KE Group 1 具動態調價功能之飛機售票系統9534524 吳俊逸 d9534524@oz.nthu.edu.tw9634524 廖鎔熠 g9634524@oz.nthu.edu.tw9634543 郭奇龍 g9634543@oz.nthu.edu.tw9536511 林昌和 oldk83@yahoo.com.tw

mailto:d9534524@oz.nthu.edu.twmailto:g9634524@oz.nthu.edu.twmailto:g9634543@oz.nthu.edu.twmailto:oldk83@yahoo.com.tw

研究背景

• 早在1970 年代，一些航空公司就開始提供票價折扣來吸引旅客，在同一等級座艙內，包含了折扣與高費率旅客，這項革新的行動為航空公司帶來潛在的顧客與收益，同時也帶來了決策性的問題。

• 航空公司常於同一班機內，以不同定價來吸引不同之旅運需求，如休閒旅客或商務旅客等，以提高承載率。

• 由於艙位具有不可儲存之特性，且在競爭市場中，航空公司票價策略與其他航空公司營運策略有關，能自由調整的情形有限，因此追求飛機機位之利潤最大化是重要的議題。

研究動機

• 飛機的艙位是在一定的時段內，能夠以不同價格為不同顧客提供不同等級的產品。

• 票價規劃需瞭解不同旅客所願償付之價格水準，實施差別訂價以刺激旅客需求，並作產品區隔以防止高費率等級(全額票)之旅客轉購買低費率(非全額票)之商品。

種類 收益損失 (yield loss) 損壞損失 (spoilage loss)

發生時間 先 後

原因 可以賣高價卻賣成低價 可以賣低價保留到高價卻賣不掉

定價 低票價 高票價

研究目的

• 以往大多採用靜態式策略(Pak & Piersma) ，係將訂購過程視為一段時間，僅需求一固定之訂位限額，僅包含已接受訂位數(狀態)與目前所處的時間無關(階段) 。

• 動態式策略(Littlewood)應用期望邊際收益的觀念提出一法則，決定接受或拒絕航段訂位要求，但隨著起飛前變化之內外因素無法被考慮到。

• 本研究提出一個改善式動態調價策略，將航空公司開放訂位時間切割成多個決策時段(改善靜態)，並搭配內外環境因素(改善動態)，藉由各費率之旅客需求量與其對應的機率，達到營收最大化之效益。

研究目標

• 航空業的特性是航班固定成本很大，但是對每一位旅客而言的變動成本很小。

• 考慮到競爭到對手的策略、市場上的波動與季節性等經濟因素。

收益管理

• 根據Kimes(1989)之研究• 1. 存貨具有不可儲存性• 2. 固定容量限制• 3. 清楚的市場區隔• 4. 商品可透過訂位系統預先出售• 5. 需求波動較大• 6. 邊際銷售成本遠低於固定成本

←越早賣完越好

←確認總艙位數

←確認艙位等級

←確認決策區間

←分析內外在因素

←票價上下限

←營收最大化，總利潤最大化

艙位規劃

• Lee & Hersh(1993)以動態規劃方法構建多席艙位規劃模式，其認為過去的研究僅考慮到某一費率在起飛前可能的累積總訂位數，而忽略了不同費率等級間潛在的訂位需求的抵達。

( ) ( )1112

1111

10 ,max

−−−

=

−−

− ++++= ∑ nsnsik

i

ni

ns

nns

nns ffFPfFPfPf

艙位差別訂價

• 為了吸引不同需求與特質的乘客以提高承載率及獲利能力，航空公司常將同一班機的艙位依其所提供的服務等級與舒適程度劃分為頭等艙、商務艙、經濟艙等不同的層級，而在同一艙位層級的機票價格會依機票種類(普通票、優待票、特別票)、行程類別(單程票、來回票⋯⋯)、有效期限等諸多考量因素而有所差異。

• 一般而言：限制越多的機票越便宜。• 本研究艙位等級定義 (以經濟艙為基)

• 全額票：具有退票與換航班的權利 (艙位等級1)• 部分全額票：具有換航班的權利 (艙位等級2)• 非全額票：限定航班且不能退票 (艙位等級3)

