機隊規劃之相關研究

Teodorovic(1986)以多準則決策方式，考量取得機隊之投資、平均營收座位 成本、每日平均航行航線之比例、平均旅客班表延遲與機隊之航機數量等五項 準則，求解航空公司之機型選擇問題。該研究僅考慮可量化之準則，而忽視其 餘之質化準則，利用權重方式選取最適機型，結論證實容量較大之航機有規模 經濟特性，而容量較小之航機則能提供較高之服務水準。

Hane et al.(1995)於研究中建構模式解決航空公司國內航線每日之航班指派 問題，並提出更有效率之依序求解步驟。該研究以一大型之多種商品流量問題 配合時間限制之網路，運用多重不同步驟之求解方式對所建構之模式進行求 解，研究結果顯示該研究之演算法所求解之最佳解較以往之求解法之結果增加 0.02%，即該研究之求解法更能有效的求解大型整數規劃航機與航班之指派問 題。

張有恆、楊弘道(1996)研究認為實務上所使用之各種機型均為已知，故不 需以嚴謹之數學規劃方式求得機隊容量之最佳解，僅需以簡易之計算求得近似 解即可。該研究同時考慮維修需要、未來發展、消費者偏好、機隊經濟規模等 質化因素與最大航程、噪音成本、機隊生產力及購置航機價格等量化因素，且 進一步考慮群體決策及模糊理論，以解決機型選擇所面臨不確定性之問題。其 研究中亦提出影響機型選擇之因素包括技術、經濟、行銷、財務、管制及環境 六大項。

許巧鶯、王志青(1997)利用解析性之方法，分析航空貨運網路之直運與轉 運路線選擇，其研究中建構直運與轉運之成本函數，以成本最小化為目標，在 特定距離及流量下，考量不同機型航機之航程與酬載之間的關係，選擇使各航 線運送成本最低之航機，以求得各航線指派之最適機型。

Powell and Carvalho(1997)之研究將多種機型之機隊管理問題以網路流量問 題之動態規劃觀點，視為一多種商品之網路配送問題，以時間窗配合網路節點 間流量(task arcs)之觀念，探討航空公司於多種機型組合之情況下，將不同之航 機機型配合不同時間不同航線之旅客需求量，指派最適之機型於該航線上。研 究結果顯示以研究所建構之數學模式求解所得之機型與航線指派問題，較以往 之研究有 4%到 5%的進步空間，且在某些應用上，能求解更大型之線性規劃問 題。

Jin and Kite-Powell(2000)之研究探討最佳化機隊中之每架航機利用率及最 佳化之航機取得與航機淘汰之策略，使用最佳化控制模式配合航機利用率與汰 換決策，以利潤最大化之觀點求解航機之汰換問題。研究結果顯示機隊航機汰 換決策、機隊航機數量與航機之利用情況為相互影響之因素，故航空公司於排 定航機之汰換時程時，應與航機數量與航機之利用情況同時考量。

在機隊規劃的過程中，決定機隊中航機購買與租賃的比例對於航空公司的 營運成本與機隊調度的彈性上有非常大的影響。以航空公司的角度，長期而言 購買航機所負擔的平均成本比租賃航機少，然而航空公司卻需承擔機隊容量無 法因應旅客需求量的變動而產生的虧損；反之，若欲租賃航機以增加機隊容量 彈性，則需付出較高的租賃航機成本，因此，如何決策機隊中航機購買與租賃 的比例是一項非常重要的問題。

根據 Oum et al.(2000)的研究內容，航空公司在購置機隊時必須面對容量高 彈性與航機高成本間的抵換關係，考慮航空旅運需求的不確定性與循環性，以 決策出最佳的購買/租賃航機比例。該研究建構數學模式以求解航空公司租賃航 機數佔總機隊數之最佳比例，並對全球 23 家主要的航空公司進行實證分析，分 析結果證實，租賃航機數佔總航機數之 40%至 60%之間為最佳。該研究所建構 之數學模式如下：

假設航空公司所面對的不確定需求函數為

y

y ( )

因此，航空公司的利潤可以表示為下式：

當τ∈

T

T

未來情況之下，短期租賃比長期租賃的風險高，因此，航機租賃公司期望能在 短期租賃上得到風險溢酬。而第(2.11)式則表示從航空公司的角度來看購買與租 賃所得航機容量之間的抵換關係。當航空公司決策增加購買航機時，將會減少 期望成本；然而當未來航空旅運需求降低時，卻會因購買之航機不易脫手的特 性，產生過多的超額容量導致期望成本增加。所以，最佳的購買與租賃機隊比 例會在這兩項成本間達成平衡。