航空概论论文范例6篇

航空概论论文

航空概论论文范文1

[关键词]公选课 生命科学概论 非生物专业教学方法

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)01-0143-03

21世纪被公认为是生命科学的世纪,掌握一定的生命科学知识是21世纪高素质、有创新精神的复合型人才知识结构的重要组成部分,是高等教育的任务之一。[1]《生命科学概论》是高校为深化教学改革、提高学生的综合素质、满足社会对复合型人才的需求而开设的一门跨学科公共选修课。中国民航大学从2006年开始对非生物专业的本科生开设了《生命科学概论》公共选修课,本文就民航院校非生物专业开设《生命科学概论》公选课的教学进行探讨。

一、非生物专业开设《生命科学概论》公选课的必要性

知识经济社会期待的大学毕业生应该是在一定的专业训练的基础上,具有更为全面的知识结构,更为积极的应付挑战的能力以及向多个方向发展的潜力。[2]目前大学生中所存在的问题已经暴露学校在人才培养结构上的缺陷或不足,专业细分化,过于强调专业化培养,使学生知识面过窄,已经很不适应当前社会发展所需要的宽口径、厚基础、创造性、复合型人才培养要求。[3]2012年教育部《关于全面提高高等教育质量的若干意见(教高[2012]4号)》中将“鼓励因校制宜,探索科学基础、实践能力和人文素养融合发展的人才培养模式”作为创新人才培养模式的重要内容。[4]21世纪被公认为是生命科学的世纪,生命科学在农业可持续发展、能源开发、人类健康、生态平衡等领域发挥着重要的作用。[5]近年来生命科学成为科学大系统里最有竞争力的带头学科,引领着世界科技经济的快速发展。因此,世界主要国家都把发展生物科学和生物技术作为基本国策。21世纪世界各国在高科技领域的竞争归根到底是高素质人才的争夺和竞争,在这一历史时期,高校非生物专业开设生命科学课程是新世纪高等教育发展的需要,是历史的必然。作为21世纪的大学生,如果不懂得一点生物学的知识,成为所谓的“生物盲”,将无法适应以生命科学和信息科学为特征的知识经济飞速发展的要求。加强生命科学教育,普及生命科学知识,有利于个人形成正确的人生观、世界观,有利于树立良好的健康观念,提高环保意识,增强学生的社会责任感,促进社会的发展与稳定。[6]因此,在民航院校开设《生命科学概论》对民航人才的培养模式具有重要意义。

高等教育应该是在更高层次上的以整体素质教育为主,有一定专业方向的高层次整体素质教育。《生命科学概论》是一门融合基础知识与前沿进展相结合的综合性课程,是当今高校进行素质教育的重要内容。世界著名大学,如哈佛、剑桥和斯坦福等,早在20世纪80年代就在全校开设类似生物学课程,1995年以来,清华、北大、上海交大等重点理工科大学也陆续把《生命科学概论》列为非生物类专业的限选或必修课程,北京航空航天大学和南京航空航天大学近年来也面向非生物专业开设《生命科学导论》的公修课。随着航空航天事业的飞速发展,生命科学技术在航空航天领域的应用越来越广泛。为发挥航空器整个系统的效率,提高其安全性和可靠性,利用生命科学技术开展航空人因工程研究,开展在航空环境下飞行员的行为及作业工效研究,弄清飞行员与航空器在航空飞行环境下的相互作用与相互关系,提出航空器飞行器的适人性设计要求、安全救生与防护措施、评价方法以及人员的选拔与训练方法等,使人、航空器及其所处的飞行环境有机协调与配合,探讨航空环境对航空人员健康的影响机制及对抗措施,为航空工程提供理论基础和技术支撑,这些将大大促进民航事业的快速发展。

因此,在民航院校开设《生命科学概论》,增加了学生对生命科学知识的了解,尤其是对人体自身的了解,将有利于学生发展仿生的设计思路,落实“以人为本”的根本原则;有利于拓宽学生知识面,改善知识结构,提高学生综合素质,将来更好地为民航服务。

二、非生物专业开设《生命科学概论》公选课的教学内容

中国民航大学是一所以工为主,理工结合,集管理学、经济学和法学等学科全面发展的综合性行业院校,在校学生均为非生物专业。学校利用航空医学研究所的师资力量从2006年开始给全校本科生开设自然科学类公共选修课《生命科学概论》,深受学生欢迎,每学年选课人数达到800人。向非生物学专业学生开设《生命科学概论》课程的教学内容定位于“基础性、系统性、趣味性和学科交叉性”,从介绍生命科学基础知识的物质基础入门,衍射到生命活动的基本单位——细胞,从细胞到细胞工程;从生物物质代谢深入到生物遗传的本质——基因,从基因到基因工程,直至现代的分子生物学技术,从分子水平上阐述生物的奥秘;同时还从动物、植物、微生物等不同的生物类群上描述生物的多样性以及生物与环境的关系,通过科学性、趣味性、学科交叉性和贴近生活性的内容介绍生命科学领域的最新进展以及与我们人类自身生存和健康方面的相关知识,使学生的生命科学素质得到提高。讲授内容在注重系统性的基础上包含了最新的科技前沿、最广泛运用的生物学技术手段、最热点的人类疾病、最新的交叉学科等等。我们密切关注科技最新动态,把其中反映生命科学和生物技术最新进展的内容及时移植到我们的教学中去。例如:在“遗传”部分介绍癌症、糖尿病、高血压等现代慢性疾病在遗传方面的研究近况;在“病毒”部分介绍SARS、H7N9等疾病的致病机理、防治途径和治疗方法;在“免疫系统”介绍艾滋病的基本知识及预防;在“环境”部分介绍日本福岛第一核电站泄漏等。这些“时尚”新内容很受学生欢迎,让学生了解生命科学,激发对生命科学的兴趣。

三、非生物专业开设《生命科学概论》公选课的教学方法

1.采用多媒体教学手段加强学生的感性认识

《生命科学概论》教学内容庞杂、信息量大、知识难点多。所谓“百闻不如一见”,直观的东西更易于接受、理解和记忆。利用多媒体教学,通过图文声像并茂的组合方式讲授课程,将书本知识化静为动,化虚为实,化抽象为直观,不仅增加了课堂的教学信息量,提高了学生学习效率,而且增强了学生对知识的理解及方法的运用。[7]另外,可在课堂上利用多媒体设备播放一些生物学相关影像资料,给学生更为直接的视觉感受。例如播放科教片《人类消失之后》,让学生充分理解人类和大自然和谐相处的重要性。

2.开展课堂主题演讲激发学生的学习兴趣

为了激发学生学习的主动性,提高课堂教学的参与度,了解生命科学的研究进展,我们组织开展了课堂专题演讲的研究性学习活动。教师初步确定当前生命科学重要前沿问题的题目,如生物芯片、基因工程、干细胞、生态与环境可持续发展、转基因食品等,把学生按5~6人一组分组,每组确定一个主题,学生通过网络和图书馆查阅相关文献资料,小组讨论写成小论文,并做成幻灯片在班上交流演讲。这样增强了同学之间以及同学与老师的沟通交流,活跃了课堂气氛,充分锻炼了学生的文献检索利用、团队协作、论文写作和口头表达等综合能力,收到了良好的效果。

3.引入社会热点问题,开展辩论赛,提高学生理论联系实际的能力

科技是一把双刃剑,生物高科技的发展给人们的生活带来舒适快乐,同时也给人们带来了很多的困惑甚至危机。人们在开发利用生物技术时,有可能出现意想不到的安全问题,生物技术的误用以及生物技术的非道德应用也可能带来很大的安全隐患。[8]这些与生命科学有关的热点问题具有鲜明的时代性和综合性,学生对这些热点问题的探讨有利于增强他们的科学敏感性和社会责任感,以培养他们捕捉信息、分析事物的能力。首先,教师初步确定当前生命科学具有争议性的热点社会问题,如食品添加剂的利与弊、克隆人的利与弊、转基因食品的利与弊、垃圾焚烧的利与弊、安乐死是否应该合法化等。学生通过分组每10个人一组,每2组自由选择一个辩论主题作为正方和反方进行辩论,每个班级推举一名主持人来主持辩论赛。通过辩论赛,增强了学生之间的团结、合作、竞争、进取的意识,为学生提供了一个思考和展现自我的平台,并让学生对科学研究有了更进一步的认识,大大提高了学生理论联系实际的能力。

