新辟国际航线市场旅客需求预测∗

汪 琦 彭 怡 王 慧

（南京航空航天大学 南京 211100）

1 引言

我国国际航空市场持续快速发展，民航总局表明将会一直坚持市场开放政策，鼓励国际航空运输发展，促进航空运输自由化。中国航空市场未来的发展势头依然旺盛，新辟国际航线势在必行。

航线是航空公司的重要资源，而国际新航线的开辟与否需要考虑很多影响因素。目前国内外研究多集中在已开航线需求预测上，针对新辟航线的相关研究相对不多且基本采用定性方法。关于航线宏观需求总量预测多采用计量模型或引力模型进行预测。如王晶［2］通过线性回归相关模型进行预测；都业富［3］则相对全面介绍了多种模型预测方法；TOBIAS Grosche等［10］提出的两种城市对间客运量估算引力模型。关于微观需求所占比例，通常采用多项式Logit 模型，如Gregory M Coldren，Frank S Koppelman［11］介绍了在给定起止地点总出行人次的前提下，将出行人次分配给航空、公路等各种运输方式中，从而预测出每种出行方式的出行人次的方法。

由于无法正确有效地预测航线需求，目前国内航空公司判断航线是否开辟的方法仍采用成本高昂的试运行方法。随着出境消费群体的不断增加，机场保障能力的不断提高，国际航线市场也在快速发展。因此，结合国际航空市场特点，合理预测新航线的市场需求，将为航空公司判断开通航线的决策提供参考和帮助。

2 新辟国际航线需求预测模型构建

2.1 Logit模型

Logit模型是一种离散选择法模型［5］，能便捷地求解出不同选择方案在新的环境条件下可能被选择的概率。根据随机效用理论，旅客最终选择适合自己方案的依据是根据当时的特定的条件，选择对于旅客来说产生效用最大的方案。

假设效用Vin与其特性向量Xink（即旅客n选择的第i个方案中所包含的第k个特性变量）线性相关，则函数表达式为

其中K则为特性变量的个数；α为常数项；βk为表示第k个特性向量Xink对效用影响程度的系数。

将旅客出行选择方案分为两种：1（选择中转）和2（选择直达），用二项Logit模型对选择方案进行描述。旅客n选择方案1（选择中转）的概率可表示为

则旅客n选择方案2（选择直达）的概率可表示为P2n=1-P1n。

2.2 引力模型

引力定律［10］其基本原理是区域间的客货流量的存在是两个区域不断吸引、排斥造成的结果，其客流量的大小与两区域的吸引力呈正比，与区域间的距离呈反比。人们前往目的地的需求一般是为了满足对于某种特定的商品或服务的需求，根据出行目的不同可分为两种：私人访问主要考虑人均收入水平、人口和城市间距离；商务旅行多与人口、经济水平相关。

根据上述分析初步建立函数：

其中Vij为i到j的访问人次；Y是出发地、目的地的人均地区生产总值；P是出发地、目的地的人口；D是航线距离；K是校准常数；a、b、c、d、e分别是Y、P、D的弹性值。

2.3 需求预测模型构建

假设在城市A 与城市B 之间无直接交通方式（新辟国际航线一般不考虑高铁、公路等交通方式竞争），构建AB 航线产生的需求主要可分为两种：城市间直接需求，即AB 城市间产生的直接旅客需求，其本身存在只是在航线开辟前只能选择中转方案。城市中转需求，即通过AB 航线能够更加方便中转的旅客需求，这部分需求主要来源于航线网络上其他航线的需求分流而来。

需求预测模型主要构建思路为利用多项Logit模型求出旅客航空出行时选择中转或直达航班的概率，引力模型计算求出AB 城市间可能存在的往来需求，分别计算城市间直接需求和中转需求相加得航线需求。

