S航空公司飞机起飞重量成本控制研究

赵恒星

摘 要：随着我国民航经济的高速发展，航空公司面临的竞争日益激烈，通过有效的成本控制打造核心竞争力是航空公司面对市场生存的必须手段。民航改革经过几十年的发展历程即将面临新一轮的飞机选型问题，如何科学的从初始采购到实际运行，确定最佳的机型是航空公司面临的关键阶段，而飞机的起飞重量是飞机选型和运行的重要影响因素，将飞机的起飞重量进行精细化研究，选择适合航空公司的机型，降低飞行运行成本成为重要的研究课题。

关键词：起飞重量;飞机选型;飞行运行;成本控制

1 研究背景及意义

进入新世纪以来，世界两大飞机制造商波音和空客公司竞相推出最优的飞机机型降低航空运输企业的燃油成本，提升企业在行业竞争中的核心竞争力，从而在飞机销售中取得进一步的领先优势。波音公司推出最新的B737MAX机型;空客公司也推出了A320NEO系列与波音抗衡，全球航空运输企业都面临更新换代的问题。随着我国民用航空经济的迅猛发展，激烈的竞争促使民航行业需要从粗放的成本控制转型为精细化成本控制。而飞机的起飞重量的选择和运行成本塑造的核心竞争力一直伴随着航空运输企业的成长发展;飞机选型是否合适、经济性和技术参数以及技术趋势都将直接影响公司未来的发展，而飞机一旦选型定型之后，将面临着十几年乃至更长时间去运营选定机型。在实际飞行运行中，航空公司需要根据实际的航线网络运行情况结合公司的战略发展做好飞机最大起飞重量的选择以及成本的控制，方能立足于不败之地。

2 国内研究现状

1994年陈治怀从整体角度介绍了民用飞机选型评估的主要内容和顺序，其中提及了对选型的特殊要求：如飞机飞高原航线对飞机安全性的要求，为国内综合评估飞机选型作为理论指导[1];2005年闫克斌、孙宏、史虹圣以收益最大化为目标综合考虑了飞行机组配备、飞机油耗、及飞行运行消耗等因素建立了飞机选型问题的数学模型[2];罗杰在2009年从燃油效率的影响研究了民机运行中的动态成本-油耗因素[3];2013年谢春生、尹湛和陈曦光等人对公司机型与航班网络的匹配度从更为专业的飞机性能维度进行了分析，并指出了目前航空公司普遍存在的问题：即意识到了机型航线匹配存在成本优化的空间，但实际运行中却将更多的精力去解决飞机航线的适航性[4]。宋海军于2018年从经济及市场角度对飞机机型与航线的匹配进行研究，将飞机的性能作为影响飞机机型的一个方面进行了研究[5]。

3 S航目前存在的问题

1）机队选型过于复杂。此类问题在所有反馈建议问题里最为集中，也是行业中最普遍的问题。历史上S航从运七飞机开始首航，先后经历了萨博、CRJ200、CRJ700、B737-300、B737-700、B737-800机型，机型过于复杂导致航材不能通用，不仅航材成本逐步高昂不止，基础培训和航班生产带来的协调成本也居高不下。复杂机队的管理、不断的手册文件更新和维护带来安全上的压力和风险逐渐上升[6]。其次机型的老旧，随着时间的推移，公司最初自购的飞机逐渐运行在15年以上，面临着更新淘汰，在实际运行中越来越暴露了故障层出不穷，时常因飞机的故障导致航班取消，飞机维护成本占比高和利用率低等。再次就目前运行的B737-800飞机的重量而言，种类极其复杂，由于不同的起飞重量以及无油重量，导致实际运行中使用的舱单多达17种舱单，给公司运行带来极大的不便和运行的风险。

2）运行控制精细化不足。局方虽然规定了最低的红线燃油量确保了安全，但在此基础之上，不同班组的签派人员制作计算机飞行计划对额外油随意性很大，另一方面机组加油时也随便更改计划，运行的风险也非常的高。