4.多元化的考核方式

学生的课程成绩由平时成绩和考试成绩组成,其计算方式为:最终成绩=平时成绩(占30%)+期末开卷考试成绩(占70%),其中平时成绩的考核主要由课堂出勤(占10%)、课后作业(占10%)以及课堂小论文(占10%)三部分内容构成,期末考试成绩采用撰写课程论文和期末理论考试相结合的方式。这种多元化考核方式不但评价了学生参与教学活动的态度、完成作业的质量,又考查了学生对知识的了解和掌握程度,同时多元化的考试方式也增加了学生的学习兴趣,减轻了学生的思想压力,且避免了少数学生平时不学习,通过考前突击准备获得较高分数,导致课程成绩不合理的情况发生。[9]

四、思考与建议

目前我校开出《生命科学概论》公选课以来,已有7年的教学实践,选课人数每学年达到了800人,每个班级限200人。由于选课人数多,且学生来自不同专业、不同年级,管理起来难度较大。部分学生是为满足学分而选课,因此迟到、早退、旷课现象时有发生;加上不同专业基础知识差异较大,课程内容多但课时少,难以满足部分学生的需要;随着科学技术日星月异地发展,生命科学知识更新速度很快,现有教材也很难满足课程的需要。

通过对《生命科学概论》课程教学的探索,我们清楚地认识到在今后的教学中要进一步增强课程的知识性和趣味性,加强教学管理和教材建设,提高学生的学习积极性和创新意识,从而增强学生的科学素质。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 李娜,毛永强.“生命科学导论”公选课的教学改革初探[J].长春理工大学学报.2011(10):120-121.

[2] 蔡克勇.建设创新型国家,大力培养创新人才[J].民办高等教育研究.2006(4):1-7.

[3] 宋怡玲,杨军.“生命科学导论”课程体系建设与创新人才培养[J].高等理科教育,2006(6):37-39.

[4] 郑丽沙,李德玉,荣龙等.面向非生物专业本科生的“生命科学导论教学改革初步探索”[J].重庆工商大学学报(自然科学版),2012(7):112-114.

[5] 黄国琼,罗长坤.生命科学前沿的特征与意义[J].医学与哲学(人文社会医学版),2007(1):1-4.

[6] 晏琼,何金生,侯玲玲,等.研究型生命科学教学在非生物专业理工科创新人才培养中的探索与实践[J].当代教育理论与实践,2013(1):83-85.

[7] 王伟章,郑敏.生命科学前沿公共选修课教学探讨[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2010(2):131-132.

航空概论论文范文2

关键词:可靠性 维修理论 航空维修 应用

中图分类号:V267 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 04-0000-01

随着可靠性维修性工作在各行各业的不断深入发展,可靠性维修性作为保障产品、设备效能的重要要素已经越来越多的得到了使用方以及制造方的认可与重视。目前,国内已经了三十项通用的与航空有关的可靠性维修性国家军用标准,其中约二十五项已经在航空领域得到了广泛的应用,涵盖的范围涉及了歼击机、轰炸机、直升机以及教练机等整个航空领域,这些标准、可靠性维修理论极大的推动了航空维修工作的发展,并且起到了很好的正面效果。在航空方面,可靠性和维修性理论的研究对象无疑是装备的使用寿命与维修问题,以可靠性为中心的维修理论应用于航空维修当中既保障了飞行设备以及飞行员的安全,又创造了客观的经济效益。下面文章围绕“可靠性维修理论在航空维修中的应用”一题展开相关论述:

一、可靠性、维修性的概念

简单的说,可靠性是机件在规定条件、规定时间的情况下完成规定功能的能力。不同机件的可靠性都不一样,受时间、条件等因素的影响,机件的可靠性往往都会与期望值存在一定差距,因此,需要通过维修工作来提高机件的可靠性。维修性是机件在规定时间、条件等情况下,按照一定的程序与方法进行维修,使之保持或者恢复规定状态的能力。维修性与可靠性是息息相关的,维修是手段,可靠是目的。

二、可靠性维修理论在航空维修中的具体应用

(一)传统的维修理论。传统维修理论强调机件随着时间的推移而变得多故障,各种故障的形成与发展都与可靠性有着直接的联系,然而可靠性又与机件的使用时间有关,并且机件的故障直接威胁到航空安全。航空器材中各个机件在服役一段时间后都必须进行检测、翻修工作,同时还必须通过按使用时间进行的预防性维修工作来确保飞机的可靠性。传统维修理论当中,特别强调定期全面翻修,以预防为主。实际情况中,故障的发生往往是随机的,新老机件发生故障往往与使用时间没有直接关系,并且过多的维修不仅不能百分之百的减少机件故障,还会影响飞机出勤率、企业的经济效益等。实践表明:传统维修理论适宜于简单机件的维修,对现代的复杂机件一般采用RCM理论。

(二)关于RCM理论在航空维修中的应用。

1.定期维修。现代飞机中结构简单的零部件,我们依然采用传统的维修理论来进行检修。长期的经验表明,机件在新老使用期间出现故障的概率比较高,而在使用中期出现故障的概率则相对较低,因此,定期对相关机件进行拆修并及时排除故障隐患可以大大提高飞行安全。适合定期维修的这部分机件主要有起落架、液压泵、电动机等。

2.明确故障模式,有针对性的采取相应的维修方式飞机某些零件发生故障,轻则需要及时更换,重则导致机毁人亡。因此,确保航空的安全,首先要搞清楚故障模式,搞清楚故障的模式,这样才能对症下药,确保飞机安全航行。对于危害较大的故障必须进行彻底的维修,确保故障排除之后,飞机方能进行飞行。目前常见的可靠性维修方式有:定期维修、状态监控以及视情方式等。

3.对于潜在故障,一般采取视情维修的方式潜在故障主要是指机件的功能故障临近前的状态。确保机件的可靠性需要有效地防止功能故障的出现,这就要求在机件处于潜在故障阶段就将其进行维修或者更换。一般来说,视情维修就是有计划的检修各个零部件,并根据规定的技术指标来确定该部件是否继续使用,视情维修还需要定期收集视情数据,并对数据进行必要的分析、预测等。

三、关于可靠性为中心的航空维修理论在实践应用中的几点思考

(一)强调以可靠性为核心的航空维修理论,不断完善与修订现行的航空维修技术准则,采取新技术、引进先进的维修理论、维修工艺与方法等,朝着多维修方式相结合的复合式维修方向发展可靠性维修理论。

(二)加快维修数据收集、分析系统的建设,深入研究维修手段并大力推广。借助计算机建立起以可靠性为中心的维修数据管理系统,不仅可以提高维修工作的科学性与安全性,还可以很好的巩固与发展航空维修理论在实际当中的可靠地位。

(三)加强维修队伍人才与设备建设。改进现有的检测仪器与手段,积极引进先进的维修设备,同时培养一批富有实战经验的维修工作人员,确保他们能够恰到好处的把先进的维修理论与实际故障结合起来,并且培养出属于自己的独特的维修技能,切实保障维修工作的可靠性。同时,还要培养一批综合素养高,具备航空维修专业知识的新型机务工作指挥管理人才,全面促进可靠性维修理论在航空维修事业中的发展与应用。

四、结束语

航空维修中的可靠性维修理必须以发展求生存,不断完善并发展维修理论,从实际中来再到实际中去,才能确保可靠性维修理论能够真正有益于航空维修工作的开展。本文简单介绍了可靠性维修理论相关知识,希望对广大从事航空维修工作的人员有所启迪。维修理论在不断发展,广大工作人员需要与时俱进,通过不断学习、不断积累,才能推动维修理论更好的应用于维修工作。

参考文献:

[1]易运辉,吴宝中,龚京忠.基于可靠性的装备预防性维修支持系统[J].兵工自动化,2005(05).

