航空快遞運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究（航空快遞運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究方向）
隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，航空物流作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎，在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展及物流運(yùn)輸業(yè)位置越來越重要。各大航空公司都加緊對(duì)貨運(yùn)業(yè)務(wù)的投入，希望航空物流業(yè)務(wù)成為新的經(jīng)濟(jì)效益增長(zhǎng)點(diǎn)[1]。從目前情況來看，國(guó)內(nèi)各個(gè)航空公司盡管紛紛成立了專業(yè)的貨運(yùn)公司或者貨運(yùn)部，但由于起步晚、規(guī)模小、服務(wù)流程落后等因素，與國(guó)外的現(xiàn)代航空物流企業(yè)，如FedEx、DHL和UPS相比，仍存在著巨大大差距，我國(guó)航空物流系統(tǒng)迫切需要優(yōu)化流程，以提高競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)占有率，因此如何優(yōu)化航空物流供應(yīng)鏈流程、提升航空物流供應(yīng)可靠性就顯得尤其重要，這也是本文研究的重點(diǎn)。
跨境航空物流供應(yīng)鏈系統(tǒng)具有參與主體多、復(fù)雜程度高、變化過程快的特點(diǎn)[2]。其系統(tǒng)是將各服務(wù)職能進(jìn)行結(jié)合，由不同構(gòu)成要素組合形成的具有高效化、個(gè)性化的綜合物流服務(wù)功能的有機(jī)整體。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)航空物流的研究主要集中在航空競(jìng)爭(zhēng)力方面，也有部分學(xué)者利用Petri網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或Witness軟件對(duì)物流系統(tǒng)進(jìn)行仿真優(yōu)化研究，但是由于航空物流運(yùn)輸系統(tǒng)的復(fù)雜性、模糊性、不確定性，上述的研究方法都是局限于定性的研究，對(duì)跨境航空運(yùn)輸過程中的定量分析少之又少，系統(tǒng)的優(yōu)化受個(gè)人的主觀性影響。
本文采用事故樹分析法和康寧漢姆的定量分析法相耦合對(duì)航空物流系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析，將影響因素進(jìn)行量化，在計(jì)算出各個(gè)基本事件概率的基礎(chǔ)上，對(duì)各個(gè)基本事件進(jìn)行概率重要度分析和危險(xiǎn)重要度分析，從而確定影響跨境航空運(yùn)輸系統(tǒng)可靠性的潛在因素作為系統(tǒng)的優(yōu)化重點(diǎn)，作為提升航空公司的品牌競(jìng)爭(zhēng)力提供參考依據(jù)，也為我國(guó)民航貨運(yùn)企業(yè)轉(zhuǎn)型為現(xiàn)代航空物流企業(yè)指明了方向。
1.影響航空物流供應(yīng)鏈可靠性因素分析
要準(zhǔn)確的分析跨境航空物流供應(yīng)鏈的影響因素，需先詳細(xì)的分析系統(tǒng)的組成部分及其職能，航空物流供應(yīng)鏈系統(tǒng)組成部分有機(jī)場(chǎng)、航空貨運(yùn)代理、機(jī)場(chǎng)貨站、航空公司、境外地面操作代理（GHA，Ground
Handling Agent）、境外卡車飛機(jī)（SPA，Special Prorate Agreement）及海關(guān)、貿(mào)易工業(yè)署等政府部門[3]。
