本发明专利技术公开了一种基于系统动力学的机场群效率及政策评估方法,属于航空技术领域,首先根据机场群动态变化,机场之间相互影响的特性,建立基于系统动力学的机场群效率系统流图,进而在所构建的模型中,调整变量参数,研究机场所采取政策对机场群效率的影响,验证政策的可行性,从系统角度,综合分析机场群特性,揭示机场群的反馈机制和内在结构,构建与现实机场群比较吻合的机场群效率系统流图,通过调整变量参数,仿真机场政策,更加明了地阐释了政策实行的合理性,能够体现机场群复杂系统的动态变化,本发明专利技术可以用于评估新政策,通过将政策变量进行定量的方式,调整变量值,来提供该政策实施的最合理的方式。
【技术实现步骤摘要】
一种基于系统动力学的机场群效率及政策评估方法
本专利技术属于航空
,特别涉及一种基于系统动力学的机场群效率及政策评估方法。
技术介绍
机场群是服务于一个区域内商业航空运输的两个或两个以上且相互有影响的机场的集合,通过机场之间的功能互补以及市场定位区分,可以避免机场群内各个机场的重复投资以及恶性竞争,有效利用有限的社会经济资源。但是目前,机场群内各个机场分工不明确,定位重复。关键机场旅客聚集性较强,航班供不应求,溢出明显,超过机场能够保障的容量,导致机场拥挤以及航班延误等情况。而机场群内其他机场运输需求较少,机场资源得不到有效利用,冗余情况较多,从而使得机场群整体运行效率低下。因此,在为各个机场的发展出谋划策时,对于机场群的整体效率以及机场政策的研究是迫切需要的。效率的评价方法大致可以分为三类,财务比率分析法、最小二乘法和前沿分析法。财务比率分析法以财务报表为依据计算财务比率,但是不能对长期运营效率进行准确估计。最小二乘法解决多投入单产出问题,但是无法真正判断投入产出之间的效率高低。前沿分析法包括参数法和非参数法,数据包络法就是非参数法中的一种。目前,国内外大部分的研究以单个机场效率为研究对象,主要采用数据包络法(DEA)进行研究。从投入和产出因素两方面考虑,建立DEA模型,以此来评估机场效率,这个模型得到的效率是多个机场进行比较的相对效率。目前机场群效率研究非常少,有研究使用DEA来评价机场两两之间的协调效率,它评估的是一个机场的投入与另一个机场产出的相关性,而并未评估机场群整个系统的效率,也没有体现机场群的特征。从系统层面考虑,机场群由相互区别、相互影响并共同作用于机场群整体发展的不同机场个体构成,它是在区域经济、人口、环境、政策、群内各个机场以及其他机场群等因素共同作用下的复杂系统。区域经济、旅客需求、资源供给以及机场群内各个机场对机场群的影响都是系统性的,区域经济的发展对于机场群整体的旅客需求有正向的影响。旅客在选择机场时,选择机场群内一个机场可能就不会选择另一个机场。航空公司建立基地或者开发航线时为避免同质化,只会选择机场群内某一个机场。某个机场采取的政策或者机场的规划都能影响其他机场的发展。机场群中的次要机场如果和主要机场定位相同,航线网络相似,势必竞争不过主要机场,导致严重的供过于求。在这种情况下,次要机场会考虑减少资源,资源的减少会使旅客满意度降低。长此以往,会形成恶性循环,次要机场将得不到较好的发展。利用数据包络法等方法,并不能展现机场群的系统性、动态性和复杂性。因此,在模拟实际系统、揭示其反馈机制以及评估政策时,系统动力学显示出不可替代的优越性。但是现有技术存在的缺点有:无法考虑机场群的动态变化;不能模拟机场群系统,揭示其内部结构;无法调整模型参数,评估机场群发展政策。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于系统动力学的机场群效率及政策评估方法,解决了现有技术的不足。