机组成本是航空公司运行成本的重要组成部分，因此未来的SPO运行对于航空公司有效控制飞机直接运行成本(direct operating cost,DOC)具有重要价值。本文以A320、A330机型在典型国内航线结构下的运行为例，运用飞机航线运行成本评价模型进行SPO运行模式与传统双人制机组运行模式的机组成本对比分析。

1 飞机航线运行成本评价模型

飞机直接运行成本(DOC)是评价飞机航线运行经济性的关键指标，其概念提出始于1940 年[1-2]，Mentzer等通过对ATA成员航空公司运行成本构成状况的长期统计分析，首先于1967年公布了一套系统的飞机直接运行成本估算方法并得到业内的广泛认可，简称ATA67方法[3]。该模型本质上是一个基于统计学模型，其中纳入统计的主要成本项包括折旧成本、利息成本、保险成本、燃油成本、直接维修成本、机组成本、机场收费、航路费、民航发展基金、餐食费等。在此基础上欧洲航空协会加以改进形成了AEA85模型[4-5]，张康、叶叶培、汪瑜、孙宏等根据国内航空公司运行管理模式特别是成本统计口径的的特点，并基于AEA85模型改进得出了国内航空公司飞机直接运行成本评价模型，其最主要改进在于在分析机组成本构成时充分考虑了飞行员初始培养、训练的成本，以及飞行员利用率、人机比等要素对DOC的影响，是模型更贴近国内航空公司运行管理模式的特殊性[5-6]。国内飞行机组评价模型与AEA飞行机组评价模型相比差别较大，主要差异是适用市场不同，针对欧洲与中国不同现状提出。

DOC由折旧成本、利息成本、保险成本、燃油成本、直接维修成本、客舱乘务员成本、机场收费、导航费、地面服务费、民航发展基金、餐饮费构成。其中，折旧成本是将购机的初始投资成本分配到各个收益期间的一种方法；保险成本包括机身险、第三者责任险、旅客法定责任险等；燃油成本是DOC中最主要的部分之一；飞机直接维修成本一般由机身维修工时费、机身维修材料费、发动机维修工时费、发动机维修材料费4部分构成。中国机场收费项目包括起降费、停场费、旅客服务费、安检费和客桥费等；民航发展基金是中国特有的直接运行成本项目，在中国境内乘坐国内、国际和地区航班的旅客都将承担。关于成本的详细构成参考文献[7]。

根据上述分析得出的机组成本计算公式为

机组成本=机长成本+副驾驶成本+空乘成本+空保成本

(1)

机长成本=起降费+机长小时费×机长小时费系数×轮档时间+轮档时间×

(2)

副驾驶成本=起降费+副驾驶小时费×副驾驶小时费系×轮档时间+轮档时间×

(3)

CCAR121部R5版执行以前国内飞行机组平均年利用率水平为950 h、在全球处于较高水平，这对于防范飞行员疲劳驾驶是不利的，因此逐渐控制机组年利用率是行业发展的趋势，随着CCAR121部R5版规章修订版的推行，目前国内飞行机组年利用率已降低到850 h左右，且有理由相信未来会趋近国际航空发达国家的平均水平700 h。

国内外飞行员培养模式不一样，国外飞行员培训费用由自己支付，国内培训费用由航空公司支付，其中涉及到机组成员人机比和利用率的问题，需要反映在这个模型中进行修正，将训练费计入该模型。机组成本模型中工资数据见表1，其他数据见表2。

表1 机组成本模型中工资数据

表2 机组成本模型中其他数据

飞行机组成本包括工资(含社会福利)、驻外津贴和培训费，其中培训费包括改装费和复训费，涉及飞行模拟器租金和出差补贴等。现代民机通常配备两人机组(机长和副驾驶)，客舱乘务员成本的构成类似于飞行机组成本(可以忽略培训费)。该成本主要取决于每架飞机配备的空乘机组数，以及乘务员的年薪酬基准。有成本具有空勤机组也有乘务机组。

针对国内航司的特点构建机组成本模型。为对机组成本要素量化评价，建立国内航空公司成本构成特点的机组成本评价模型。津贴分摊、年复训费用分摊、小时费、起降费、基本工资和初训费用等空勤、机组人员相关的费用称为机组成本，本模型将基本工资分摊、津贴分摊、年复训费用分摊和初训费用分摊到轮档时间。

小时费是飞行机组和乘务组的飞行津贴，随技术等级和航线复杂性进行变化，与轮档时间相关。起降费是在某些航空公司特殊航线下的额外补贴。年基本工资分摊是将年固定工资按基础类别和轮档飞行时间分摊到轮档小时。年复训费用分摊是包括由机长与副驾驶共同分担的模拟机使用费，含教员和检查员费用。初训费用分摊是飞行员进入航空公司之前的费用，该费用由航空公司支付，在整个服役期周期内回收。除此之外，机组年利用率也是影响因素之一。