[2]瞿红春,姜柏松.基于航材系统保障率的备件优化模型的研究[J].航空制造技术,2004(09).

[3]王淼.航空维修工程可靠性分析方法研究及应用[D].厦门:厦门大学,2009.

航空概论论文范文3

关键词:粗糙集;航空客流量;连续值离散化;属性

为了识别航空客流量与其决定因素之间的关系并对前者进行预测,目前最常见的方法是建立经济计量模型。这些传统模型建立在各种统计假设的基础上,因此当变量之间相互依存、变量的概率分布未知时,那么这些模型就无法得出比较准确的结果。为此本文试图探讨一种基于粗糙集理论的航空客流量预测模型。作为计算智能方法之一的粗糙集理论(Roughsetstheo-ry,简称RS)是波兰数学家ZdzislawPawlak于1982年首次提出的。粗集理论诞生的30多年来,已成功地在许多领域中得到应用,然而在航空运输领域中还没有见到关于粗集理论的应用文献。因此,本文在这方面作一个尝试,并通过实例阐明粗集理论在航空客流量方面的应用是适合的。

1.基于粗糙集理论的方法

粗糙集理论中的知识表达方式一般采用信息表或称为信息系统的形式,信息系统可用四元有序组K=(U,A,V,ρ),在该式中,U是一个非空有限的对象集合,U={X}1,X2⋯Xn称为论域;A是一个非空有限的属性集合,A={a}1,a2⋯an;V=∪a∈AVa是属性A所构成的值域集合,Va是属性a的值域;U中任一元素取属性a在V中有唯一确定值。ρ:U×AV被称为信息函数,ρ:AV,x∈U,反映了对象x在K中的完全信息,其中ρ(a)=ρ(x,a)。如果A=C∪D且C∩D=ф则信息系统又可称为决策表,其中C为条件属性集,D为决策属性集,常记为(U,C∪D,V,ρ)。在决策表中,不同的条件属性具有不同的重要程度,一些属性提供了丰富的信息,对产生决策起到至关重要的作用,而其他一些属性却似乎是可有可无的。因此,在保证决策表具有正确分类能力的同时,对条件属性进行简约,去掉不必要的属性。为了度量属性集合的不确定程度,引入精度和覆盖度两个概念,且定义为:dR(X)i=card()-aprXi/card()---aprXi(1)dR(F)=∑card()-aprXi∑card()---aprXi(2)d'R(X)i=card()---aprXi/card(U)i(3)d'R(F)=∑card()---aprXi/card(U)(4)式(1)和(2)分别为属性集合Xi的分类精度和覆盖度,式(3)和(4)分别为所有属性集合的总分类精度和总分类覆盖度。

2.粗糙集在区域航空客流量中的应用

2.1航空客流量影响因素分析。分析我国航空运输业特点,并结合相关已有的研究,本文采用六个影响因素来预测各地区航空客流量:人均GDP、人口、第一产业就业人员的比重、城市人口、国际旅游人数、与航空枢纽的距离等。这六个因素就是六个条件属性,而决策属性就是各地区的航空客流量,研究对象则是我国大陆的31个省、直辖市、自治区。每个对象由一个多值属性(即条件属性和决策属性)的集合来描述,从而形成一个二维表格,即决策表,表格的“行”与对象相对应,表格的“列”对应于对象的属性,表中为具体的属性值。条件属性中的“人均GDP”“人口数”和“第一产业人员比重”均为传统需求模型中所常用的经济变量。“城市人口数”的选取主要是考虑城市规模对航空客流量的影响。“国际旅游人数”的选取主要是考虑该属性能间接反映某地区旅游资源的多少,它能解释对于当地经济并不发达的地区(如云南)却有较多的航空客流量。关于“与航空枢纽的距离”这个属性,从我国航空运输格局来看,北京、上海和广州是三大航空枢纽,因此这三个地区的该属性值为“0”;天津离北京很近,而北京又处于河北的中心,所以天津和河北的该属性值均为“1”,表示“特近”的含义;另外,由于江苏的常州、无锡、苏州、昆山等经济重心紧靠着上海,所以其“与航空枢纽的距离”属性为“2”,表示“近”的含义;其余地区类推,数字越大的地区表示该地区与航空枢纽的距离越远。在决策时,把决策属性“地区航空客流量”分成若干等级,运用粗糙集理论得出每个“地区航空客流量”等级所对应的生成规则。2.2数据离散化。在应用粗糙集理论对实际数据进行分析和获取知识时,一般要求由实际数据构成的决策表中各个属性值必须用离散值表达。如果某些条件属性或决策属性的值域为连续的,则在处理前必须经过离散化。所以对于下表1中的连续型数据需再进一步离散化成分类数据值以适用于粗糙集的方法。对粗糙集连续属性离散化的方法一般是采用其他领域已有的离散化方法,本文采用熵方法对连续型数据进行离散化。设P⊆A,U/P={C}1,C2,⋯Ct,则U中对象x属于等价类Ci的概率为pi=||Ci/||U,I=1,2,…,t,于是定义P对U的划分得到的熵为:2.3决策规则。本文使用2012年至2015年四年共124个对象(共868个观测值),使用其中60%的对象作为训练规则用,去发现决策规则,其余的40%的对象(即50个)作为预测用,以验证规则的有效性。在使用粗糙集方法后得出了表2中的航空客流量决策规则的主要部分。第一条规则的含义是:如果某地区人均GDP小于7198元且人口数小于2642万人且第一产业就业人员比重大于等于50.5%且国际旅游人数小于44.5万人,那么该地区航空客流量就小于200万人次,其余的规则含义类推。该规则把航空客流量影响因素的定性和定量两方面很好结合在一起,另外,同样的航空客流量可以由多条规则产生,这符合实际情况。从规则中各属性出现的频次可得出各属性的重要程度,从多到少依次是“第一产业就业人员比重”“人均GDP”“人口数”“国际旅游人数”和“与航空枢纽的距离”,而“200万人口以上城市数”被约简,从未出现过。运用上述公式,对用于测试的50个地区进行拟合,得出表3中的预测结果。在被测试地区总数中,等级4的上近似集合中地区实际个数是12个,被正确预测的为10个,预测精度为83%;等级3的上近似集合中地区实际个数是19个,被正确预测的为17个,预测精度为90%;等级2的上近似集合中地区实际个数是10个,被正确预测的为8个,预测精度为80%;等级1的上近似集合中地区实际个数是8个,被正确预测的为8个,预测精度为100%;全部等级的总体精度为88%。另外,等级3中有一个地区的覆盖度为95%,从而使总体覆盖度为98%,因此粗糙集理论应用在航空客流量预测中是可行的。

本文论述应用粗糙集理论及其模型对我我国区域航空客流量进行预测,得出了一些预测规则,其预测精度较高。与许多传统模型需要建立各种统计假设基础不同,该方法仅需对属性值进行分类。区别于复杂的数学公式,该方法的分析的结果以规则形式进行描述,直观并容易理解。此外粗糙集能够使用定性数据,无须转换成数值,因此可以有效地防止信息失真。当然,针对不同时间段的航空客流量数据进行动态规则的形成是有待进一步解决的问题。

参考文献:

[1]张文修,吴伟志,梁吉业等.粗糙集理论与方法[M].北京:科学出版社,2001.

[2]张永莉,张晓全.我国城市间航空客运量影响因素的实证分析[J].经济地理,2007,4:20-24.

