产业升级新情境下的调度优化研究

前 言

第一篇不确定环境下跑道调度和人员调度与机型指派问题的

优化研究梁变/1

一、引言/3

（一）研究背景与意义/3

（二）研究对象/5

（三)研究思路和方法/8

（四）主要内容和创新点/9

二、文献综述/12

（一）机场跑道调度问题/12

（二）人员调度问题/14

（三）航线-机型指派问题/16

(四）分布式鲁棒随机规划的研究/18

（五）不确定问题风险衡量的研究/19

（六）随机问题的求解算法/21

（七）小结/22

三、分布式鲁棒的跑道调度优化/23

（一）问题描述/23

（二）数学模型/26

（三）求解算法/32

（四）数值实验/40

（五）案例研究/48

（六）小结/51

四、随机的航站楼值机人员调度问题优化/51

（一）问题描述/52

（二）数学模型/53

（三）求解算法/58

（四)数值实验/62

（五）案例研究/68

（六）小结/72

五、风险规避的航线指派问题优化/72

（一）问题描述/73

（二）数学模型/74

（三)求解算法/79

（四）数值实验/83

（五）案例研究/92

（六）小结/95

六、总结与展望/95（一）本篇总结/95

（二）研究不足与展望/97

参考文献/98

附录 第五章案例研究中的航班数据/105

第二篇S公司供应商质量管理改进研究彭江涛/109一、引言 / 111

（一）研究背景/111

（二）研究的目的与意义/112

（三）研究的主要内容/112

(四）研究的主要方法与思路/113

二、文献综述与理论基础/113

（一）文献综述/113

（二）供应商质量管理理论概述/119

三、S公司供应商质量管理概况与问题分析/124

（一）S公司简介及面临的竞争环境/125

（二)S公司在供应商质量管理中存在的问题/129

（三)S公司供应商质量管理中存在问题的原因分析/132

四、提高S公司供应商质量管理水平的对策研究/134

（一）提高S公司供应商质量管理水平的指导原则/134

(二）提高S公司供应商质量管理水平的思路/135

（三)提高S公司供应商质量管理水平的措施/136

（四）实施供应商改进措施后的效果/159

五、总结与展望/161

（一）研究总结/161

（二）不足与展望/162

参考文献/163

一、引言

（一）研究背景与意义

1.研究背景

随着国民经济发展、国民收入提高以及我国由民航大国向民航强国转变，航空出行逐渐成为百姓的重要出行选择。我国航空客运量从2010年的2.7亿人次增长到2019年的6.6亿人次，年均增长率为10.4%。2018年的年度旅客总数与2017年相比，增长了约6.5%。（艾媒网，2020）预计到2030年，全球年度旅客总数这一数据将超过64亿人次（Rodriguez-Diaz A等，2017）。新中国成立后，尤其是改革开放以来，我国民用机场运输业务量持续快速增长，机场数量持续增加，航班数量不断上升，航线密度持续加大，机队规模持续扩大。民航业发展的新态势对机场和航空公司的治理体系和运行保障能力提出了新的要求。

2019年9月25日，习近平总书记出席北京大兴国际机场投运仪式，对民航工作做出重要指示，要求建设以“平安、绿色、智慧、人文”为核心的“四型”机场。其中智慧机场的定义是生产要素全面物联、数据共享、协同高效、智能运行的机场。为贯彻落实习近平总书记关于“四型”机场建设的指示要求，推进新时代民用机场高质量发展和民航强国建设，中国民航局于2020年1月3日出台了《中国民航四型机场建设行动纲要（2020—2035年）》（中国民用航空局，2020）。2019年12月10日，由民航中南局主办，深圳机场集团、华为公司共同承办的2019年民航中南地区智慧机场建设现场会在深圳机场召开。会议现场发布了《民航中南地区管理局关于支持深圳机场建设智慧机场先行示范的指导意见》和《深圳智慧机场数字化转型白皮书》。此次会议以“拥抱数字化转型，加快推进智慧机场建设”为主题，旨在集中展示民航中南地区智慧机场建设成果，促进中南地区各民航单位以智慧为支撑，共同推动“四型”机场建设取得新成效。