2 飞行机组构成对DOC的影响分析

为了量化分析SPO模式、双人制机组运行对飞机DOC的影响，选取A330、A320两个机型在支线、一般干线、远程航线3类典型市场进行对比分析，分别为昆明—天津、三亚—乌鲁木齐、西安—武汉，长度为1 193、2 153、385 n mile(1 n mile=1.852 km)，年利用率选择950、850、700 h 3个水平。

为减少变量和降低变量特殊性，选择一般航线进行分析，目前费用本身占比较小。为控制特殊变量，未选择特殊复杂航线，故起降费不予以考虑。初训费用是指飞行员在进入航空公司之前所产生的相关培训费用且费用本身占比较小，同样不予以考虑。

表3、图1为三亚—乌鲁木齐、昆明—天津、西安—武汉3条航线中，年利用率分别为950、850、700 h的条件下，单人制机组和双人制机组下机组成本占DOC的比值。

表3 A320、A330不同机组与年利用率的航线机组成本占比 %

实线代表单人制机组成本占DOC的比值；虚线代表双人制机组图1 不同机组与年利用率的航线机组成本占比

总结图1得出结论：在年利用率和机型相同时，航线越短则单人制机组成本占DOC比值下降率越高。在年利用率和航线相同时，机型越小则单人制机组成本占DOC比值下降率越高。在机型大小和航线长短相同的情况下，年利用率越低机组成本占DOC比值下降率越高。原因如下：

利用率降低导致机组需要的人数会增多，机组成本占比增大，虽然有利于保证安全性，缓解机组疲劳程度，但是对人力资源的利用率下降，推行单人制机组有利于解决此问题。随着对机组疲劳重视程度的加强，机组成本占比越来越高，因此单人制机组对降低成本的意义越来越大。再具体对比两种机型发现，在年利用率和航线相同时，机型越小则单人制机组成本占DOC比值下降率越高，这是由于大飞机航程较长，燃油成本、维修保养成本较短航程高，而机组成本的增长速度不及燃油成本、维修保养成本，使得变为单人制机组以后机组成本变化率较低。而小飞机航程较短，燃油成本、维修保养费用较少，机组成本的增长速度高于燃油成本、维修保养费用，使得变为单人制机组以后机组成本变化率较大。

为此提出以下措施：

1)从不同航程的航线角度看，单人制机组适合执飞较短的航线，且在CCR141部逐渐限制飞机年利用率的情况下，机组成本下降尤为可观。因此在未来单人制机组进行推行时，建议优先考虑较小机型。

2)对比不同大小的机型来看，单人制机组的实行对小机型机组成本下降优势明显。对比本文示例数据可以看出，在年利用率和航线相同时，机型越小则单人制机组成本占DOC比值下降率越高。因此，可以考虑在小机型航程及运力范围内，增加对较小飞机的运用。

3)从不同年利用率角度看，年利用率降低导致机组需要的人数会增多，机组成本占比增大，为此推行单人制机组有利于解决此问题。

除此之外，智能驾驶带来了新的课题，也为中国民航实现创新发展提供了重大机遇，其问题如下：首先，智能航空器设计适航、飞行运行程序智能驾驶下，飞机上有人类飞行员和智能飞行员两位飞行员。智能飞行员的适航管理要按照飞行训练的体系。故未来需考虑智能飞行员的适航管理与人类飞行员的训练管理的融合。其次，飞行运行程序也需要继续改进。SPO模式下的飞行员选拔与训练体系革新，美国飞行员需要经过1 500 h通航训练，是成熟的飞行员。而中国现有飞行员训练分为两个阶段，第一个阶段为飞行学员阶段，接受地面理论培训和飞行培训；第二阶段，飞行学员从航校毕业后，将入航空公司进行机型改装训练，改装训练完成后上座观察、驾驶飞机、积累经验，成为副驾驶；而当飞机上只有一个飞行员，副驾驶的培养渠道就断了。此外，如何在早期甄别出只能当副驾驶的飞行员也是在训练选拔的时候必须解决的问题。最后，SPO模式下的驾驶舱资源管理，即如何在SPO模式下正确处理人、机、环境三大要素的关系；SPO模式下的运行控制，即SPO模式需要配置地面飞行员，起到监控和辅助运行的作用，如何定义人员作业模式和运行要求也是要解决的问题。

3 结论

利用飞机航线运行成本评价模型，对飞行机组在不同机型、航线结构、年利用率下单人制和双人制运行的机组成本占比进行对比研究，发现单人制机组可以显著降低机组成本。在目前航空公司竞争激烈的情况下，研究发现不同机型、航线结构、年利用率对其降低成本的作用是不一样的。机型较小的飞机下降效果优于机型较大的飞机，航程较短的飞机下降效果优于航程较长的飞机，年利用率低的飞机下降效果优于年利用率高的飞机。