为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:一种基于系统动力学的机场群效率及政策评估方法,包括如下步骤:步骤1:建立中心服务器和数据中心,数据中心通过互联网与中心服务器通信;在中心服务器建立因果关系图模块、流图构建模块和仿真模块;步骤2:数据中心收集并存储机场群信息,机场群信息包括机场群内的所有机场的旅客流量信息、机场旅客容量信息、用于定量表示关键机场国际化定位的国际旅客占比数据、用于定量表示次要机场支线定位的支线通航点数据、用于定量表示次要机场低成本定位的低成本基地航空公司数量和机场群外部信息;旅客流量信息包括旅客流量和旅客流量增量;步骤3:中心服务器获取数据中心的机场群信息,并根据机场群信息在因果关系图模块中建立机场群效率因果关系图,通过因果关系图表示机场群效率系统动力学模型;机场群效率系统动力学模型包括三个机场子系统的动力学模型,三个机场子系统的动力学模型包括建立三个机场的旅客流量构成的区域总旅客量的数据模型,在所述区域总旅客量的影响区域内,建立交通运输仓储邮政生产值的数据模型,建立由交通运输仓储邮政生产值反映出的国民生产总值GDP的数据模型;步骤4:流图构建模块读取因果关系图模块生成的因果关系图,并根据因果关系图建立机场群效率系统流图,其包括如下步骤:步骤S1:设定三个机场子系统包括机场1、机场2和机场3;设定水平变量包括:机场1的旅客流量、机场2的旅客流量和机场3的旅客流量;设定速率变量包括:机场1的旅客流量增量、机场2的旅客流量增量、机场3的旅客流量增量;设定辅助变量包括区域GDP、区域总人口、区域交通运输仓储邮政生产值、区域总旅客量、区域人均GDP、机场1的国际旅客占比、机场2的支线通航点数量、机场3的低成本基地航空公司数量、机场3的支线通航点数量、机场1的效率、机场2的效率和机场3的效率;设定常量变量包括机场1的旅客容量、机场2的旅客容量和机场3的旅客容量;设定初始变量包括机场1旅客流量初始量、机场2旅客流量初始量和机场3旅客流量初始量;步骤S2:建立变量结构方程式,变量结构方程式包括水平变量方程式、速率变量方程式、辅助变量方程式、常量变量方程式和初始变量方程式:水平变量方程式包括以下公式:机场1旅客流量.K=机场1旅客流量.J+机场1旅客流量增量.JK;机场2旅客流量.K=机场2旅客流量.J+机场2旅客流量增量.JK;机场3旅客流量.K=机场3旅客流量.J+机场3旅客流量增量.JK;速率变量方程式包括以下公式:机场1旅客流量增量.JK=f(机场1国际旅客占比.J,区域人均GDP.J);机场2旅客流量增量.JK=f(机场2支线通航点数量.J,区域人均GDP.J);机场3旅客流量增量.JK=f(机场3支线通航点数量.J,机场3低成本基地航空公司数量.J,区域人均GDP.J);辅助变量方程式包括以下公式:区域总旅客量.K=机场1旅客流量.K+机场2旅客流量.K+机场3旅客流量.K;区域交通运输仓储邮政生产值.K=f(区域总旅客量.K);区域GDP.K=f(区域交通运输仓储邮政生产值.K);区域人均GDP.K=区域GDP.K÷区域总人口.K;机场1效率.K=机场1旅客流量.K÷机场1旅客容量;机场2效率.K=机场1旅客流量.K÷机场2旅客容量;机场3效率.K=机场1旅客流量.K÷机场3旅客容量;机场1国际旅客占比=Time函数表函数;机场2支线通航点数量=Time函数表函数;机场3支线通航点数量=Time函数表函数;机场3低成本基地航空公司数量=Time函数表函数;区域总人口=Time函数表函数;常量变量方程式包括以下公式:机场1旅客容量=a;机场2旅客容量=b;机场3旅客容量=c;初始变量方程式包括以下公式:机场1旅客流量初始值=d;机场2旅客流量初始值=e;机场3旅客流量初始值=f;机场群整体效率方程式包括以下公式:机场1权重=机场1旅客流量÷(机场1旅客流量+机场2旅客流量+机场3旅客流量);机场2权重=机场2旅客流量÷(机场1旅客流量+机场2旅客流量+机场3旅客流量);机场3权重=机场3旅客流量÷(机场1旅客流量+机场2旅客流量+机场3旅客流量);机场群整体效率=机场1权重×机场1效率+机场2权重×机场2效率+机场3权重×机场3效率;在以上变量结构方程式中:J表示前一时刻,K表示当前时刻,a、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于系统动力学的机场群效率及政策评估方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤1:建立中心服务器和数据中心,数据中心通过互联网与中心服务器通信;在中心服务器建立因果关系图模块、流图构建模块和仿真模块;步骤2:数据中心收集并存储机场群信息,机场群信息包括机场群内的所有机场的旅客流量信息、机场旅客容量信息、用于定量表示关键机场国际化定位的国际旅客占比数据、用于定量表示