經濟因素考量

• 採用「差別定價」並非只是一項「產品市場區隔」的行銷策略而已，因為相對於一架飛機的龐大固定成本而言(如燃料、折舊、飛機材料等成本)，多搭載一位乘客所需支付的邊際變動成本實在微不足道，所以本研究加入內外環境因素分析提供不同折扣費率，且將開放訂購時間切割成多段區間進行分析。

• 本研究經濟因素定義• 內部因素：包含固定成本與變動成本• 外在因素：包含匯率、同業報價、油價等…• 時段區間：開放時間5個月，每半個月為一區間

單一航程訂位控制的假設

• 1. 各費率等級訂位需求之間互相獨立無關，且需求機率已知。

• 2. 只考慮一家航空公司內部的艙位規劃作業，而不考慮市場上其他競爭對手的影響。(外在因素分析)

• 3. 不考慮載客多寡對飛機變動成本的影響。(內部因素分析)

• 4. 被拒絕之訂位要求：拒絕訂位視同收益上的損失，不考慮其重新訂位的可能性，亦即將其重新訂位視為一新的訂位要求。(Based on 邊際價值→建議售價)

系統架構圖

(DBMS) (MBMS)

(DGMS)

到達機率

時段

費率

歷史資料模式

動態機率模式

先到先服務

外在因素

內部因素

艙位s時段n機率p等級i費率F期望值f

顧客來到率

票價上下限

建議售價

總收益EXCEL

外在因素

1. 油價波動• 當國際原油價格上漲時，顧客會預期油價會持續上漲而增加購買率

2. 匯率漲幅• 當本國的貨幣匯率下降(表本國貨幣升值)時，顧客預期其消費能力上升而使機票銷售率上升

3. 同業報價• 當同業報價越低，顧客越不會選擇本航空公司來消費，因此機票銷售率會下降

4. 飛機事故• 當某航空公司的飛機發生意外事故之時，顧客會產生害怕心理而不敢購買此航空公司之機票，使得機票銷售率下降

外在因素

5. 當地新聞• 當某目的地產生事件而經由任何傳播媒體之媒介，渲染給一般民眾知曉之時，此項因素即會帶給航空公司不同程度和類別的影響

• 例如：英國倫敦發生恐怖攻擊(負面)，會讓民眾不敢前往遊覽，而導致購票率下降；而若今天法國米其林美食季(正面)開始，則會吸引大批觀光人潮，而增加機票銷售率

6. 國民平均所得比例• 他國國民平均所得除以本國國民平均所得之比例，當此比例越高，表本國民眾相對之消費能力越弱，因此越不傾向去此地遊覽，而減低購票率；而此比例越低，表本國民眾相對之消費能力越強，因此越傾向去此地遊覽，而增加機票銷售率

外在因素

7. 季節性因素• 此季節分兩種不同類型，一個是為常人熟知的淡旺季，當遇到淡季時，機票銷售率越低，而遇到旺季之時，機票銷售率越高。

8. 重大活動• 不定時在各地會有重要程度極高的大型活動舉辦，這些活動一般而言會吸引大批人潮前來觀光，而使其機票銷售率下降，唯此重大活動並不經常發生，往往數年才發生一次，但每次發生所帶來的影響極為巨大，因此不能忽視，如奧運、世足等⋯

內部因素

• 固定成本1.空服員薪資以波音747-400的空服員配制約需15名人員。

2.支付GECAS(註) 的機體租金（資本租賃）長榮航空飛行用的波音747-400客機是從世界規模最大的飛機出租公司GECAS租的。註:GECAS是世界第二大飛機租賃商