3）飞机自重控制流程缺失。运行标准的缺乏，飞机的基本重量是由飞机交付时加上机组以及必须的餐食、水形成的重量，增量未有标准;其次新技术的应用滞后，如EFB（电子飞行包）使用在行业中排名靠后;全国主要航空公司都已经实现EFB运行的情况下，从2017年底启动EFB项目建设以来，直至2019年7月S航才姗姗来迟落实EFB运行。

4 S航空公司飞机起飞重量成本控制优化内容

4.1 优化思路

1）采购成本即飞机的选型成本，由于选择更适合航空公司机型的匹配存在多种标准，飞机起飞重量涉及的选型成本即购买飞机时的定价成本。飞机生产制造商一般将最大起飞重量分成几组，根据不同的重量确定价格;如B737-800飞机的性能极限得到的认证起飞重量为181200磅（约82191公斤），波音公司在飞机选型的标准手册中，在159400磅（约72303公斤）的基础上，每增加1磅重量增加约90美元进行销售[7]，航空公司选择机型的时候通常会将飞机的起飞重量与发动机推力一起考虑，评估其最佳方案。本文拟采取AHP方法对目前既定规则下的机型机队进行分析。

2）飞机起飞重量影响的因素很多，若采用目标管理方控制飞机的着陆重量，相关因素便可以屏蔽。

着陆重量=干使用重量+业载+规章要求的存油+未被消耗的燃油

从上述式中可以看出，航空公司能够降低的只有自身重量和燃油。飞机运行控制使得起飞重量达到成本最低，无外乎其燃油消耗最低以及控制自重。影响燃油的消耗因素有很多，降低燃油消耗的有：减小着陆重量、装载合适的燃油、飞机重心后移、选择满足要求的最小襟翼、计划实施的飞行速度、最佳高度層、最佳航路、飞行技术等等。控制初始自重有航班加水、驾驶舱无纸化运行等，因此根据其性质进行不同的分类。

3）从全流程进行起飞重量控制的优化，使用了层次分析法确定飞机采购时的选型排序，其次对飞机的运行成本，从运行控制、飞机减重对起飞重量的减少优化，其中最为关键飞机燃油的控制。

4.2 优化内容

4.2.1 合理选型优化

目前S航空公司前期通过对起飞重量的简单评估，基本确定起飞重量为76吨、81吨;以此来替代小重量和大重量;737-8机型的推力装载了三种可选推力，分别为25K、27K、28K; 指标选取是按照目前商用飞机选取评价指标的基本方法，同时结合专家的有关经验。如图1所示从航线、飞机的整体价格、发动机维修可靠性、最大起飞重量（MTOW）、付款方式和直接运行成本DOC（B1、B2、B3、B4、B5、B6）六个方面对飞机选择进行评价，指标涉及定性和定量两种，最后得出权重排名确定最佳飞机选型，通过组合可以得出如表1所示六种可选机型搭配。

经查询波音公司的推荐资料，并同飞机选型小组专家的讨论，对各个指标进行评估确定各个指标的判断矩阵，最终进行汇总结果见表2。

得出C1>C2>C5>C4>C6>C3;即机型选择优先为X1、X2、X5、X4、X6、X3;因此，对于S航来说，在目前已经定型X5：81吨、推力27K的情况下，优先选择X1：最大起飞重量76吨、推力25K的飞机，以便产生不必要的选型成本浪费。对飞机实际的出厂开始分析优化并以济南西安航线进行验证，按照公司的选型控制飞机的基本重量。根据上述要求，结合飞机选型的模型确定类似济南西安的航线安排为76吨25K推力的飞机执行。