由于供應(yīng)鏈系統(tǒng)其對(duì)貨物的時(shí)效性要求極高，為了滿足客戶的需求，需要各個(gè)組成主體或者企業(yè)通力合作、密切配合，共同完成整個(gè)流程。然而組成系統(tǒng)的各個(gè)企業(yè)是有著獨(dú)立經(jīng)濟(jì)利益的運(yùn)作主體，具有不同的價(jià)值取向和經(jīng)營(yíng)理念，在面對(duì)有限的市場(chǎng)和激烈的競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，系統(tǒng)常常會(huì)發(fā)生利益沖突、運(yùn)作不協(xié)調(diào)及信息流通不順暢的情況，對(duì)整個(gè)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的可靠性影響較大。下面將重點(diǎn)分析各個(gè)主體的職能，為影響因素的量化及模型的構(gòu)建做準(zhǔn)備。
（1）貨運(yùn)代理企業(yè)
貨運(yùn)代理企業(yè)是指為獲取一定報(bào)酬的，受航空公司或托運(yùn)人的委托，通過收貨、接貨、訂艙、制單、報(bào)關(guān)、交運(yùn)或裝運(yùn)等一系列航空運(yùn)輸有關(guān)活動(dòng)，向貨主和航空承運(yùn)人提供各種航空物流服務(wù)的企業(yè)法人[4]。貨運(yùn)代理企業(yè)具有雙重性，從貨主角度看，貨代是航空公司貨運(yùn)艙位的銷售代理，代表航空公司向貨主提供艙位以及辦理相關(guān)手續(xù)等服務(wù)。從航空公司角度看，貨代幫助航空公司收集貨物和提供貨物。貨運(yùn)代理在航空物流供應(yīng)鏈系統(tǒng)中占據(jù)著重要位置，如正確的制單、及時(shí)報(bào)關(guān)交單交貨都影響著供應(yīng)鏈系統(tǒng)其他主體的能否順利正常運(yùn)作。
(2)政府部門
在航空物流服務(wù)流程中，主要參與的政府部門有海關(guān)、貿(mào)易及工業(yè)署和統(tǒng)計(jì)處。政府的行為對(duì)整個(gè)跨境航空物供應(yīng)鏈的作業(yè)效率、作業(yè)方式及最終價(jià)值都有直接影響。
(3)機(jī)場(chǎng)及其地面服務(wù)公司
機(jī)場(chǎng)是航空物流服務(wù)流程中的重要參與主體，是銜接地面運(yùn)輸和空中運(yùn)輸?shù)奈ㄒ惠d體，不僅為飛行器提供了起飛和降落的場(chǎng)所，同時(shí)它下屬的貨站，為貨物提供機(jī)場(chǎng)地面綜合物流處理服務(wù)，其服務(wù)水平直接影響著整個(gè)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的質(zhì)量，更對(duì)航空物流服務(wù)的價(jià)值也有著直接影響。例如北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)的三個(gè)貨運(yùn)站，兩個(gè)是一級(jí)貨運(yùn)站分別是國(guó)貨航北京貨運(yùn)站，北京空港航空地面服務(wù)有限公司（BGS，Beijing
Aviation Ground
Services）;有一個(gè)二級(jí)貨運(yùn)站是北京宏遠(yuǎn)物流中心，它們的硬件設(shè)施、操作服務(wù)水平都在航空物流系統(tǒng)的中處于重要地位。
（4）地面運(yùn)輸企業(yè)
地面運(yùn)輸企業(yè)是指公路運(yùn)輸企業(yè)、鐵路運(yùn)輸企業(yè)以及其他非航空貨運(yùn)企業(yè)，更多地表現(xiàn)為專業(yè)物流配送企業(yè)[5]?？缇澈娇瘴锪髦?，它的作用是承接著貨物的前后端貨物的轉(zhuǎn)運(yùn)、派送，是航空物流網(wǎng)絡(luò)中極其重要一部分。隨著客戶要求越來越高，服務(wù)的范圍也越來越廣，綜合運(yùn)輸已是大勢(shì)所趨，勢(shì)在必行。