次要机场支线定位的支线通航点数据、用于定量表示次要机场低成本定位的低成本基地航空公司数量和机场群外部信息;旅客流量信息包括旅客流量和旅客流量增量;步骤3:中心服务器获取数据中心的机场群信息,并根据机场群信息在因果关系图模块中建立机场群效率因果关系图,通过因果关系图表示机场群效率系统动力学模型;机场群效率系统动力学模型包括三个机场子系统的动力学模型,三个机场子系统的动力学模型包括建立三个机场的旅客流量构成的区域总旅客量的数据模型,在所述区域总旅客量的影响区域内,建立交通运输仓储邮政生产值的数据模型,建立由交通运输仓储邮政生产值反映出的国民生产总值GDP的数据模型;步骤4:流图构建模块读取因果关系图模块生成的因果关系图,并根据因果关系图建立机场群效率系统流图,其包括如下步骤:步骤S1:设定三个机场子系统包括机场1、机场2和机场3;设定水平变量包括:机场1的旅客流量、机场2的旅客流量和机场3的旅客流量;设定速率变量包括:机场1的旅客流量增量、机场2的旅客流量增量、机场3的旅客流量增量;设定辅助变量包括区域GDP、区域总人口、区域交通运输仓储邮政生产值、区域总旅客量、区域人均GDP、机场1的国际旅客占比、机场2的支线通航点数量、机场3的低成本基地航空公司数量、机场3的支线通航点数量、机场1的效率、机场2的效率和机场3的效率;设定常量变量包括机场1的旅客容量、机场2的旅客容量和机场3的旅客容量;设定初始变量包括机场1旅客流量初始量、机场2旅客流量初始量和机场3旅客流量初始量;步骤S2:建立变量结构方程式,变量结构方程式包括水平变量方程式、速率变量方程式、辅助变量方程式、常量变量方程式和初始变量方程式:水平变量方程式包括以下公式:机场1旅客流量.K=机场1旅客流量.J+机场1旅客流量增量.JK;机场2旅客流量.K=机场2旅客流量.J+机场2旅客流量增量.JK;机场3旅客流量.K=机场3旅客流量.J+机场3旅客流量增量.JK;速率变量方程式包括以下公式:机场1旅客流量增量.JK=f(机场1国际旅客占比.J,区域人均GDP.J);机场2旅客流量增量.JK=f(机场2支线通航点数量.J,区域人均GDP.J);机场3旅客流量增量.JK=f(机场3支线通航点数量.J,机场3低成本基地航空公司数量.J,区域人均GDP.J);辅助变量方程式包括以下公式:区域总旅客量.K=机场1旅客流量.K+机场2旅客流量.K+机场3旅客流量.K;区域交通运输仓储邮政生产值.K=f(区域总旅客量.K);区域GDP.K=f(区域交通运输仓储邮政生产值.K);区域人均GDP.K=区域GDP.K÷区域总人口.K;机场1效率.K=机场1旅客流量.K÷机场1旅客容量;机场2效率.K=机场1旅客流量.K÷机场2旅客容量;机场3效率.K=机场1旅客流量.K÷机场3旅客容量;机场1国际旅客占比=Time函数表函数;机场2支线通航点数量=Time函数表函数;机场3支线通航点数量=Time函数表函数;机场3低成本基地航空公司数量=Time函数表函数;区域总人口=Time函数表函数;常量变量方程式包括以下公式:机场1旅客容量=a;机场2旅客容量=b;机场3旅客容量=c;初始变量方程式包括以下公式:机场1旅客流量初始值=d;机场2旅客流量初始值=e;机场3旅客流量初始值=f;机场群整体效率方程式包括以下公式:机场1权重=机场1旅客流量÷(机场1旅客流量+机场2旅客流量+机场3旅客流量);机场2权重=机场2旅客流量÷(机场1旅客流量+机场2旅客流量+机场3旅客流量);机场3权重=机场3旅客流量÷(机场1旅客流量+机场2旅客流量+机场3旅客流量);机场群整体效率=机场1权重×机场1效率+机场2权重×机场2效率+机场3权重×机场3效率;在以上变量结构方程式中:J表示前一时刻,K表示当前时刻,a、b、c、d、e和f表示具体数值,f()表示等号左边变量关于括号里变量的函数关系式;步骤S3:流图构建模块根据数据中心收集并存储的机场群信息,确定变量结构方程式中的各种参与计算的参数,并根据变量结构方程式的计算结果构建机场群效率系统流图;步骤5:仿真模块进行仿真,其包括如下步骤:步骤S4:验证所述机场群效率系统流图:通过辅助变量方程式中的反映机场效率的公式,选取机场群效率系统流图中的变量参与计算,比较计算结果是否与实际历史数据相近,并设定一个误差范围...