[3]中国民用航空局发展计划司.从统计看民航[M].北京:中国民航出版社,2012-2015.

航空概论论文范文4

我国空域复杂,东西部发展不平衡,通信导航监视设施差异很大,雷达管制、雷达监控下的程序管制、程序管制等各种方式共存,再加上防空预警需求。空中交通系统是一个时间连续、空间广阔、组成元素众多、关系复杂、安全概率要求非常高的一个动态系统[1]。空中场景是指某一特定时间、特定区域空中所有飞行器(目标)活动情况的总和。其中,某一飞行器在场景中的活动轨迹称为航迹。通过探测设备获取的实时航迹信息在专业领域也称之为情报。在进行空中管制和预警时,如果能够获取所有目标的飞参和机载GPS记录信息,就可以得到相当准确的真实空中场景。但由于各种飞行器长期、大量、频繁地飞行,获取这些信息并不是容易的事,更何况地面(如高速列车)和低空的有些目标也能被探测到,而这些目标的探测信息很难用其他情报数据来验证。因此,现实可行办法是主要依靠能够稳定获得的相关情报数据,运用技术方法进行空中场景的还原。对这些数据的利用在技术上存在三个方面的困难。一是数据缺失问题。每次任务下来,不一定是所有渠道的情报都有,有时有些渠道的情报未能及时获得。二是情报内容不确定问题。对于一次具体任务,有的情报虽然有,但是情报内容不是一个确定的值。例如预飞报,其预告的时间可能比目标实际飞行时间推后或者提前,甚至取消。第三是情报之间互相冲突问题。特别是复杂战场环境情况下,各种情报之间冲突很厉害。几种情报提供的内容,相互之间产生矛盾。典型常见的一个例子就是电子侦察表明有目标而预警雷达探测表明没有目标。

1空中场景还原基本流程

获取完整的空中场景数据是非常困难的。好在空中运动平台上通常载有多种传感器,如机载雷达、红外(IR)、电子支援措施(ESM)、敌我识别(F)等[2]。空中场景还原的基本思路是利用这些传感器和能够收集到的各类情报数据进行关联,实现空中场景的近似还原。这些情报数据包括空基预警雷达综合情报、地面雷达情报网情报,飞行计划、GPS航线数据等。每类数据源都提供了航迹信息或辅助信息,但是特点各异。如飞行计划、预飞报存在临时取消、时间偏移、航线调整等可能性,具有“一次有效”的特点,即一次计划一次执行。再如航路信息,对按航路飞行的目标提供了较高的判别可信度,但不提供准确的航迹时间信息,具有“多次有效”的特点,即一条航路往往支持多条航迹。各类情报相互关联、印证是判断的基本依据和方法。由于各类情报形式各异,每个渠道获得的情报都或多或少存在数据缺失和不确定的情况,建立其间的关联关系十分复杂,因而传统上主要采用针对重点批次进行人工分析的方式。这种方式一是效率低,每次只能针对一批或者几批目标进行分析;二是参考依据查证困难,很多情报事后已经很难查证;三是各个参考依据有时互相矛盾,比如空基雷达探测到一个目标,电子侦查没有发现该方位有目标,二次雷达返回的识别码显示该目标经纬度在另一个位置。D-S证据理论是关于证据和可能性推理的理论。它主要处理证据加权和证据支持度问题,并且利用可能性推理来实现证据的组合。从数学角度来讲,证据理论是概率论的一种推广。对应于概率论中的分布函数和概率密度分布函数,D-S证据理论中定义了信任函数和基本概率分配[3]。我们运用证据理论,发挥其在不确定信息的表示和组合方面的优势,将多渠道信息归一为统一的“证据”。对空中关联识别的基本过程如图1所示。运用证据理论进行空中场景关联识别的基本流程主要包括5个关键步骤。步骤1定义辨识框架。辨识框架分为两类。第一类是对每一维情报源,进行在多种情报数据中的对应关系辨识。辨识以下四种情况:①1对1:对应一条真实航迹;②1对0:虚警;③1对n:混批。第二类是对大、中、小机型属性进行辨识;再对中、小机型进一步实施机型种类的辨识。例如:歼七、歼十、苏27、苏30等。大型机一般是民航、国产运输机和轰炸机,对大型机不做进一步区分。步骤2进行基本信度分配。基本信度分配表示了每一维情报可信程度的一种度量,是一种判断,这种判断受各种因素的影响,不同的先验知识会构成不同的基本信度分配。步骤3使用证据理论组合规则对情报的基本信度分配进行合成。步骤4确定决策规则。得到合成信度后要选择一个适合关联的决策规则。步骤5进行情报数据的关联。

2两阶段空中场景还原方法

空中场景还原是将多种情报源分别作为证据,经过航迹判别和航迹还原两个阶段,得到某区域某时段的还原后的空中场景。空中场景还原的主要方法是对每一条情报数据中出现的航迹,由各个情报源进行内部的比对,提出各自“证据”,证据中含有肯定、否定的信度,经过基于证据理论的合成、决策,得到该航迹真、假和相关属性的判别信度。对每一条航迹,所有情报都提供证据,经过证据理论的合成和决策,形成对该航迹的判别,同时反馈给各情报源记录关联关系。证据生成器提供一个数据源对某航迹的信度。信度分配问题分为两个层次:一是对每个证据的基本信度分配;二是对每个情报源的信度分配。对每个证据的基本信度分配利用历史数据的累积和专家打分,通过已知的情报关联关系逐渐求精,以提高关联精度;对每个情报源的信度分配则是利用经验知识赋予某些情报对特定类型证据的高信度。由于空中场景还原是事后进行的,因此无需对下一航迹点的时间、位置进行外推,主要根据按照时序的航迹点的位置,以及航迹的走向、形状进行关联。但有些情报没有时序属性,对其不考虑时间对准,例如航路信息就不带有时序属性。不同情报对航迹真假和属性的支持信度具有不同的特点。比如:高山、高铁等地理环境数据对于虚假航迹判别具有较强的信度,但对于真实航迹的支持信度很低;飞行器导航或GPS航线数据如果存在,具有很强的支持信度;地面雷达情报网情报对于其探测到的航迹具有较强的支持信度,但对于低空等目标的否定信度不高;机场对于航迹起始和停止点的真实性可以提供一定的支持,也可以对飞机的属性进行支持;二次雷达情报对于进行过敌我识别或询问的飞行目标航迹具有一定的支持等。空中场景还原具体过程分为两个阶段:阶段一:航迹判别。对每一条未关联的航迹,执行下列3个主要关键步骤,直至遍历所有航迹。①由各证据生成器提供证据:数量(0~n)、机型。这里数量不是指该批目标由几架飞机组成,而是指由几条航迹组成。数量为0表示认为是假目标,大于1表示认为混批。机型可以是具体机型,也可以是大、小型机的粗分类;②合成、决策,确定该航迹的判别结果(数量、机型);③判别结果通报给各证据生成器,各证据生成器记录关联信息。如果产生与之前已关联航迹再次关联情况,则比较信度,撤销信度低的关联。阶段二:航迹还原。对于预警探测到的真实航迹,以空基预警雷达为主进行还原。关键步骤包括:①去除频繁起批航迹;②修正航迹中的奇异点;③对航迹中漏掉的点迹进行插值计算;④确定机型、架次信息;⑤对于空基预警雷达漏点的航迹,以地面雷达组网情报或我机导航或GPS航线数据为主还原;⑥对于虚假航迹,进行明确标示。