（5）航空公司
航空公司是整個(gè)系統(tǒng)中最為重要的一部分。航空公司是借助自身?yè)碛械暮娇掌骱秃骄€網(wǎng)絡(luò)，為客戶的貨物提供空中運(yùn)輸?shù)钠髽I(yè)法人。從服務(wù)流程角度看，航空公司負(fù)責(zé)航空運(yùn)輸服務(wù)，僅僅只是服務(wù)流程中的部分業(yè)務(wù)活動(dòng)，但仍然決定著航空貨物運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量水平。它的作用貫穿整個(gè)流程，從收貨、航線管理、艙位管理、需求管理、發(fā)送航班貨物出行計(jì)劃、溝通航班貨物的拼裝打板、溝通配載平衡、安排境外配送服務(wù)等。
綜上可知，跨境航空物流供應(yīng)鏈系統(tǒng)以其參與主體多、流程復(fù)雜、信息不暢的特點(diǎn)，合理的對(duì)影響因素進(jìn)行歸類，決定著跨境航空物流供應(yīng)鏈評(píng)價(jià)模型的準(zhǔn)確性。具體可以分為環(huán)境因素、技術(shù)因素、物的因素、人為因素和管理因素四類，詳細(xì)如下：
1.1環(huán)境因素
環(huán)境因素主要包括“機(jī)場(chǎng)暴雪或暴風(fēng)暴雨”、“機(jī)場(chǎng)高溫限載”、“跑道檢修”、“機(jī)場(chǎng)航空管制”、“跑道未達(dá)到機(jī)型起飛標(biāo)準(zhǔn)”等。天氣原因造成機(jī)場(chǎng)通行能力下降，航班延誤或者取消，造成貨物無法按時(shí)出運(yùn)，跨境航空物流供應(yīng)鏈系統(tǒng)得可靠性受到極大的影響。目前，我國(guó)跨境航空物流供應(yīng)鏈得研究起步較晚，研究較少，主要有SQL數(shù)據(jù)庫(kù)分析法和經(jīng)驗(yàn)分析法兩種方法，其中經(jīng)驗(yàn)類比法使用的較多，而這種方受限于事件種類，樣本容量較小，因此合理事件分析對(duì)于正確類比參數(shù)的選取具有重要的意義。
1.2技術(shù)因素
跨境航空運(yùn)輸過程技術(shù)因素主要考慮五大參與主體，航空貨運(yùn)代理企業(yè)、機(jī)場(chǎng)及其地面服務(wù)公司、政府機(jī)構(gòu)、航空公司。航空貨運(yùn)代理涉及或者參與的技術(shù)因素主要有“貨運(yùn)代理交單不及時(shí)”、“貨運(yùn)代理制單不準(zhǔn)確”、“貨運(yùn)代理報(bào)關(guān)不及時(shí)”、“貨運(yùn)代理交貨不及時(shí)”，以上四個(gè)事件發(fā)生時(shí)，造成貨物無法及時(shí)趕上航班，無法出運(yùn)，影響供應(yīng)鏈系統(tǒng)可靠性；機(jī)場(chǎng)及其地面服務(wù)公司涉及的技術(shù)因素“貨物出現(xiàn)破損”、“貨站操作員未按計(jì)劃裝載”、“電報(bào)信息不準(zhǔn)確”以上因素需要進(jìn)行二次包裝、貨物超位置或者超載量拉貨、貨物在目的站無法清關(guān)；航司方面的技術(shù)因素主是“簽派油量預(yù)估不準(zhǔn)”容易造成航班可供運(yùn)力較小航班超重拉貨；技術(shù)因素是影響跨境航空物流供應(yīng)鏈可靠性的重要因素之一。分析跨境航空物流運(yùn)輸過程有助于確定技術(shù)因素對(duì)系統(tǒng)影響，優(yōu)化系統(tǒng)，剔除冗余因素，提高航班的載運(yùn)率和收益率，從而提高供應(yīng)鏈的競(jìng)爭(zhēng)力。
1.3物的因素