4.2.2 运行控制优化

1）使用CI制作计算机飞行计划。CI涉及的时间成本和燃油成本，燃油成本通过每个月的油价可以确定，但时间成本涉及人、物、环境等比较复杂，需要多部门合作确定。在得出CI的值以后，放行签派员在制作计算机飞行计划时依据此项标准进行航班燃油的计算。飞行人员得到放行单后，查看燃油计划，对燃油计划无异议的依据此项要求实施加油，并在空中尽量按CI的速度飞行（因空中交通管制调配等不可控因素）。信息管理部门在后台，对飞行人员实施的工作进行监控统计，并将飞行实际执行的情况反馈给公司相关部门。同时公司发布相应的政策，制定绩效考核，实施奖惩措施降低公司整体的运行成本。

2）燃油安全运行的标准。针对运行各类情况，分类明确运行条件适航及复杂运行条件下的计算机计划燃油管控标准，在确保低油量风险可控的基础上，有效降低航班留存油不能低于局方规章红线。具体标准可按下列方式做好管控：

a）适航的运行条件下的燃油管控标准

b）复杂运行条件下的燃油管控标准

c）大风、风切变天气条件

d）雷雨、大雨天气条件

e）边缘天气（低云、低能见度）

f）特殊重要飞行任务

3）航路优化。对公司每一条航路的走向进行仔细的分析，发现航路中是否存在临时航路可用。运行控制中心提前与相关单位做好沟通，落实工作流程。

4）其他方面，利用技术做好飞机的燃油控制，如飞机重心后移减少耗油，提高飞行技术，避免低空过早放襟翼，提升航班的运行效率，做好航班的及时监控有效的降低航班返航备降率等也是控制燃油的重要手段。

4.2.3 飞机减重优化

飞机出厂时交付航空公司时，航空公司因服务的需要，对实际的运行增加一定的重量，但此时的重量需要经过评估;比如不同的航线配备不同餐食餐车（不必要的厨房设施）、不同的用水量进行加注清水、不同运行设备（如救生筏）、轻质座椅等。根据波音的统计数据不同机型的无油重量减少，如表3，耗油会按一定比例减少[8]。

其次，可根据航线特点控制具体航班的加水量。每次航班加水可以根据不同的人数进行控制，再次调整轻质座椅降低飞机自重;推广EFB（电子飞行包）使用，来替代传统一页页查询纸质化资料的模式，不仅仅是带来重量上的降低，更是省去了人工更新资料成本和不必要的安全差错。

5 小结

本文主要以S航空公司飞机起飞重量成本控制现状为出发点，寻求在起飞重量全流程中成本控制问题，提出飞机选型和实际运行控制中的优化建议和措施，从而有效地控制与降低飞机起飞重量相关的成本;飞机起飞重量运行的关键因素-燃油，需要更为科学的评估，令人欣慰的是中国民航局意识到燃油对绿色发展的影响，于2019年10月22日发布了航空承运人不可预期燃油政策优化与实施指南[9]，为燃油的优化政策提供了指导，促进绿色飞行。

参考文献

[1]陈治怀.民用飞机的选型评估[J].民航经济与技术，1994，36-40.

[2]闫克斌.孙宏.史虹圣，飞机选型问题数学模型的建立[J].飞行力学，2005，23（4）.

[3]罗杰.航空运输燃油效率影响因素分析[D].中国民航飞行學院硕士学位论文，2009.

[4]谢春生，尹湛，陈曦光.从飞机性能角度谈机型与航线匹配[J].中国民用航空，2013.

[5]宋海军.飞机机型与航线匹配性研究[D]，中国民用航空飞行学院硕士学位论文，2018.

[6]庄严.山东航空公司机队战略规划研究[D].山东大学，2012.

[7]Boeing.Standard Selections For B737-700，-800，-900ER[S].BOEING， 2014.

[8]王晓.飞机性能在节能减排中的应用[J].论坛交流，2017.

[9]中国民航局.航空承运人不可预期燃油政策优化与实施指南[S].北京，中国民航局，2019，P1.