需求信息缺失下的航空客運收益管理無約束估計方法研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展以及改革的進一步深化，服務業(yè)在我國國民經(jīng)濟中占有愈加重要的位置，收益管理理論和方法受到了國內(nèi)包括航空客運業(yè)在內(nèi)的相關行業(yè)的普遍關注。雖然正確的收益管理動態(tài)定價、存量控制和超售策略能夠優(yōu)化航空公司的期望收入，但航空公司在收入上的良好表現(xiàn)卻在很大程度上取決于需求預測的準確性和可靠性，它是航空客運收益管理系統(tǒng)順序?qū)嵤┬枨髤?shù)估計和優(yōu)化策略過程的關鍵。需求預測的基礎是歷史無約束需求數(shù)據(jù)，隨著各種收益管理存量控制技術的實際應用，

2、系統(tǒng)中所獲得的歷史訂購數(shù)據(jù)往往不能完全反映真實的乘客歷史需求狀況。為了改進航空公司收入，如何根據(jù)“定時截尾需求數(shù)據(jù)”推斷“無約束需求數(shù)據(jù)”，找回被預訂限制數(shù)量截尾掉而未被滿足的乘客需求，完成對需求的無約束估計，這是航空客運收益管理需求預測中特有的難題。
　　盡管需求無約束估計是一個“歷史久遠”的研究課題，但隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨和市場競爭的日趨激烈，航空客運收益管理系統(tǒng)所記錄乘客歷史預訂數(shù)據(jù)中的需求信息缺失問題口趨嚴重，包括乘客需求

3、的分布形式和選擇行為信息的缺失。對于航空公司來講，在收益管理無約束估計過程中忽略乘客需求信息的缺失問題會導致對歷史乘客需求情況的誤判，增加需求預測的誤差，帶來優(yōu)化決策的失誤，并最終造成公司收入上的損失。因此，在需求信息缺失的情況下，航空公司應該采用怎樣的無約束估計方法對歷史乘客“無約束需求”進行有效地、正確地估計，這是本文研究的核心問題。
　　首先，對國內(nèi)外相關研究現(xiàn)狀進行了述評。然后，針對歷史預訂數(shù)據(jù)中乘客需求分布信息的缺失，將

4、所考慮的需求分布形式推廣到多種分布情況，這較現(xiàn)有研究中的正態(tài)分布假設更加符合航班艙位各“預訂提前期間隔”中的需求數(shù)據(jù)特征。為此，分別構建了基于多種分布形式的航空客運收益管理單艙位需求無約束估計EM算法和PD方法。由于需求無約束估計是航空客運收益管理系統(tǒng)中“無約束需求預測”成功實施的關鍵步驟，對其準確性和有效性進行正確評價的難點技術是建立符合航空客運收益管理實踐的仿真模型。針對已有研究僅對基于正態(tài)分布的單艙位無約束估計方法進行了仿真比較，

5、本文利用控制論以及計算機仿真機制，根據(jù)航空客運收益管理單艙位需求無約束估計實踐，在考慮乘客需求分布信息缺失的情況下，建立了基于多種分布形式的單艙位方法仿真比較模型，根據(jù)實際航班客運需求數(shù)據(jù)，通過仿真實驗對基于正態(tài)、對數(shù)正態(tài)和伽瑪分布的單艙位EM算法和單艙位PD方法的準確性、有效性以及它們對航空公司收入的影響分別進行了比較和評價。仿真結(jié)果驗證了仿真比較模型的有效性，表明了:1）決定所評價基于各分布形式的單艙位無約束估計方法之間性能差異的主

6、要因素包括:歷史乘客“初始需求”向“零點”偏斜的趨勢、以及需求數(shù)據(jù)的離散程度和受截尾程度;在選擇單艙位EM算法和單艙位PD方法所基于的分布形式時，需求水平不是需要被考慮的主要因素;另外，參數(shù)τ對單艙位PD方法分布形式的選擇也有著決定性的作用。2）對無約束估計方法所基于分布形式的選擇不當會給航空公司利潤造成重大損失，驗證了在航空客運收益管理單艙位需求無約束估計過程中使用基于多種分布形式EM算法和PD方法的必要性，具有重要的現(xiàn)實意義。

7、>　　同時，本文在綜合考慮歷史預訂數(shù)據(jù)中乘客需求分布和短視行為信息缺失的情況下，構建了基于多種分布形式的航空客運收益管理多艙位需求無約束估計Spill模型。根據(jù)航空客運收益管理多艙位需求無約束估計實踐，采用數(shù)值算例將所提多艙位Spill模型與傳統(tǒng)單艙位Spill模型進行了比較分析。結(jié)果表明，數(shù)據(jù)的離散程度是影響基于各分布形式的多艙位Spill模型無約束估計效果的主要因素，驗證了所提多艙位Spill模型能有效避免無約束估計過程對同航班艙位

8、間歷史乘客“初始需求”的高估。
　　另外，由于現(xiàn)有的收益管理多航班需求無約束估計方法假設乘客到達時的購買決策是一次性的，未能考慮策略型乘客的跨期替代行為，本文利用隨機過程理論，基于乘客偏好排名列表構建了考慮乘客策略行為的非參數(shù)離散選擇模型，針對歷史預訂數(shù)據(jù)中乘客需求策略行為信息的缺失，提出采用EM算法對乘客到達率和非參數(shù)離散選擇模型的概率質(zhì)量函數(shù)進行聯(lián)合估計，并構建了考慮歷史乘客策略行為的“初始需求”多航班無約束估計計算方法。根據(jù)