物的因素主要包括機(jī)“機(jī)場(chǎng)貨站布局不合理”，貨站布局不合理包括國(guó)內(nèi)貨站與國(guó)際貨站距離較遠(yuǎn)，貨站和站坪較遠(yuǎn)，貨站吞吐量較小，例如北京國(guó)際機(jī)場(chǎng)為例，作為貨物的集散地和運(yùn)力集中地，天津、河北、內(nèi)蒙的貨代或貨主將貨物運(yùn)至北京國(guó)際機(jī)場(chǎng)進(jìn)行跨境運(yùn)輸，僅天津地區(qū)每年約有45萬噸航空跨境貨物分流到北京，每天將近1232噸貨物運(yùn)至北京，按照重型卡車15噸折算，每天有近82輛貨車進(jìn)北京，面對(duì)如此大吞吐量，北京機(jī)場(chǎng)僅僅3個(gè)貨站，其中宏遠(yuǎn)貨站是二級(jí)貨站，需要通過BGS貨站和國(guó)航貨站才能直達(dá)機(jī)坪，再加上大量的全國(guó)“一單到底”的貨物經(jīng)北京中轉(zhuǎn)至全球各地，這就造成貨物大量堆積，貨物丟失，貨物破損，不能保證貨物快速的處理，無法滿足貨物的吞吐量的需求；“飛機(jī)臨時(shí)更換機(jī)型”“航空集裝器出現(xiàn)破損”“貨物分揀時(shí)間冗長(zhǎng)”都會(huì)造成貨物被拉下，貨物無法按約定時(shí)效出運(yùn)，影響供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性。
1.4人為因素和管理因素
跨境航空運(yùn)輸是目前最快的運(yùn)輸方式，運(yùn)輸時(shí)效快，安全要求等級(jí)高級(jí)高，協(xié)同操作主體較多，對(duì)員工或者參與人員的安全意識(shí)和專業(yè)知識(shí)要求都比較高，因此員工在進(jìn)行跨境航空運(yùn)輸前應(yīng)參加相關(guān)的技能培訓(xùn)和安全培訓(xùn)，并取得相關(guān)的資質(zhì)，才可以上崗，保證參與人員按照正常的操作步驟進(jìn)行，保證航班的時(shí)效性和安全性?！柏浾狙b載員未進(jìn)行技能培訓(xùn)”、“簽派未進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn)”、“裝載員缺乏責(zé)任心”、“貨站操作制度不完善”“貨站監(jiān)督力度不夠”、“配載員未進(jìn)行技能培訓(xùn)”、“查理未進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)”，這些因素都會(huì)造成貨物無法出運(yùn)，甚至航班延遲，安全性受到影響?？缇澈娇者\(yùn)輸是一項(xiàng)安全性、時(shí)效性要求較高的工程，因此在此過程中定期的安全培訓(xùn)和全面的檢查尤為重要，目前我國(guó)部分機(jī)場(chǎng)貨站的管理制度、安全檢查制度還不夠完善、到位，這也是影響跨境航空物流供應(yīng)鏈系統(tǒng)可靠性重要因素之一。
2.跨境航空物流供應(yīng)鏈系統(tǒng)可靠性模型及評(píng)價(jià)
2.1模型的建立及最小割集的確定
參考國(guó)內(nèi)外影響跨境航空物流供應(yīng)鏈可靠性的因素，結(jié)合安全工程中事故樹的發(fā)生機(jī)制，以破壞跨境航空物流供應(yīng)鏈的可靠性當(dāng)作頂上事件，然后從環(huán)境因素、技術(shù)因素、物的因素、人為因素和管理因素當(dāng)作中間事件，逐步深入，直至所有因素難以剝離成基本事件，然后根據(jù)各因素的邏輯關(guān)系夠造成FTA（事故樹）如圖1，各個(gè)基本事件如表1。
表1模型的基本事件表
根據(jù)圖1運(yùn)用布爾代數(shù)法吸收并運(yùn)算后得出最小割集
T=(M1+M2+M3+M4)C1=［(X1+X2+X3+X4+X5+X6)+(X7+X8+X9+X10+XX11)+(X12+X13+X14X15+X16+X17+X18)+M5+M6］（1）
帶入各基本事件可求得如下20組最小割集：
K1=(X1，C1);K2=(X2，C1);K3=(X3，C1);K4=(X4，C1);K5=(X5，C1);K6=(X6，C1);K7=(X7，C1);K8=(X8，C1);K9=(X9，C1);K10=(X10，C1);K11=(X11，C1);K12=(X12，C1);K13=(X13，C1);K14=(X14，C1);K15=(X15，C1);K16=(X16，C1);K17=(X17，C1);;K18=(X18，C1);K19=(X22，X23，X24，X25，C1);K20=(X19，X20，X21，C1)