3.發動機折舊費用在長榮航空的成本核算中，折舊費用是航空公司很大的費用。波音一季拆換約二十顆發動機。

4.場站服務費用場站服務費用是指機場的起卸、手續等費用。

內部因素

5.例行保養和維修支出一般將檢修作業區分為例行性檢修及定期檢修兩類。

6.各式保險費用（不含人員)航空險業務粗分為三種，包括乘客、機體、第三人責任險，由於現在大部份航空業所用飛機都為承租而來，通常訂定合約投保一定金額。

7.營運、管理、銷售等費用長榮其他營業費用包括，電腦作業、維護費用推廣活動費、勞務報酬、佣金、銷售等費用。

8.其他營運成本其他固定營運成本如機組開支費用、間接員工薪資、地面場站費用。

內部因素

• 變動成本1.餐飲成本

飛機上面的餐飲是由長榮空廚提供，佔總支出非常微小的一部份。

2.油料成本燃油成本是長途航班營運成本的重要組成部分，約佔百分之25∼百分之30。

3.空服員差旅費飛機上的空服人員除了固定的底薪加年資外，還有外加出勤津貼。

4.其他變動成本「旅客服務成本」、「維修成本」（例外支出）等。

顧客來到率

• 歷史資料模式• Based on 歷史資料比對• 加入外在因素影響

顧客來到率

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

10 10.5 11 11.5 12 12.5 1 1.5 2 2.5

全額票 部分全額票 非全額票

票價上下限

• 票價上限容許值• 本局核算平均成本上限＋服務價值

• 民航局核算平均成本上限• (業者平均成本－業者平均成本×0.7×非全票售價比例)/全票售價比值

• 服務價值• 包含節省的時間價值或多媒體娛樂的附加價值

• 票價下限• 票價上限×50﹪

• 非全票售價比值• 1－全票售價比值

動態機率規劃

• 期望值公式• 式1-1：沒有需求之期望值• 式1-2：最高費率需求之期望值• 式1-3：非最高費率需求之期望值

• 決策定義→邊際價值公式1

11 −

−− −≥ ns

ns

ni ffF

111 0

−−− +≥+

ns

nns

ni ffF

案例說明

• EBC航空_台北溫哥華航線• 總艙位數：380位• 時段區隔：半月/次 (十月到二月)• 艙位等級：全額、部分、非全額• 目標利潤：50%

STEP 1_內部因素(確認S)

成本種類 項目 金額(台幣)/平均每趟飛行 百分比 備註

固定成本 空服員薪資 507,000 4.4% 15個空服員月薪

支付GECAS 的機體租金 1,185,442 10.2% 長榮航空向GECAS 承租波音每月租金

發動機折舊費用 73,600 0.6%

場站服務費用 1,557,896 13.5%場站成本是指在場站的固定成本，例如：起卸、手續的費用。

例行保養和維修支出 38,260 0.3%

各式保險費用（不含人員) 705,293 6.1%

電腦作業、維護費、推廣活動費、勞務報酬、佣金、銷售等費用

其它營成本 828,272.76 7.2%

變動成本 餐飲成本 78,912 0.7% 經濟艙平均每人每餐成本約三十二元

油料成本 5,126,400 44.3% 來回耗油成本

空服員差旅費 53,325 0.5% 出勤津貼

旅客服務成本 688,386 5.9%

維修成本 736,873 6.4%

每次起飛成本 11,579,660 100.0%

平均每個座位飛行成本 27,571

STEP 2_外在因素(確認n)

外在因素 匯率 同業報價

油價

(柴油) 飛機失事 重大活動國民平均所得

淡旺季節

(旺季↑，淡季↓)當地新聞

(正面↑，負面↓)

影響程度 ↓, ↑ ↓, ↓ ↓, ↓ ↑, ↓ ↑, ↑ ↑, ↓ ↑, ↑ ↑, ↑

月份 權重 1.2 1.5 2 3 3 0.8 1.5 2

10 N10 30.2 1 25.9 1 1 1 1 1 1

10.5 N9 30.15 0.95 25.55 1 1 1.17 1 1 0.973134

11 N8 30.1 0.9 25.2 2 1 1.17 0.8 1.5 0.972375

11.5 N7 30.25 0.925 25.9 1 1 1.17 0.8 1 0.935897

12 N6 30.4 0.95 26.6 1 1.5 1.17 1.2 0.5 1.224544

12.5 N5 30.45 1.025 27.05 1 1 1.17 1.2 1 1.039647

1 N4 30.5 1.1 27.5 1 1 0.97 1.5 0.8 1.096735

1.5 N3 30.4 1.15 29.7 1 1 0.97 1.5 1 1.175615

2 N2 30.3 1.2 31.9 2 1 0.97 1 0.8 0.952507

2.5 N1 30.25 1.1 28.9 1 1 0.97 1 0.7 0.989284

STEP 3_顧客來到率(確認i)