3基本信度分配方法

利用证据理论进行空中场景还原,其实质是对每个情报来源的基本信度分配进行组合,因此每个情报来源的基本信度分配将直接影响关联分析结果的可信度。我们确定基本信度分配的方法是先对已知的还原场景进行多次“学习”,达到稳定状态后用于后续的基本信度分配。根据初始N次场景还原的情报,先指定初始参数,并初步构造出Platt后验概率模型。随着训练次数不断增加,场景还原次数也同步增加,对数据的测试也不断进行,再根据识别准确率对参数进行验证和调优。经过长期大量数据的验证,后验概率值和分类器可信度逐步得到了优化。为了对简单情况下的识别效果进行性能验证,我们进行了测试实验。实验中随机选取某次演习中多路探测装备情报数据,包括空基预警雷达情报、地面雷达情报和电子支援措施情报三类传感器情报源。在演习时,我们能够通过演习的导演部和讲评员获取所有真实的空中场景信息,用其作为识别方法验证和评判的依据。实验中,我们假设航迹识别结果为三种:正常航迹、虚警航迹或者混批航迹。随机选取该次演习中30批目标作为实验的训练样本,再将剩下的所有批次目标作为测试样本,三类传感器探测情报已经做过预处理,对同一目标已进行关联。用前文所述的基本信度分配确定的方法与DS理论相结合进行融合航迹判别,共进行50次实验,航迹判别准确率结果如图2所示,计算识别准确率的均值为96.04%、方差为2.65。从识别准确率来看,该方法在航迹判别方面能达到较高的识别精度,同时,方差值2.65也反映了该方法具备稳定性,可以达到较好的航迹识别效果。在接下来的还原过程中,由所有航迹判别为正常的航迹组成的集合就可以初步构建出特定时间段内的真实空中场景。

4证据冲突时的处理方法

证据之间相互冲突时对辨识正确结果会产生不利影响。能不能解决好证据冲突时的辨识,对实际应用至关重要。很多学者对此进行了重点研究。文献[6]从证据理论新的研究方向出发,提出了一种新的证据判别方法,通过冲突证据检测因子定量描述证据间的冲突程度,并对其进行分类,找出导致高度冲突的根本原因。以此为基础改进了证据合成公式,对不同类别的证据采取不同的修正方法。文献[7]针对DS证据理论存在的诸如一票否决、证据冲突过大的问题,提出利用指数函数对证据进行重新定义,以避免零焦元元素对融合结果的影响。文献[8]提出运用折扣证据融合规则合成专家意见实现权重和定性指标值的确定。文献[9]通过定义证据间的冲突因子和证据间一致性来度量证据间的相关度以解决冲突证据融合问题。以上方法对解决证据冲突问题都有很好的启发。在事后空情场景还原过程中,各情报源经常会出现对目标属性识别的不一致,存在各种程度的冲突情况。比如电子侦察表明有目标而预警雷达探测表明没有目标。但是在各种探测装备中,由于各自的工作特点及工作方式,使得某些情报源的可靠性很高,如二次雷达/敌我识别器等。因此其关于目标属性的信息可信度也相应很高。

PCR规则一直被公认为是比较有效的处理冲突的组合规则,它是将冲突信度按照某种比例分配到合成信度上,从而更有效地利用证据。根据分配比例的不同,PCR规则分为PCR1至PCR6规则。由于PCR6规则不仅能得到很好的合成结果,而且在计算量上比其他PCR系列规则有优势。我们结合空情场景还原实际,采用了一种改进的PCR6规则,充分利用特殊传感器可靠性高的优势,使可靠性高的情报源关于目标航迹的基本信度分配的信任度增大,即增大两信度之间的比值,使大信度对应的分配因子增大,小信度对应的分配因子减小,从而提高其合成精度。因此,不再完全按照已知证据得到分配比例,而是对原始分配比例进行加权,权重为已知信度的函数。分配比例由已知信度的比值改进为已知信度函数的比值。这样就结合经验知识考虑了信度的优势,使得信度值越大的证据比重获得就越大,就越利于对合成结果的决策。为了对证据之间有冲突的情况下识别效果进行性能验证,我们选择使用5类传感器情报源,即地面雷达情报(m1)、ESM情报(m2)、二次雷达情报(m3)、空基预警雷达情报(m4)和敌我识别情报(m5)。采用的模型为Shafer模型。为方便起见,假定辨识框架为={N,F,M},其中N表示正常航迹,F表示虚警航迹,M表示混批航迹。实验中,5部传感器获得的基本信度分配如表1所示,属于Shafer模型下高冲突情况。为信度函数次数增大后,计算量也随着增大。实验中取f(x)=x2,满足增函数要求。为进行效果比较,对传统PCR6也进行了融合识别,其结果如表2所示。根据表2的识别结果,改进的PCR6规则融合后该航迹为正常航迹的信度增大,该航迹为虚警航迹和混批航迹的可信度降低,尤其是混批信度降为0.0071,几乎可以忽略。从对比结果可以看出改进的PCR6规则的融合优于传统PCR规则。最后进行航迹判别,该航迹属于正常航迹,也就是说它属于还原场景中真实存在的一条航迹。

5结语

航空概论论文范文5

风险有很多不同的定义:若针对某个项目,风险指在项目执行过程中可能出现的不利事件,其发生会引起该项目在限定的费用、时间和技术约束条件下无法完成甚至完全失败;而GJB5852-2006中对风险的定义是在规定的技术、费用和进度等几个约束条件下,对不利于实现装备研制目标的可能性及所导致的后果严重性的度量。从中可以归纳出风险的两个基本要素,即发生的概率和影响的大小,风险发生的概率越大、影响越严重,风险水平就越高。风险管理就是对可能遇到的各种风险进行规划、识别、评估、应对和监控的过程,是以科学的管理方法实现最大安全保障的实践活动的总称。航天器环境试验是在模拟空间环境条件下,对航天器整体或部分进行考核的一系列试验项目的总称,它涵盖的试验项目主要包括:振动、冲击、噪声、模态、热真空、热平衡、EMC、电磁兼容等。从学科来说,这些试验项目基本上涵盖了航天器有关的力学、热学、电磁学、可靠性等学科。由于不同的试验项目涉及的设备、方法、条件等因素都各不相同,这就更加提高了航天器环境试验项目的风险性。环境试验本身是降低航天器研制风险的一种手段,可以通过模拟环境条件来考核或测试产品在空间环境下的功能、性能是否满足设计要求。合理有效的环境试验可以有效降低航天器的研制风险,但是环境试验本身又会引入新的风险,可能给安全、进度、经费等带来负面影响,所以对航天器研制及环境试验进行有效的风险管理十分重要。

二、国外航天领域风险管理的发展情况

(一)美国国家航空航天局(NASA)的风险管理20世纪50年代,美国国家航空航天局(NASA)开始采用概率计算的方法来对航天器的可靠性进行分析,同时应用故障树方法对导弹的可靠性进行了定性分析。60年代美国开始对大型航天项目进行风险管理,主要手段是失效模式及其影响分析(FMEA)和关键相关项目表(CIL),同时NASA开始将风险分析工作制度化。到70年代,为了提高核反应堆的安全性,研究者在故障树理论的基础上开发出了故障树分析(FTA)方法,使风险分析更加量化。80年代概率风险评价(PRA)法作为一种新的定量风险分析方法被用于核工业和化学工业,但并没有引起NASA的重视和应用。但随着1986年挑战者号航天飞机发生爆炸事故造成重大损失,NASA开始采用PRA方法对航天飞机的飞行过程进行全面的风险分析。1988年2月NASA了管理条例8070.4“载人飞行项目中的风险管理政策”,正式将风险分析工作制度化。1998年4月,NASA的程序和指南NPG7120.5A“型号计划和项目的管理过程与要求”中规定计划或项目的主管人员应将风险管理作为决策工具来保证在计划和技术上的成功,将风险管理和资源管理、性能管理、采购管理、安全和任务成功、环境管理并列,并在该文件的4.2节中对风险管理的目的、要求和方法做出了详细的规定。2002年4月,NASA又颁布了NPG8000.4“风险管理程序和指南”,其中详细规定了整个风险管理过程的实施要求,这充分体现了NASA对风险管理工作的重视程度。(二)欧洲空间局(ESA)的风险管理欧洲空间局(ESA)成立的时间相对较晚,但也对风险管理工作十分重视,风险分析贯穿在其航天项目的各个阶段,但各阶段的侧重点有所不同。ESA在风险管理上主要借鉴了美国的概率风险分析技术,并根据实际情况进行了改进。欧洲空间标准化合作组织(ECSS)也制定了风险管理标准ECSS-M-00-03A,这说明风险管理在欧洲也已经制度化和标准化,成为航天工程中的一项重要工作。