由此可知，影響跨境航空物流供應(yīng)鏈可靠性可能有20種，每個(gè)最小割集包含的基本事件有1～5個(gè)不等。當(dāng)1～5個(gè)基本事件同時(shí)發(fā)生時(shí)就會(huì)影響航空物流供應(yīng)鏈可靠性，表明此類事件對(duì)航空物流供應(yīng)鏈可靠性影響很大，后續(xù)可針對(duì)此類事件重點(diǎn)監(jiān)控，大力整改，可以優(yōu)化航空物流供應(yīng)鏈系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的時(shí)效性、安全性的重要手段。由此可知，影響航空物流供應(yīng)鏈可靠性的因素可能有20種，每個(gè)最小割集包含的基本事件有1～5個(gè)不等。當(dāng)1～5個(gè)基本事件同時(shí)發(fā)生時(shí)系統(tǒng)的時(shí)效性、安全性就會(huì)受到影響，整個(gè)系統(tǒng)的可靠性就會(huì)受到威脅，也是后續(xù)航空物流供應(yīng)鏈研究的重點(diǎn)。
圖1跨境航空物流供應(yīng)鏈模型圖
2.2基于專家調(diào)查法的基本事件發(fā)生概率確定
由于國(guó)內(nèi)航空運(yùn)輸起步較晚，對(duì)跨境航空運(yùn)輸理論流程的研究也較少，因此統(tǒng)計(jì)各基本事件概率的工作比較復(fù)雜，且無理論性的定量研究，并且公式很難計(jì)算出來。因此利用專家調(diào)查法對(duì)2008年～2018年之內(nèi)各基本事件發(fā)生的概率給出估計(jì)值。由于跨境航空運(yùn)輸參與者主體眾多，且影響因素多，變化大，根據(jù)已有的跨境航空運(yùn)輸資料，以10年為單位進(jìn)行可靠性預(yù)測(cè)。通過最18位具有航空物流運(yùn)輸經(jīng)驗(yàn)的專家或者工程師進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)各位專家的專業(yè)領(lǐng)域、學(xué)歷等設(shè)定權(quán)重比，然后根據(jù)專家所做的判斷選擇對(duì)應(yīng)的權(quán)重進(jìn)行加權(quán)累加，得到所需的數(shù)值。
根據(jù)表2計(jì)算各個(gè)工程師或者專家的權(quán)重得
式中:Vk為第k位專家的評(píng)分權(quán)重。X、Y分別代表職稱和專業(yè)方向的權(quán)重。根據(jù)計(jì)算，24位的權(quán)重分布如表3
表2專家權(quán)重分布表
本文利用安全工程中的寧漢姆（Granam）的定量評(píng)價(jià)法，利用跨境航空物流供應(yīng)鏈可靠性被破壞作為頂上事件，影響因素作為基本事件，然后利用此方法去確定基本事件發(fā)生的概率。半定量評(píng)價(jià)法是一種人員在潛在危環(huán)性境中進(jìn)行工作時(shí)對(duì)危險(xiǎn)性的一種簡(jiǎn)單有效的作業(yè)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)法。發(fā)生事件的可能性見分值表。根據(jù)跨境航空運(yùn)輸?shù)木唧w情況，排除極不可能和實(shí)際不可能兩種因素，討論剩下的因素。為了將極差概率控制在1以內(nèi)，可以將發(fā)生此類事件的可能性分值乘以0.008。因此基本事件的概率的公式為：
式中：qi表示第i個(gè)基本事件發(fā)生概率的最終專家評(píng)定值，表示第k位專家對(duì)i個(gè)基本事件發(fā)生概率的評(píng)定值（此評(píng)定值有表3認(rèn)定后乘以0.008所得）。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，采用以上兩式計(jì)算各個(gè)計(jì)算各個(gè)基本事件發(fā)生的概率為表4.