月份 艙等 全額票部分全額票

非全額票

10 N10 3 7 10

10.5 N9 3 6 10

11 N8 5 9 13

11.5 N7 5 9 13

12 N6 8 15 22

12.5 N5 7 13 18

1 N4 9 16 24

1.5 N3 10 18 25

2 N2 9 17 24

2.5 N1 10 17 25

艙等 未銷售 全額票部分全額票 非全額票 外在因素

月份 P(n,i) P(n,0) P(n,1) P(n,2) P(n,3) 權重

10 N10 0.64 0.06 0.12 0.18 1

10.5 N9 0.650 0.058 0.117 0.175 0.973

11 N8 0.504 0.088 0.165 0.243 0.972

11.5 N7 0.523 0.084 0.159 0.234 0.936

12 N6 0.192 0.147 0.269 0.392 1.225

12.5 N5 0.314 0.125 0.229 0.333 1.040

1 N4 0.112 0.165 0.296 0.428 1.097

1.5 N3 0.048 0.176 0.317 0.458 1.176

2 N2 0.086 0.171 0.305 0.438 0.953

2.5 N1 0.050 0.178 0.317 0.455 0.989

STEP 4_票價上下限(確認F)

票價上限容許值 65511.09 漲跌幅度 0

民航局核算平均成本上限 64761.09 全額票 65511.09

業者平均成本 27570.62 部分全額票 49133.32非全額票 0.818062 非全額票 32755.55

全額票 0.181938

服務價值 750

節省時間價值 500

多媒體娛樂價值 250票價下限容許值 32755.55

動態機率規劃→建議售價→總收益

驗證定理

• 定理一：在同一時段中，剩餘可供訂位容量愈多，艙位之邊際價值愈低，系統則越傾向於賣出艙位。

• 定理二：在剩餘相同的訂位容量下，越接近起飛時間，艙位之邊際價值愈低，系統愈傾向賣出艙位。

調整後 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10

n1 42126 32756 32756 32756 32756 32756 32756 32756 32756 32756

n2 48271 34415 32756 32756 32756 32756 32756 32756 32756 32756

n3 49133 41256 32756 32756 32756 32756 32756 32756 32756 32756

n4 49133 45288 36588 32756 32756 32756 32756 32756 32756 32756

n5 49133 47239 39663 32756 32756 32756 32756 32756 32756 32756

n6 49133 48938 42817 35631 32756 32756 32756 32756 32756 32756

n7 49133 49133 44307 37380 32756 32756 32756 32756 32756 32756

n8 49133 49133 45571 39131 33608 32756 32756 32756 32756 32756

n9 49133 49133 46264 40259 34576 32756 32756 32756 32756 32756

n10 49133 49133 46880 41340 35599 32756 32756 32756 32756 32756

顧客來到率

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

10 10.5 11 11.5 12 12.5 1 1.5 2 2.5

全額票 部分全額票 非全額票

事件模擬：飛機失事(外在因素)外在因素 匯率 油價(柴油) 飛機失事

影響程度 ↓, ↑ ↓, ↓ ↑, ↓

月份 權重 1.2 2 3

10 N10 30.2 25.9 1

10.5 N9 30.15 25.55 1

11 N8 30.1 25.2 1

11.5 N7 30.25 25.9 1

12 N6 30.4 26.6 1

12.5 N5 30.45 27.05 3

1 N4 30.5 27.5 1

1.5 N3 30.4 29.7 1

事前 S1 S2 S3 S4 S5 S6

10 42120 32751 32751 32751 32751 32751

10.5 48969 38361 32751 32751 32751 32751

11 51934 43599 33957 32751 32751 32751

11.5 54166 46607 38398 32751 32751 32751

12 55580 48126 41300 33774 32751 32751

12.5 57038 49491 44142 36907 32751 32751

1 57751 50127 45385 38668 32751 32751

1.5 58506 50869 46535 40557 34410 32751

事後 S1 S2 S3 S4 S5 S6

10 42119 32750 32750 32750 32750 32750

10.5 48969 38360 32750 32750 32750 32750

11 51934 43598 33956 32750 32750 32750

11.5 54166 46606 38398 32750 32750 32750

12 55416 47950 40963 33296 32750 32750

12.5 56898 49364 43872 36488 32750 32750

1 57623 49998 45171 38285 32750 32750

1.5 58390 50741 46368 40222 34105 32750

事件模擬：油料成本(內部因素)

