罗凤娥,李珊,千富荣,宋小强

(中国民用航空飞行学院 空中交通管理学院，广汉 618307)

0 引 言

近年来，在航班运行量快速增长、运行环境日趋复杂以及资源配置紧张等因素的发展大背景下，飞行签派员的日常工作负荷较以往大幅增加。过高的日常工作负荷定会引起签派员一定的疲劳和精力分散问题，难以确保对每次飞行进行恰当的运行管理与控制，容易发生人为因素差错或事故，降低签派员的整体工作效率和公司的运行效率，增加公司的运营成本[1-2]。“确保安全，狠抓效益，力求正点，优质服务”是每个航空公司的坚定目标和追求核心。

国内对于运行效率的研究主要有：2010年，Wen Jun等[3]基于DEA模型对我国航空货运业运行效率进行了评价研究，为航空运输提供了科学的规划和决策依据；2012年，罗冠中[4]对空管运行效率评估技术进行了研究，使得运行效率的评估由定性层面发展到定量层面；同年，林欢[5]对管制运行效率评估进行了研究，实现了管制运行效率评估系统的设计和开发；2016年，宫廷玉[6]对到达流空间布局对终端区运行效率的影响进行了研究，验证了双三边布局能够有效的提高到达流的运行效率，进而提高终端区运行效率。国外对运行效率的研究较为成熟，2004年，ICAO颁布的《航行服务机构的绩效管理和绩效考评》中，提出考核航行服务机构的指标包括安全、运行效率、成本效益、服务质量四方面[7]；D.Robyn[8]从美国政治体制的角度提出，为了提高运行效率和减少航班延误，必须要对空中交通管制系统进行改革，空中交通组织(ATO)应该从FAA的监管机构中独立出来，努力使空中交通管制(ATC)走向商业化的运行方式，这样才能提高安全性和效率，从而减少航班延误；C.E.Huang[9]对美国本土20个航路交通管制中心进行了成本和效率分析。

目前国内其他行业对于运行效率的研究相对成熟，但置身于民航业来说，空管运行效率的研究相对较少，对于航空公司运行效率的研究更是较为缺乏。航空公司运行控制中心是飞行运行组织实施的核心，是公司运行效率的关键部门，然而签派员在飞行运行中担当组织、协调、决策的重要角色。因此，签派员的能力和效率提升对于公司运行效率起到至关重要的作用[10-13]。本文主要从签派员、运控设备、AOC组织结构和工作环境、航空公司管理规定四个方面进行指标的提取和筛选，基于建立的评价指标体系建立飞行签派员的航空公司运行效率提升评估模型。

1 基于签派员的航空公司运行效率评价指标体系

航空公司运行效率管理提升研究涉及公司各个部门，本文主要在全面分析航空公司运行管理效率影响因素的基础上，基于航空公司运行控制中心和签派员两方面，对航空公司运行效率的提升建立相应的效率提升模型。此效率提升模型能够明确指出航空公司运行控制部门在运行效率管理中存在的不足之处，提高航空公司运行控制部门的运行效率，从而整体提升航空公司的运行效率。通过对各个航空公司运行效率的分析，可以发现航空公司在生产运行时所使用到的资源中有许多都具有民航特色，这种特殊性在航空公司运行管理效率指标体系中应当有所体现。只有以这样的指标体系为基础，对基于签派员的航空公司运行效率提升才会起到一定的作用，才能够明确其应当改善的方向，确保依据评价结果所提出的改进建议符合航空公司效率提升的运行与管理特点，具有较强的操作性和针对性[14-15]。

本文主要根据运行效率影响的四个关键因素，包括人(签派员)、机(运控设备)、环(AOC组织结构和工作环境)、管理(航空公司管理规定)[16]，建立4项准则，16项指标。结合指标之间的相互联系和制约关系，采用层次分析决策方法进行指标权重的确定，并用物元可拓模型系统评价分析，更能准确描述指标与实际事物之间的关系，最后建立影响航空公司运行效率的评价指标体系，如图1所示。

图1 基于签派员的航空公司运行效率评价指标体系

2 评价模型分析

2.1 物元可拓模型分析

从模型的研究内容上来看，物元可拓理论研究的是事物的矛盾问题，而航空公司运行效率的提升与人、机、环境、管理也存在许多矛盾问题，在航空公司运行效率提升过程中，有限的签派员队伍和大量航班正常高效放行之间的矛盾就是不相容问题，有限的资源配置与运行效率提升本身就是矛盾问题。

从模型的理论逻辑上来看，根据物元概念建立起航空公司运行效率提升的物元模型，事物是指航空公司运行效率提升，特征是指运行效率提升评价的任一指标，量值是指指标数值。

从模型的研究对象上看，在航空公司运行效率提升指标评价中，既有定性评价的因素，又有定量评价的因素，随着时间的推移和技术的发展，加其变化性，各种因素的变异正符合可拓学对研究对象的要求。

物元可拓模型是以物元理论和可拓集合为理论框架，建立经典域、节域以及评价等级[17]，根据实际计算数据计算待评物元关于评价等级的关联度，以此来确定评价对象的等级[18]。

2.1.1 经典域和节域

设航空公司运行效率提升模型的定性指标有m个，并将指标定量的分为n个等级，把它们描述为以下定量、定性综合评估物元模型(称之为“经典域”)。

(1)

式中：Rj为第j级航空公司运行效率提升的物元模型；Nj为第j级航空公司运行效率提升评价等级；C为评价等级对应的评价指标；Vjk(k=1,2,…,m)为Nj中关于ck的取值范围，即经典域；ajm,bjm分别为该取值范围的上限和下限。

令

(2)