三、主要风险分析及管理方法

(一)专家评估专家评估法是通过咨询本领域或相关领域的专家,依靠专家丰富的知识和实践经验,对项目中可能出现的风险进行识别、预测和分析,并对风险控制措施提出建议的一种方法。专家评估一般是与评审活动同时进行的,在根据专家意见进行风险评估时可以根据专家的水平对其评估的权重加以调整,通过综合考量多个专家的评估意见形成项目风险识别和分析结果或补充。(二)风险矩阵(RiskMatrixMethod,RMM)风险矩阵法是一种定性和定量相结合的风险分析方法,最早由美国空军电子系统中心于20世纪90年代提出,并在美国军方的项目风险管理中得到了广泛的应用。风险矩阵法的基本思路是将风险的两个要素(发生概率和影响)划分为若干等级,然后分别作为矩阵表的行和列,交叉后的结果就是对风险水平的综合考量结果,根据风险水平高低对风险事件进行相应的处理。(三)故障树分析((FaultTreeAnalysis,FTA)故障树分析技术是美国贝尔电报公司的电话实验室于1962年开发的,其主要思路是把所关注的系统风险事件作为分析的目标(即“顶事件”),然后逐级寻找直接导致风险事件发生的“中间事件”和无法或不需再深入研究的“底事件”,再用适当的逻辑关系把这些事件联系起来从而形成“故障树”,这样就能表明系统的风险事件和引发风险的众多因素之间的逻辑关系。故障树分析法可用于对风险定性分析,这时可通过故障树的生成和分析找到对风险事件出现起主要作用的底事件,然后采取相应的控制措施。故障树分析法还可以结合布尔运算对具有逻辑关系的故障树进行详细的风险定量分析。(四)失效模式及影响分析(FailureModeandEffectsAnalysis,FMEA)失效模式及影响分析是一种由底至顶的分析方法,是在产品的策划设计阶段,对构成产品的各子系统、零部件逐一分析,找出潜在失效模式,分析其可能的后果,从而预先采取措施以提高产品的质量的一种系统化的活动。这种方法的工作原理为:①明确潜在的失效模式,并对失效产生的后果进行评分;②客观评估各种失效原因出现的可能性;③对产品潜在的失效情况进行排序;④采取措施消除产品存在的问题。(五)概率风险评价(ProbabilisticRiskAssessment,PRA)概率风险评价是一种用于辨识与评估复杂系统风险的结构化、集成化的逻辑分析方法。它综合了系统工程、概率论、可靠性工程及决策理论等学科的知识,主要用于分析那些发生概率低、后果严重但统计数据比较有限的事件。PRA方法通过系统地构建事件链并对其进行量化分析来研究系统风险,事件链由一系列事件组成,这些事件孤立地看可能不严重或不重要,但如果组合在一起却可能引起严重的后果。PRA实施过程包括:定义目标与系统分析、识别初因事件、事件链建模、确定故障模式、数据收集和分析、模型量化和集成、不确定性与敏感性分析、评价结果与分析等步骤。

四、结语

本文介绍了风险管理在国外航天领域的发展历史,并给出了几种航天工程中常用的风险分析和管理方法。为保证航天任务的成功,除了提高相关的科学技术水平之外,风险管理水平也要同步提高,这样才能有效地控制风险,减少事故或问题出现的概率或减弱其影响。

作者:胡青 单位:上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院

参考文献:

[1]金恂叔.航天器的风险管理及其在环境试验中的应用[J].航天器环境工程,2002,19(3):1-9.

[2]邱菀华,沈建明.现代项目风险管理导论[M].北京:电子工业出版社,2002.

[3]史国栋,翟源景.航天试验任务风险管理研究现状分析[A].科技信息,2012(35):81.

[4]NPG7120.5A.NASAprogramandprojectmanagementprocessesandrequirements[S].1988-4.

航空概论论文范文6

[关键词] 收益管理;协同;经济全球化;科学技术

[中图分类号] F270.7 [文献标识码] A [文章编号] 1006-5024(2008)09-0012-04

[基金项目] 国家自然科学基金资助项目“基于共生理论的金融企业集群发展研究”(批准号:70773070);上海市重点学科建设 资助项目“服务质量管理研究”(批准号:T0502);上海市教委科研项目“服务管理研究”(批准号:05es74)

[作者简介] 施 若,贵州财经学院金融学院高级工程师,上海理工大学博士生,研究方向为服务管理、收益管理、银行管理;

(贵州 贵阳 550004)

顾宝炎,上海理工大学管理学院教授,博士生导师,研究方向为服务管理、战略管理、人力资源管理。

(上海 200093)

经济全球化和科学技术进步,使航空、酒店、银行等服务性企业的经营由垄断转向竞争,市场由以企业为中心转向以顾客为中心,产品或服务由同质化转向差异化,顾客需求由单一化转向多元化。这些变化使得传统的供求理论在解决有限资源约束下提高企业收益问题时,面临资源闲置或因潜在收益流失造成企业收益下降等困境。自1970年代末以来,深受市场激烈竞争和价格血战带来收益严重下滑困扰的航空业,通过对自身经营战略的反思,率先进行有效提高企业收益的新的理论研究和实践探索。起源于航空业的收益管理理论正是在传统的供求关系理论的基础上,吸收运筹学、管理学、市场营销和协同等学科的研究成果,并在计算机等先进技术的支持下,逐步形成以市场和客户为中心,以市场细分和预测为基础,以资源存量控制和价格控制为优化机制,以协同环境为运营保障的收益管理理论体系,逐步形成为现代管理科学的一个重要分支。收益管理理论在航空业的成功应用,不仅推动了该理论发展,而且其应用领域逐步向酒店、银行、汽车租赁、交通运输、电信、电力等服务性行业拓展。正如国际运筹联合会主席Bell先生预测管理科学未来50年发展时所指出:20世纪80年代开始研究的收益管理已经改变,并将继续改变整个应用领域和管理科学的面貌。笔者通过国内外收益管理研究文献的分析梳理,系统地对收益管理理论的内涵、行业应用特征、发展演化及必要条件等基础问题进行归纳研究,力图为收益管理理论的进一步研究奠定基础。

一、收益管理理论的基本内涵

关于什么是收益管理理论的基本内涵,专家和学者众说纷纭,并作出了不同的诠释,主要观点体现如下:

Talluri和 Van Ryzin (2004)从经济学视角将收益管理定义为需求决策管理(DDM),认为收益管理是通过对市场需求的细分和预测,决定何时、何地以何种价格向谁提品或服务,通过扩大顾客有效需求来提高企业收益。该定义是对供应链管理(SCM)的必要补充,同时充分认识到市场细分和预测对提高收益的重要性。

Weatherford和Bodily(1992)从企业的产品或服务的性质视角提出收益管理就是易失性资产管理(Perishable-Asset Revenue Management)。该观点充分认识到服务性企业的产品或服务有别于制造业产品的重要特性就是易失性,其产品或服务的价值或收益同时间有密切关系,且价值随着时间而呈递减趋势。因此,持有该观点的学者认为收益管理就是对不同时段的资源(如航空的飞机座位等)和价格进行有效管理,通过有效利用企业有限资源,并根据不同时段资源价值制定价格的途径来提高企业收益。该定义意识到资源所具有的价值将随时间变化的重要特征。

