第二章 文獻回顧與探討
2.1 航空公司機隊動態規劃相關研究
2.1.3 機隊動態規劃之相關研究
u1
K (i+2,j+u1+u2) (i+1,j+ u1) u2
u1
u1 R (i+2,j+2u2) (i+1,j+ u2) K u2
K u2 (2,2u1) (i,j) R u1
(1, u1) K (2,u1+u2) u1 u2
R R u1 (2,2u2) u2
K u2 (1,u1) (1, u2) u1
R (1,u2) u2
0 1 2 T 圖 2.1 單一設備之機率性動態規劃示意圖
圖中的方形記號為該時段之決策時點,在該時點需作出資產設備保留(K)或 汰換(R)的決策。圓形記號則為在該時段內,設備所產生的利用程度。由圖中可 知,總決策時間長度 T 劃分為兩個子時段,資產設備在決策時間的起始狀態為 (i , j),i 代表設備的使用年資,j 代表累積的利用程度,隨著時間的進行,決策 出該設備保留與否,而後產生該設備的利用率。若決策為保留,則在進入到下 一個決策時段時,必須將原資產設備的使用年資加上一個單位,而原設備的累 積利用程度也必須累加上該時段所產生的設備利用率;若在決策始點的決策為 汰換舊設備,則新設備的使用年限與累積利用程度皆從零開始計算,在進入下 一決策時段時,也必須加上使用年資一個單位與該時段的設備利用率。由此樹 狀圖中可清楚的看出設備在經由每一個決策之後所可能產生的狀況。
2.1.3 機隊動態規劃之相關研究
由於航空市場的發展與經濟情況盛衰、景氣循環有相當密切的關係,航空 公司的機隊採購與汰換時程決策對航空公司整體營運狀況具有重大影響,因此 如何決定最佳機隊購置汰換時程,以創造最大之航空公司利潤即為相當重要的
關鍵。若航空公司能在較佳的時間點進行機隊更新規劃之決策,將能使航空公 司資金運用更靈活、資產設備利用率更高,達到使航空公司利潤最大化之目 標。
許巧鶯、劉素妙(2002)應用灰色理論之拓樸預測(Grey Topological Forcasting) 推估未來可能之航線旅客需求量及經濟景氣波動情況之變化機率,再以動態規 劃建構機隊規劃之數學模式,模式中考量航空公司營運成本、機隊更新決策成 本與機隊航機之利用程度,以最小化航空公司之期望成本為目標,在各時區之 旅客需求皆分別被滿足的條件下,可得知航空公司之最佳機隊更新決策及時 程。該研究結果顯示航空公司之機隊航機購置與汰換時程會對航空公司之營運 成本造成影響,而航空公司對未來所做的旅客需求量預測越準確,則其期望成 本會越小。在航空公司之成本、對未來旅客流量之預測及機隊飛機利用率各項 交互作用下,該研究所發展之數學模式能決定出航空公司之最佳機隊購置與汰 換時程。其所建構的模式如下:
( )
{ } ∑ ∑ [ ( ) ]
∑
= ⎩⎨⎧ + ⎭⎬⎫= + +
T w
T T T w T d w
T
w T T
d
C
TS d p C C S
T T
3
1
1
*
min 1
min ,
min
min (2.15)
上式為該研究在航空公司需滿足預期旅客需求量的情況下,最小化所有時 區加總期望成本之目標式,表示航空公司在時區 T 的最小期望成本總和。
此期望成本由各時區之預期旅客需求量波動情況的發生機率
p 乘上其所對
Tw 應的成本所組成。這些成本包括航空公司現有機隊的持有成本、機隊維修成 本、航空公司的營運成本、機隊新增/汰換決策的成本及在下一個時區時,各種 可能發生的經濟景氣循環狀況的最小期望成本。該研究之航空公司機隊規劃模式之主要決策變數為
N
qtmBT與N
qtmLT,表示航空 公司在時區 T 淘汰或取得機型為 q 之航機數目,其中 t 為可使用年限、m 為累積 飛航哩程數指標、而上標 B、L 表該架航機之取得方式為購買(B)與租賃(R)。另 以E
qtmBT 及E
qtmBT 表示航空公司在時區 T 起始時,擁有由購買及租賃獲得之機型為q、而可使用年限為 t、累積飛航哩程數指標為 m 之現有航機數目。由此可得航
空公司之直接營運成本方程式如下:( )
值,而以