【技术特征摘要】
1.一种基于系统动力学的机场群效率及政策评估方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤1:建立中心服务器和数据中心,数据中心通过互联网与中心服务器通信;在中心服务器建立因果关系图模块、流图构建模块和仿真模块;步骤2:数据中心收集并存储机场群信息,机场群信息包括机场群内的所有机场的旅客流量信息、机场旅客容量信息、用于定量表示关键机场国际化定位的国际旅客占比数据、用于定量表示次要机场支线定位的支线通航点数据、用于定量表示次要机场低成本定位的低成本基地航空公司数量和机场群外部信息;旅客流量信息包括旅客流量和旅客流量增量;步骤3:中心服务器获取数据中心的机场群信息,并根据机场群信息在因果关系图模块中建立机场群效率因果关系图,通过因果关系图表示机场群效率系统动力学模型;机场群效率系统动力学模型包括三个机场子系统的动力学模型,三个机场子系统的动力学模型包括建立三个机场的旅客流量构成的区域总旅客量的数据模型,在所述区域总旅客量的影响区域内,建立交通运输仓储邮政生产值的数据模型,建立由交通运输仓储邮政生产值反映出的国民生产总值GDP的数据模型;步骤4:流图构建模块读取因果关系图模块生成的因果关系图,并根据因果关系图建立机场群效率系统流图,其包括如下步骤:步骤S1:设定三个机场子系统包括机场1、机场2和机场3;设定水平变量包括:机场1的旅客流量、机场2的旅客流量和机场3的旅客流量;设定速率变量包括:机场1的旅客流量增量、机场2的旅客流量增量、机场3的旅客流量增量;设定辅助变量包括区域GDP、区域总人口、区域交通运输仓储邮政生产值、区域总旅客量、区域人均GDP、机场1的国际旅客占比、机场2的支线通航点数量、机场3的低成本基地航空公司数量、机场3的支线通航点数量、机场1的效率、机场2的效率和机场3的效率;设定常量变量包括机场1的旅客容量、机场2的旅客容量和机场3的旅客容量;设定初始变量包括机场1旅客流量初始量、机场2旅客流量初始量和机场3旅客流量初始量;步骤S2:建立变量结构方程式,变量结构方程式包括水平变量方程式、速率变量方程式、辅助变量方程式、常量变量方程式和初始变量方程式:水平变量方程式包括以下公式:机场1旅客流量.K=机场1旅客流量.J+机场1旅客流量增量.JK;机场2旅客流量.K=机场2旅客流量.J+机场2旅客流量增量.JK;机场3旅客流量.K=机场3旅客流量.J+机场3旅客流量增量.JK;速率变量方程式包括以下公式:机场1旅客流量增量.JK=f(机场1国际旅客占比.J,区域人均GDP.J);机场2旅客流量增量.JK=f(机场2支线通航点数量.J,区域人均GDP.J);机场3旅客流量增量.JK=f(机场3支线通航点数量.J,机场3低成本基地航空公司数量.J,区域人均GDP.J);辅助变量方程式包括以下公式:区域总旅客量.K=机场1旅客流量.K+机场2旅客流量.K+机场3旅客流量.K;区域交通运输仓储邮政生产值.K=f(区域总旅客量.K);区域GDP.K=f(区域交通运输仓储邮政生产值.K);区域人均GDP.K=区域GDP.K÷区域总人口.K;机场1效率.K=机场1旅客流量.K÷机场1旅客容量;机场2效率.K=机场1旅客流量....
【专利技术属性】
技术研发人员:吴薇薇,王翠英,张洁,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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