Jauncey等(1995)学者从企业经营目的视角提出收益管理就是在考虑需求预测的基础上,在需求淡季通过折扣等促销手段提高客房入住率,在需求旺季提高客房价格的方式来实现客房收益最大化。美国酒店和汽车旅馆协会(AHMA)在Jauncey等的定义的基础上,考虑了顾客取消预订、顾客爽约和是否接受顾客预订情况等因素,进一步丰富和完善了收益管理的内涵。Jauncey和AHMA对收益管理的定义强调实现企业收益最大化的目标,同时认识到市场预测在收益管理中的重要地位。

Donaghy(1995)、Liemberman(1993)等学者从技术视角对收益管理进行解释,他们认为收益管理是一种企业生产能力的管理工具,通过对信息系统、管理技术、概率统计和组织理论、经营实践和知识等理论和技术的优化组合,以增强企业的收益能力和对顾客的服务能力。该定义强调了收益管理是提高企业收益的技术手段和管理工具。

Jones(1999)等学者从系统的视角出发,认为收益管理是为酒店业主实现酒店盈利能力最大化的服务管理系统,该系统通过细分市场对盈利能力的识别,确定销售价值、价格设定、折扣生成、订房过滤准则以及对价格、客房资源进行有效控制,以实现酒店盈利能力最大化的目标。该定义强调了收益管理在酒店盈利能力管理中的战略地位,从系统的角度分析市场、价格、存量等要素对收益的影响,强调了整体收益最大化的观点。

Kimes(1989)在综合上述学者研究成果的基础上并结合营销学理论,提出4R理论,即在正确的时间和地点(Right time and place),以正确的价格(Right price)向正确的顾客(Right customer)提供正确的产品或服务(Right product or ser-vice),实现资源约束下企业收益最大化目标。4R理论反映了收益管理的市场、运作机制和企业目标等内涵,是目前对收益管理较为全面和准确的诠释。

笔者以为,企业收益应由显性收益和隐性收益两个部分组成。传统收益管理对收益的认识主要集中在受价格和有效存量要素影响的利润的这一显性收益上。但随着经营市场的开放和竞争程度的加剧,顾客、员工、企业内外环境等要素对企业收益的影响力加大,企业品牌和社会价值等带来的隐性收益在企业收益的比重逐渐增大,因此,单一采用利润一个维度来诠释企业的收益已显不足,企业的收益应该诠释为由企业利润、顾客满意度和社会贡献度三个维度共同构建的价值。故笔者将收益管理理论的基本内涵界定为:企业在有效协同影响收益的内外要素基础上,利用先进的计算机等技术的支持,通过有效地对市场细分和预测,在正确的时间和地点以正确的价格向正确的客户提供正确的产品和服务,实现由利润、顾客满意度和社会贡献度构成的价值的最大化目标。收益管理系统是一个受多个要素影响,由市场分析、优化机制(即资源存量控制和价格控制)、协同环境构成的复杂服务管理系统。

二、收益管理理论的行业应用特征

收益管理理论是一门由运筹学、管理科学、经济学等学科融合而成的边缘交叉学科。随着收益管理理论在航空领域的成功应用,收益管理理论现已在其他服务领域也得到了广泛的应用。虽然各个行业的特点不尽相同,但适用于收益管理理论的行业一般具有共同的应用特征。Van Wes-tering (1994)和 Kimes(1998)等学者对航空、酒店餐饮等行业应用收益管理理论进行长期研究,将其共同的应用特征总结如下:

1.企业具备相对固定产能。以航空、酒店等行业为例。由于行业特征,都存在前期投资规模大(如购买新的飞机、修建新的酒店、开设新的营业网点等),最大生产或服务能力在相当长一段时间内固定不变,短期内不可能通过改变其生产或服务能力来满足需求变化。企业只有在有限的产能条件下,通过提高管理水平来提高企业收益。

2.需求可预测性。航空、酒店、银行等服务性企业的资源可分为有形资源(如飞机座位、酒店客房、银行服务窗口)和无形资源(如酒店入住时间、银行窗口排队时间等),其顾客可分为预约顾客和随机顾客,其销售可分为旺季和淡季。企业只有通过对计算机或人工预订系统收集的顾客、市场信息进行分析预测,管理者才能够了解不同顾客需求变化的规律和实现需求转移,并以此制定出合理的资源存量配置和定价机制,实现企业收益最大化。

3.产品或服务具有易失性。与传统制造业的产品不同,航空、酒店、银行等服务性企业的产品或服务具有易失性,即时效性。其产品或服务的价值随着时间递减,不能通过存储来满足顾客未来的需要,如果在一定时间内销售不出去,企业将永久性地损失这些资源潜在的收益。企业只有通过折扣等管理手段降低资源的闲置率,以实现企业收益增长的目标。

4.市场可细分性。航空、酒店、银行等行业面临以顾客为中心、竞争激烈和需求多元化的市场。不同顾客对企业产品或服务的感知和敏感度各不相同,采用单一价格策略将会造成顾客流失或潜在收入流失。比如,航空市场上存在两类顾客,一类是对价格不敏感,但对时间和服务敏感的商务顾客,另一类是对价格敏感,而对时间和服务不敏感的休闲顾客。如果采用高价策略,休闲顾客可能选择低成本的航空公司或其他交通工具,造成航空公司座位资源闲置。反之,如果采用低价策略,商务顾客选择低价或因对服务质量不满而流失,造成航空公司潜在收益下降。对市场进行有效细分,为不同需求层次的顾客制定不同价格和分配不同资源,是解决企业资源闲置或潜在收益流失的重要途径。

5.具有随机波动性需求。如果顾客的需求确定且无波动,企业可通过调整生产和服务能力来满足顾客需求。然而,航空、酒店、银行等行业面临顾客需求不确定,呈季节性或时段性波动。企业采用收益管理,在需求旺季时提高价格,增加企业的获利能力;在需求淡季时通过折扣等策略来提高资源利用率,减少资源闲置。

6.具有高固定成本和低边际成本的特点。航空、酒店、银行等行业的经营属于前期投资较大的行业,短期内改变生产或服务能力比较困难,但增售一个单位资源的成本非常低。以波音737-300机型的航班为例。根据某航空公司1999年的机型成本数据,平均每个航班的成本如下:总成本大约6万元左右,其中固定成本大约5.5万元,而边际成本仅为0.033万元。固定成本是边际成本的1833倍,因而多载旅客能在不明显增加成本的基础上获取更大的利润,提高企业的总收益。

7.产品或服务具有可预售性。企业面对需求多元化的顾客采取收益管理,一方面通过提前预订,以一定折扣价格将资源预售给对价格敏感的顾客,降低资源闲置概率;另一方面设置限制条件防止对时间或服务敏感的顾客以低价购买资源,造成高价顾客的潜在收益流失。同时,对预订数据进行分析和预测,根据不同需求层次的顾客购买资源的概率分布情况,在确保资源不闲置的基础上,尽量将资源留给愿出高价的商务顾客。

尽管以上特征体现了企业有限产能、产品和需求特性、市场和经营等特点,却忽略了企业的技术特征。笔者认为,由于收益管理的实施需要进行复杂的模型计算和大量数据处理,没有先进的技术支持,收益管理理论的应用将会受到严重的制约。因此,有效应用收益管理理论的应用领域应该还具备高水平的信息化基础。

三、收益管理理论发展的三个必要条件

从收益管理的发展历程分析,市场环境、理论基础和技术支持是促进收益管理理论发展的三个必不可少的条件。

首先,竞争性市场环境是收益管理应用发展的前提条件。面对封闭垄断的市场,垄断企业可以凭借对资源和价格的控制来获得高额的垄断利润,企业缺乏对资源或价格管理的源在动力。随着经济全球一体化和科学技术的进步,要求放松行业管制,打破垄断,促进竞争,提高效率成为社会发展的必然趋势。竞争促使市场由以企业为中心向顾客为中心转变、由产品功能向顾客需求转变,产品或服务由同质化向差异化转变。面对这些变化,企业再难以通过垄断控制资源或价格的手段来提高企业的收益,而是要根据市场和顾客需求,制定合理的价格机制,将有限的资源合理分配给不同需求层次的顾客;通过有效管理企业资源和价格,获取潜在收益的方式来提高企业的总收益。也就是说,追求收益管理成了企业生存和发展的内在动力。因此,开放性的市场竞争环境是收益管理应用和发展的前提条件。