變動成本 餐飲成本 78,912 0.7%

油料成本 5,126,400 44.3%

空服員差旅費 53,325 0.5%

旅客服務成本 688,386 5.9%

維修成本 736,873 6.4%

每次起飛成本 11,579,660 100.0%

平均每個座位飛行成本 27,571

變動成本 餐飲成本 78,912 0.6%

油料成本 6,126,400 48.7%

空服員差旅費 53,325 0.4%

旅客服務成本 688,386 5.5%

維修成本 736,873 5.9%

每次起飛成本 12,579,660 100.0%

平均每個座位飛行成本 29,952

事後 S1 S2 S3 S4 S5 S6

10 45722 35552 35552 35552 35552 35552

10.5 52392 37353 35552 35552 35552 35552

11 55989 44778 35552 35552 35552 35552

11.5 58475 49154 39712 35552 35552 35552

12 60051 51272 43049 35552 35552 35552

12.5 61675 53116 46473 38673 35552 35552

1 62469 53870 48089 40571 35552 35552

1.5 63225 54623 49461 42472 36477 35552

事前 S1 S2 S3 S4 S5 S6

10 42126 32756 32756 32756 32756 32756

10.5 48271 34415 32756 32756 32756 32756

11 51585 41256 32756 32756 32756 32756

11.5 53876 45288 36588 32756 32756 32756

12 55328 47239 39663 32756 32756 32756

12.5 56824 48938 42817 35631 32756 32756

1 57556 49633 44307 37380 32756 32756

1.5 58252 50327 45571 39131 33608 32756

事件模擬：原始VS調整式

重大活動

國民平均所得 淡旺季節 當地新聞

↑, ↑ ↑, ↓ ↑, ↑ ↑, ↑

3 0.8 1.5 2

1 1 1 1 1

1 1.17 1 1 1

1 1.17 0.8 1.5 1

1 1.17 0.8 1 1

1.5 1.17 1.2 0.5 1

1 1.17 1.2 1 1

1 0.97 1.5 0.8 1

1 0.97 1.5 1 1

1 0.97 1 0.8 1

1 0.97 1 0.7 1

參數設定 參數符號 參數值

總艙位數 s 380

時段區間 n 10

艙位等級 i 3

艙位費率 F 38000 45000 52000

總收益 16367440

平均收益 43072.21

平均成本 27570.62

平均利潤 15501.59

56%

事件模擬：原始VS調整式

重大活動

國民平均所得 淡旺季節 當地新聞

↑, ↑ ↑, ↓ ↑, ↑ ↑, ↑

3 0.8 1.5 2

1 1 1 1 1

1 1.17 1 1 0.97

1 1.17 0.8 1.5 0.97

1 1.17 0.8 1 0.94

1.5 1.17 1.2 0.5 1.22

1 1.17 1.2 1 1.04

1 0.97 1.5 0.8 1.10

1 0.97 1.5 1 1.18

1 0.97 1 0.8 0.95

1 0.97 1 0.7 0.99

參數設定 參數符號 參數值

總艙位數 s 380

時段區間 n 10

艙位等級 i 3

艙位費率 F 32755.54589 49133.31884 65511.09179

總收益 17034590

平均收益 44827.87

平均成本 27570.62

平均利潤 17257.25

63%

動態機率參數影響

• 實驗目標：增加時段區間• 實驗結果：時端區間↑，延緩收歛

• 實驗目標：增加艙位等級• 實驗結果：艙位等級↑，邊際價值↑[小]

• 實驗目標：提升艙位費率• 實驗結果：艙等費率↑，邊際價值↑[中]

• 實驗目標：提升艙等機率• 實驗結果：艙等機率↑，邊際價值↑[大]

The end

KE Group 1 具動態調價功能之飛機售票系統研究背景研究動機研究目的研究目標收益管理艙位規劃艙位差別訂價經濟因素考量單一航程訂位控制的假設系統架構圖外在因素外在因素外在因素內部因素內部因素內部因素顧客來到率票價上下限動態機率規劃案例說明STEP 1_內部因素(確認S)STEP 2_外在因素(確認n)STEP 3_顧客來到率(確認i)STEP 4_票價上下限(確認F)動態機率規劃→建議售價→總收益驗證定理事件模擬：飛機失事(外在因素)事件模擬：油料成本(內部因素)事件模擬：原始VS調整式事件模擬：原始VS調整式動態機率參數影響 The end