以深圳机场为例，2019年深圳机场年旅客吞吐量超过5000万人次，其中国际旅客量突破500万人次，日均航班起降超千架次，平均每分钟就有一架航班起降。在业务发展的同时，各项设施资源的利用趋于饱和，迫切需要通过新技术与业务的融合，提升运行品质和运行效率。2017年以来，深圳机场携手华为公司，在行业内率先开启全面数字化转型。至2019年累计投入11亿元，分两期规划建设了近100个智慧化项目，致力于打造“数字化的最佳体验机场”。目前，一期32个子项目已全部落地。其中，“机位资源智能分配系统”通过运筹规划和智能算法，可进行机位自动化、智能化分配。每天抵离深圳机场的有千余架次航班，原先人工分配一个机位需耗时4小时，现在仅需1分钟即可完成。同时，通过智能算法，机场航班靠桥率和廊桥周转率得到进一步提升。仅此一项，预计每年就能让上百万旅客在深圳机场享受近机位出行的便利。

在民航智慧化建设的背景下，除了机场奋力朝“四型”机场转型外，航空公司也努力抓住数字化转型的机遇，积极利用人工智能技术、大数据技术、5G技术实现生产工具的高度智能化、生产保障的安全运行和生产要素的快速连接。

2019年，厦门航空联合阿里云、同济大学共同研发的航班智能恢复系统正式投产，经过不断优化完善算法并进行工程化应用，建成了国内首个航班智能恢复系统，于2019年1月在厦航正式上线试运行，2019年6月正式运行。航班智能恢复系统运用运筹规划和人工智能解决大面积航班调整问题。该系统可以对不正常航班作出快速响应，高效制定航班恢复方案，有助于提高航空公司效益和航班正常率，提升旅客出行体验。2019年5月6日，采用新的排班算法的东方航空新一代客舱运行管控系统上线投产，东方航空机组排班优化模块正式上线。标志着东航的机组排班模式开始从传统手工排班的方法向自动化排班模式迈进。自动排班算法的结果可以最大化地利用机组资源，减轻机组排班人员工作负担，提高机组排班效率。

在看到民航智慧化建设取得一定的成绩的同时，还应看到我国的机场和航空公司与世界先进水平的差距。与世界民航强国相比，我国民航在安全管理、保障能力、运行效率、服务品质和管理水平等方面仍有一定差距，资源环境约束较大、发展不平衡不充分等问题十分突出。具体表现为：①机场跑道的调度依赖于机场塔台管制人员的人工调度，缺乏智能辅助决策系统支持。由于航班数量的增加，调度决策愈加复杂，加重了塔台调度人员的工作负担和疲劳程度。②机场航站楼规模越来越大，所需地面服务人员数量增加，人员配备和调度的工作难度提高，传统的计划员手动排班和调度无法快速获得有效的人力资源调度计划的支持。③航线密度的增加和航空公司机队规模的扩大，对航空公司的航线一机型分配计划提出了挑战。在激烈的市场竞争下，航线一机型的分配直接影响航空公司的收益和市场占有率，仅依靠计划员知识和经验难以设计出系统……

本书以产业升级新情境下的调度优化研究为题。收录了同济大学优秀学术论文2篇，重点给出了相关调度问题的算法设计，在企业的实际运营中得到了验证和支持，有效丰富了企业运营管理的理论体系和研究方法。也为相关行业和企业的实际运营提供了参考。书稿收录的2篇论文，都非常结合实际。有理论有分析。第一篇，管理科学与工程专业的梁变针对我国民航业正处于规模速度型向质量效益型转变，发展动力从要素投入驱动向创新驱动转变的阶段，提出在不确定环境下，从机场和航空鸽鸽两个视角分别研究三个不同特点的决策优化问题；第二篇，彭江涛针对供应失效风险下的企业应急管理相关策略展开研究，总结出应对风险的三种思路，即金融思路、管理运营思路和供应商关系思路。