Modelo matemático para la gestión de compañías aéreas en un entorno de alta presión competitiva. Aplicación para evaluar el impacto de las nuevas regulaciones medioambientales en los resultados de negocio de las compañías aéreas
Authors:   , Jaume Pons José 
Published: February 2025

During the last decades, the air transport industry has undergone a series of disruptions due to economic downturns, new regulations or geopolitical and health crises. In all cases, the industry has proven its resilience and recovered its growth patterns in a relatively short period of time, implementing notable transformations to succeed. Air transport liberalization caused a major disruption, it was like starting the business from scratch again. The initial and boundary conditions of the market changed radically. A new and highly competitive environment emerged, which went from a quasi-steady laminar flow to a turbulent one. New airlines emerged with unusual approaches, culture and mindsets, very different from those of the existing ones. The usual buyers market became a sellers market, which meant high-pressure competition. Not only did the rules of the game change, but so did the playing field. Liberalization marked a very significant watershed in the air transport industry. It was like a sea-change (Shakespeare, 1623). After liberalization, the future of the air transport industry has been less and less of an evolutionary consequence of the past, driven by the immediacy of change. It was like going from silent movies to talkies, where not every actor knew how to adapt. Chaplin was an exception and also an example of knowing how to change. For established airlines, the challenge has been (and still is) not just to change, but to change rapidly. Established airlines that have failed to do so have either disappeared or been taken over. The present market situation depicts a reduced number of large hub AND spoke airlines and a big number of so-called Low-Cost Carriers (LCC).

One may wonder why airlines that were once thriving and profitable before liberalization have disappeared, some even in the midst of an expansion in demand. Why have they been unable to adapt their savvy to this new competitive scenario? To answer that question and others related to it, this thesis proposes a management mathematical model for managing airlines, putting in relation the main variables that describe the business behavior of an airline. From these variables, the breakeven curve and the business concept will be defined. The breakeven curve enables straightforward identification of the relative position of the airline in regard to its competitors and helps to consider the decisions to be taken, together with their practical basis, and illustrate the solutions. It also becomes a useful tool to investigate and identify the reasons why certain airlines have succeeded or failed.

The management model also provides a useful tool to assess and address the cost impact due to the new regulatory environment, which proposes the introduction of Sustainable Aviation Fuel (SAF) to help air transport decarbonization. Based upon the breakeven curve and in conjunction with the relationship between fuel cost increment and fuel cost related to Operating Expenses of airlines, the unit cost increment due to SAF is obtained. We determine the impact on the airlines business results for several scenarios of SAF prices and different airlines, showing the breakeven curve limits that must not be crossed to guarantee service continuity. Some examples are provided for both Network airlines and LCCs. In many cases, we find that the use of 100% SAF with prices beyond 1.5 times the present fuel price generates losses and, therefore, are not feasible if it is not possible to transfer SAF price to passenger fares due to demand elasticity.

This thesis is of use and provides value to airlines, the International Civil Aviation Organization (ICAO), the International Air Transport Association (IATA), practitioners, scholars and academics, among others.

The business concept in the model is here applied to the air transport industry; but it may also prove useful for other industries and organizations, both private and state-owned.

RESUMEN

Durante las últimas décadas, la industria del transporte aéreo ha sufrido una serie de recesiones económicas, nuevas regulaciones o crisis geopolíticas y sanitarias. En todos los casos, la industria ha demostrado su resiliencia y ha recuperado sus patrones de crecimiento en un período de tiempo relativamente corto, realizando cambios notables para conseguirlo. La liberalización del transporte aéreo provocó una disrupción importante, fue como volver a empezar el negocio desde cero. Las condiciones iniciales y de contorno del mercado cambiaron radicalmente, generándose un nuevo entorno altamente competitivo. Surgieron nuevas compañías aéreas con enfoques, cultura y mentalidades innovadoras, muy diferentes a las existentes. No solo cambiaron las reglas de juego, sino también el campo de juego. La liberalización marcó un hito muy significativo en la industria del transporte aéreo. Fue como cambiar el mar (Shakespeare, 1623).

Tras la liberalización, el futuro de la industria del transporte aéreo ha sido cada vez menos consecuencia evolutiva del pasado, impulsada por la inmediatez del cambio. Para las compañías aéreas establecidas, el desafío ha sido (y sigue siendo) no solo cambiar, sino cambiar rápidamente. Las compañías aéreas establecidas que no lo han conseguido han desaparecido o han sido absorbidas. La situación actual del mercado muestra un número reducido de grandes compañías aéreas de red operando a través de aeropuertos Hub AND Spoke y un gran número de las llamadas Low Cost Carriers (LCCs).

Cabe preguntarse por qué compañías aéreas prósperas y rentables antes de la liberalización han desaparecido, algunas incluso en medio de una expansión de la demanda. ¿Por qué no han sido capaces de adaptar su buen hacer al nuevo escenario competitivo? Para responder a esta pregunta y otras relacionadas con ella, esta tesis propone un modelo matemático para la gestión de compañías aéreas, relacionando las principales variables que describen el comportamiento de negocio de una compañía aérea. A partir de estas variables, se define la curva de equilibrio (break-even) y el concepto de negocio. La curva de equilibrio permite identificar la posición de una compañía aérea con respecto a sus competidores y ayuda a considerar las decisiones a tomar, junto con su base práctica, e ilustra las soluciones. También es una herramienta útil para investigar e identificar las razones por las que algunas compañías aéreas han tenido éxito o han fracasado.

El modelo de gestión también proporciona una herramienta útil para evaluar y abordar el impacto en los costes debido a la introducción de combustible de aviación sostenible (SAF) para la descarbonizar el transporte aéreo. Utilizando la curva de equilibrio, en conjunción con el incremento de coste del combustible y su relación con los costes operativos de las compañías aéreas, se obtiene el incremento del coste unitario debido a la introducción de SAF. Se determina el impacto en los resultados de negocio de las compañías aéreas para varios escenarios de precios del SAF, mostrando los límites de la curva de equilibrio para garantizar su continuidad operativa. Se incluyen algunos ejemplos para compañías de red y LCCs. En muchos casos, el uso de 100% SAF con un precio superior a 1,5 veces el precio actual del combustible genera pérdidas y, por lo tanto, no es viable si no es posible trasladar el precio del SAF a las tarifas de los pasajeros debido a la elasticidad de la demanda.

Esta tesis es de utilidad y aporta valor a las compañías aéreas, la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), la Asociación de Transporte Aéreo Internacional (IATA), profesionales, académicos y especialistas, entre otros. El concepto de negocio del modelo se aplica aquí a la industria del transporte aéreo; pero también puede resultar útil para otras industrias y organizaciones, tanto privadas como públicas.