式中：Rp为航空公司运行效率提升评估指标允许取值范围的物元；Np为航空公司运行效率提升评价全体等级；C为航空公司运行效率评价等级对应的评价指标；Vpk(k=1,2,…,m)为Np中指标ck的允许取值范围，即节域；apk,bpk分别为该取值范围的上限和下限。

2.1.2 确定待评物元

把所检测得到的数据或分析结果用物元R0表示为

(3)

式中：N0为待评航空公司运行效率提升评价等效；V1,V2,…,Vm分别为收集到待评物元N0关于特征C1,C2,…,Cm的具体量值。

2.2 确定权系数

2.2.1 改进层次分析法基本原理

层次分析法一般会采用著名运筹学家Saaty提出的9级标度法，首先通过对各个层次以及各个指标元素之间两两进行互相比较，然后形成判断矩阵，最终确定指标间相对权重系数。本文采用改进三标度的指标权重确定方法，使各个评估专家针对构造判断矩阵的时候更加简便明了，避免了传统方法在评估过程中出现的计算量大、偏差大、主观性强、操作复杂的缺点，使得航空公司运行效率评价指标的权重确定更加合理、有效、可行。航空公司运行效率管理专家根据三标度法则对指标进行两两比较判断，从而得到想要的判断矩阵：

(4)

矩阵A中aij为指标ai与aj之间的比较结果，其表达式为

构造判断矩阵U为

(5)

在判断矩阵U中

(6)

2.2.2 确定权重的步骤

(1) 利用改进层次分析法可以科学的、客观的将多因素问题整合成单一因素问题的形式，然后在一维空间利用评价模型进行综合评价，应用此法对评估指标进行权重计算[19-20]。根据式(5)得到判断矩阵A。

(2) 计算各个评价指标的权重系数

根据方程AW=λmaxW，利用正规化处理得各指标系数。

(a) 对矩阵A按列规范化处理

(7)

(b) 对于上述处理过后的矩阵进行行相加计算

(8)

(9)

得到W=(W1,W2,W3,…,Wn)就是相应权重向量，最后对其进行层次总排序。

2.3 建立关联函数

在建立了航空公司运行效率提升物元模型后，需要对某航空公司运行效率进行评价，为此，需要计算待评物元与物元模型的经典域的“接近程度”。在实际计算中，“接近程度”需要根据指标的特点选择不同的计算方法，本文选择可拓理论中的初等关联函数法[21]。

ρ(vk,Vjk)=|vk-(ajk+bjk)/2|-(bjk-ajk)/2

(10)

ρ(vk,Vpk)=|vk-(apk+bpk)/2|-(bpk-apk)/2
(j=1,2,…,n;k=1,2,…,m)

(11)

式(10)～式(11)分别为点vk与区间Vjk、Vpk的“接近程度”。

(12)

Kj(vk)表示待评物元的第k个指标关于第j级运行效率提升的关联度。

初等关联函数基本公式的建立，使问题关联度的计算不再依靠主观统计或判断，而是根据对事物关于某一特征量值要求的范围和质变区间来确定，这就使得关联函数摆脱由于主观判断造成的偏差。

2.4 确定关联度，进行综合评价

(1) 计算待评航空公司运行效率提升关于评价等级的关联度[17]。

关联度其值域是全体实数，表示对所有评价指标符合各个评价等级的程度[22]。

(13)

若Kj(p)≤0，则表示待评物元的等级不在所划分的各等级范围内，则需要作不合理反馈，并且重新调整特征参数和权重因子，重复上述步骤。

(2) 求解评价等级的特征值。

(14)

(15)

式中：j*为p的级别变量特征值。

从j*可以看出航空公司运行效率提升等级偏向相邻等级的程度。

3 算例分析

专家根据改进的三标度层次分析法进行两两指标间的相互比较最终得出指标的总层次排序如表1所示。

同时专家对指标进行评分如表2所示。

表1 总层次排序

表2 评价指标评分

根据公式，经典域、节域、待评物元分别为

(16)

(17)

(18)

(1) 计算各指标关于评价等级的关联度Kj(vi)

利用距定义，计算航空公司运行效率指标关于评价等级的关联函数，得出各个指标因素的关联函数值，由确定评价物元中得知v1=8.1，即v1∈[a11,b11],则：

同理可得C2,C3,…,C16关于各个等级的关联函数，其结果如表3所示。

表3 各个评价指标关于级别的关联函数值

(2) 计算航空公司运行效率关于评价等级的关联度

由公式(13)计算航空公司运行效率能力关于第一级的关联度为

同理，可计算出K2(p)、K3(p)、K4(p)，计算结果如表4所示。

表4 评价等级关联度值

(3) 等级评定

评价结果的分级如表5所示。

表5 评价结果分级

根据公式(15)求得级别特征值j*为

由特征值j*=1.934 9，查分级表可得该航空公司应急事件处置能力为“2-”级别，即为良好，偏向一般。

4 结 论

(1) 以航空公司目前运行效率管理现状为出发点，构建的由4项准则、16项具体指标组成的航空公司基于运行控制中心和运行控制中心中签派员的航空公司运行效率提升指标体系合理有效，各个指标对于指导航空公司运行效率提升实际工作更具有可操作性和针对性。

(2) 鉴于各个指标存在相互影响、相互依赖的关系，利用层次分析法确定各指标的权重。将物元可拓模型应用于航空公司运行效率能力提升过程，完全可以得出基于运行控制中心的航空公司运行效率等级，也可以反映航空公司运行效率发展变化的特性。

(3) 此效率评估提升模型有助于公司运行效率的评估，其中评估指标可反映出公司在哪些方面有不足之处，为指导航空公司运行效率的提升提供了理论基础，同时文章最后采用算例验证了效率评估模型对于公司运行效率评估的有效性。