2.3頂事件發(fā)生的概率
由事故樹的20個(gè)最小割集中彼此有重復(fù)事件時(shí)C1，其頂上事件的發(fā)生概率可以用如下公式計(jì)算：
－屬于第r個(gè)最小割集，或?qū)僖杂诘譻個(gè)最小割集，消去各個(gè)概率積中出現(xiàn)的重復(fù)因子，可求得跨境航空物流供應(yīng)鏈可靠性被破壞的概率為0.015596611203。由安全工程風(fēng)險(xiǎn)概率標(biāo)準(zhǔn)可知，該類事件屬于偶然發(fā)生的事件，通過優(yōu)化系統(tǒng)流程，降低基本事件發(fā)生的概率可以大幅度提高系統(tǒng)的可靠性。
2.4概率重要度分析
基本事件的的概率重要度是指基本事件概率的增減對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響程度。基本事件的概率重要度系數(shù)為
通過求出基本事件的概率重要度系數(shù)后，就可以分析出在眾多的基本事件中，減少哪個(gè)基本事件的發(fā)生概率就可以有效的提高系統(tǒng)可靠性發(fā)生的概率。
根據(jù)上式可以求出各個(gè)基本事件的概率重要度系數(shù)如下表5
表5基本事件的概率重要度系數(shù)值
由表5按概率重要系數(shù)的大小排除各基本事件的概率重要順序?yàn)椋?/p>
Ig(C1)>Ig(3)>Ig(4)=Ig(5)=Ig(6)=Ig(7)=Ig(8)=Ig(9)=Ig(10)=Ig(11)=Ig(12)=Ig(13)=Ig(14)=Ig(15)=Ig(16)=Ig(17)=Ig(18)>Ig(1)>Ig(2)>Ig(20)>Ig(21)>Ig(19)>Ig(24)>Ig(22)>Ig(25)>Ig(23)
從上式可知，X3、X4、X5、X6這些概率重要度系數(shù)的比較大，“貨物分揀時(shí)間長(zhǎng)”、“機(jī)場(chǎng)貨站布局不合理”、“機(jī)場(chǎng)高溫限載”、“航空貨代制單不準(zhǔn)確”、“海關(guān)放行時(shí)間冗長(zhǎng)”這些基本事件的概率重要度系數(shù)的改變對(duì)跨境航空物流供應(yīng)鏈可靠性被破壞起主導(dǎo)作用，例如以各大航司出口數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)為例，“貨物分揀事件長(zhǎng)”、“機(jī)場(chǎng)貨站布局不合理”，造成貨物轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)效過慢、貨物丟失破損、無法及時(shí)按照約定時(shí)間運(yùn)輸?shù)氖录蛇_(dá)總運(yùn)輸量的0.32%，對(duì)航空貨代及收貨人影響極大，若對(duì)貨物分揀流程進(jìn)行科學(xué)優(yōu)化，合理的對(duì)貨站進(jìn)行布局，提高貨站的吞吐量和理貨正常率，可大幅度的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此在跨境航空運(yùn)輸?shù)倪^程中，若要提升系統(tǒng)的可靠性，應(yīng)重視?%B