3 参数估计

本文选择于2016年12月开辟的南京温哥华航线为新辟航线进行观测。南京悉尼航线与其目的城市均为旅游、留学的热门城市，两条航线的航程接近分别为8043km、9125km。通过对比分析，本文认为两条航线较为相似，因而假定两条航线的参数相同。

3.1 数据收集与处理

1）NKGSYD航线中转、直达概率

参考应用Logit 模型建模旅客航线选择行为［8］中分析选择出了对旅客直飞、中转选择行为影响较大的变量，综合考量可量化等条件，通过OAG 数据、统计年鉴等资料整理可得。

2）国际旅客中转、直达概率

从出入境人数、国际航线条数以及出境支出和入境收入几个方面进行考虑，数据收集情况如表2所示。

表1 NKGSYD航线Logit模型数据

表2 国际旅客对中转、直达概率影响因素数据表

3）引力模型

在2.2节中已通过分析明确了引力模型主要考虑人均地区生产总值、人口以及航线距离，通过OAG数据、统计年鉴等资料整理可得表3。

表3 NKGSYD航线引力模型数据

3.2 参数估计

由于航线每年真实需求获取存在难度，且本文模型计算得出的结果为两城市间的往来需求，具有双向性。因此在下文参数估计中，首先假定每年航班客座率相同，使用OAG 数据中提供的总座位数代替航班需求，但由于航班需求具有方向性，只能代表单一方向的旅客需求，所以本文将在此基础上除以旅客出境人数比例用以表示航线需求。航班每年提供的总座位数经整理如表4所示。

表4 NKGSYD航线需求

根据上文分析，最终可确定函数表达式为

对数据进行分析处理，从而得出参数具体值。对参数进行分析得出，K约为63693，为模型的校准常数；Y、P、D的弹性值a,b,c,d,e分别约为0.072、0.089、0.003、0.003、0.032，由此可以看出出发地、目的地的人均地区生产总值和航线距离对航空运输需求的影响较大，而出发地、目的地的人口则相对较小；直达航班频率、直达航班航程、性别、收入的相关系数分别为0.008、-0.008、-0.043、0.038，由此可以看出直达航班频率、收入水平与航空运输需求呈正相关，而直达航班航程与性别比呈负相关；舱位等级、年龄的相关系数分别为9.217e-05、2.812e-06，远小于其他系数，可初步认为该变量对航空运输需求的影响不大；出入境人数、国际航线条数以及出境支出和入境收入的相关系数分别为0.003、0.002、0.053、0.007、0.006，可以看出国际航线条数以及出入境消费对航空运输需求的影响较大，而出入境人数影响则相对较小。

4 NKGYVR需求预测

参考3.1 节模型参数估计时所需数据，通过OAG 数据、统计年鉴等资料整理可得NKGYVR 相关数。使用残差分析法，对模型值和实际值的误差一一进行对比分析检验，判断模型的正确与否，并确定该模型的精度。需求预测结果保留整数，与实际数据进行残差分析，各项序列值分别如表5所示。

表5 预测结果残差分析

通过预测结果的残差分析可以看出，本预测模型预测精度相对较好：预测的相对误差较小，平均模拟相对误差为3.131%。

5 结语

对于航空公司来说，航线是其重要的资源。目前我国国际航空市场发展迅速，国际新航线的开辟势在必行，但其需要考虑的因素很多。而航空公司依靠经验进行“试运行”的做法，成本太过巨大往往得不偿失。因此，建立一个准确可靠的定量预测方法将对航空公司的决策提供重要帮助。

本文通过大量查阅有关航线需求预测的相关文献，归纳总结目前国内外针对这一课题的研究现状；明确新辟国际航线市场旅客需求的组成部分，将Logit 模型与引力模型相结合，建立国际航线市场旅客需求预测模型；利用东航NKGSYD航线对预测模型进行参数估计，并对NKGYVR 航线需求进行预测，经过实例计算部分研究验证表明：该模型对于新辟国际航线市场旅客需求预测具有一定的实际参考意义。