其次,多学科理论交叉是保证收益管理应用发展的基础条件。一个新理论的形成和发展离不开成熟的多学科理论的支持,收益管理理论的应用和发展也具有同样道理。收益管理理论是解决航空等服务性企业资源和价格均衡,实现企业收益最大化的一系列理论和方法。它在传统的供求管理理论基础上,吸收和应用运筹学、管理学、经济学、市场营销学、行为心理学、协同学等学科的研究成果逐渐形成自身的理论体系。运筹学、经济学的理论和方法形成了解决资源存量机制、差异化价格机制等收益管理的优化理论基础;市场营销学、行为心理学等学科的理论和方法形成了解决市场细分、预测以及顾客行为等市场分析理论基础;博弈论推动了收益管理联盟资源共享理论的发展;人力资源、组织学、和谐理论以及协同学是形成收益管理协同运营环境的理论保障。因此,收益管理理论的形成与发展是多种学科理论支持的结果。新型学科的吸收和引进,将不断地丰富和完善其体系。

再次,先进的现代科学技术是收益管理应用和发展的保障条件。收益管理的应用和发展离不开先进的现代科学技术,特别是计算机、数据库和网络通信技术的支持。航空技术的发展,降低了飞机制造成本和企业入市门槛;计算机、数据库等技术的发展,如座位编目计算机控制系统(SABRE)、计算机预订系统(CRSs)、全球分销系统(GDSs)、动态存量资源分配和优化系统(DINAMO)等,能自动、快速、准确地解决收益管理中大量的数据收集、整理、存储和分析及复杂的资源、价格优化计算、市场预测和顾客分类等问题。网路通信技术,特别是互联网技术拓宽了收益管理的市场分销渠道。因此,每一次科学技术的进步都促进了收益管理及其应用领域的发展。

四、收益管理理论的发展演化

收益管理起源于航空业,有效地解决了航空业面临的有限资源闲置或价格战所造成总体收益下滑的现实问题。随着收益管理在航空领域应用的巨大成功,收益管理逐步形成了自己的理论体系,并迅速地在酒店、交通运输、电信等行业得到广泛的应用。通过对国内外关于收益管理的文献的研究分析,笔者将收益管理理论的发展归结为萌芽、优化和协同三个发展阶段。

19世纪20~30年代,航空业处于发展初期,飞机成本较高,市场供给远远小于市场需求,航空业主要经营运输邮件等货物运输和富有阶层的高端市场,市场主要由大型航空企业垄断。大型航空企业通过高额垄断价格策略获取超额垄断利润。二战后到60年代,飞机制造技术的发展使得航空运输业可以采用大型喷气式飞机,增强了航空公司的运输能力,同时其高速性和舒适性刺激了公众的旅行需求,另外大型飞机也降低了航空公司的运营成本,极大地推动了航空运输业的发展。随着航空业供给的增加和需求的多元化,单一的高额票价政策造成了飞机座位闲置,由机座位资源的不可存储特点,使得航空公司的收益下滑。为了解决收益下滑问题,航空公司利于计算机技术加强顾客订票的管理,将一些收益管理的概念逐渐应用于航空领域,如计算机订票系统的使用;利用超订管理手段预防顾客违约(如取消订座、爽约等顾客行为)给企业带来收益损失;利用折扣价管理手段来提高飞机运载率。这些技术和管理手段逐渐形成了收益管理理论的雏形。英国学者Littlewood提出机票预订折扣费用准则理论和二阶分类模型以及Belobaba提出的预期边际座位值(EMSR)等理论,逐步揭开了收益管理理论由定性研究向定量研究的序幕,使得收益管理理论的科学性得到了有效保障。

20世纪70年代末,以美国为首的许多国家政府放松了对航空业管制,许多低成本运营的中、小型航空企业纷纷涌入航空市场(如People-Express公司)。美国激烈的航空市场竞争,引发美国航空史上著名的“92航空价格血战”,造成了美国航空业近20亿美元的损失。而此期间,美国航空公司市场部总经理罗伯特・克兰德尔引入了收益管理思想并在此基础上开发出收益管理系统,并将其应用到经营实践中。通过利用收益管理系统以有效地管理座位资源和价格,在全行业亏损的情况下,创造了6%的收益增长。收益管理理论在美国航空公司应用的成功,引起业界和学术界对收益管理的重视和研究。国际航空协会(IATA)、运筹协会国际联合会(IFORS)等国际机构、科学机构和高校、航空公司和管理咨询公司构成了收益管理理论研究和应用的组织与机构;运筹学、市场学、经济学、管理学、信息学等多学科理论的发展奠定了收益管理的理论基础;收益管理研究从静态发展到动态、由单航程发展到OD网络研究、由单资源发展到多资源、由二阶分类发展到多阶分类;计算机、数据库和网络技术的发展加速了收益管理理论向实践转化,收益管理应用领域由航空领域逐步拓展到酒店、交通运输、电力、电信、银行等服务领域。此阶段,随着收益管理理论逐步完善和实践拓展,收益管理逐步形成自身体系,成为现代管理科学中的一个重要分支,以利润为中心的收益优化成为这一阶段的研究主流。

进入服务经济时代,企业经营的内外环境发生巨大变化,影响企业收益的要素更加复杂多变。企业信誉、社会价值等隐性收益在企业收益中的比重日趋增强。研究者发现企业是一个开放性的复杂系统,过分强调显性收益――利润最大化,忽视信誉、社会价值等企业隐性收益,将制约企业收益的进一步提高。为此,对企业收益的认识应由利润最大化转变为价值(利润、顾客满意、社会贡献)最大化,收益管理也由对资源、价格要素优化管理转变为对资源、价格、内部环境(员工、组织结构、企业文化等)以及外部要素(国家政策、顾客、竞争对手或伙伴)协同管理。随着和谐理论、协同理论、人力资源理论以及顾客行为心理理论的研究成果和方法应用于收益管理,为协同收益管理研究提供了新的理论支持,促使收益管理由优化阶段步入了协同发展阶段。

五、结语

收益管理起源于航空业,是解决有限资源约束条件下企业收益最大化的现代管理科学的重要学科分支。笔者在传统收益管理研究的基础上,结合服务经济时代企业的特点,提出了协同收益管理的概念,并对收益管理基本内涵、行业应用特性、发展演化和必要条件等基础性问题进行梳理分析,指出协同收益管理是今后该领域研究的一个重要方向。

参考文献:

[1]Talluri,K.G. and van Ryzin,G.J. The Theory and Practice of Revenue Management [M]. Boston,Kluwer Academic Publishers,2004.

[2]Weatherford,L.R. and Bodily,S.E. A taxonomy and research overview of perishable-asset revenue management:yield management,overbooking pricing [J]. Operation Research,1992,10(5):831-844.

[3]Kimes,S.E. Yield management:A tool for capacity-constrained service firms [J]. Journal of Operations Management,1989,8(4):348-363.

[4]Van Westering,J.,Cooper,C.L. and Lockwood,A. Yield management-the case for food and beverage management [J].Progress in Tourism,Recreation and Hospitality Manage-ment,1994,6:139-147.

[5]Kimes,K.S.,Chase,R.B.,Choi,S.,Lee,P. and Ngonzi,E. Restaurant revenue management:applying yield management to the restaurant industry [J]. Cornell Hotel and Restaurant Adiminstration Quarterly,1998,35(1):22-29.