Методика прогнозирования внутрирегиональных и межрегиональных пассажиропотоков на магистральных авиалиниях России

УДК 629.735.33

МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВНУТРИРЕГИОНАЛЬНЫХ И МЕЖРЕГИОНАЛЬНЫХ ПАССАЖИРОПОТОКОВ НА МАГИСТРАЛЬНЫХ АВИАЛИНИЯХ РОССИИ

В.В. БАЛАШОВ, А.В. СМИРНОВ Статья представлена доктором экономических наук, профессором Артамоновым Б.В.

Предложена технология прогнозирования пассажиропотоков на внутрироссийских авиалиниях. Использована структура территориального деления РФ на семь регионов - Федеральных округов. Рассмотрены: внутрирегиональные (между аэропортами одного региона) и межрегиональные (между аэропортами одного региона и аэропортами какого-либо из остальных регионов) пассажиропотоки. Показатели пассажиропотоков представлены в виде ОБ (origin-destination) -матрицы размера 7х7 (по числу регионов). В соответствии с выявленными тенденциями и прогнозом суммарного пассажиропотока на внутрироссийских авиалиниях формируется ОБ-матрица на конец прогнозируемого периода.

Наличие надежной и эффективной транспортной системы является одним из ключевых условий успешного развития экономики России. При этом воздушный транспорт играет особую роль. Он осуществляет важнейшую функцию интеграции страны, обеспечивая транспортную связь между центром и отдаленными районами, где наземные транспортные коммуникации либо отсутствуют, либо развиты чрезвычайно слабо. В 2003 г. была разработана «Транспортная стратегия Российской Федерации», определяющая стратегические направления развития транспорта в России на долгосрочную перспективу (до 2025 года). В соответствии с целями транспортной стратегии в начале 2004 г. была скорректирована подпрограмма «Гражданская авиация» Федеральной целевой программы (ФЦП) «Модернизация транспортной системы России».

Внутрироссийские пассажирские авиаперевозки в наибольшей степени зависят от состояния экономики страны и тарифной политики авиакомпаний. Наметившийся в последние годы опережающий рост доходов населения России определяет увеличение численности потребителей авиауслуг. При оптимистическом варианте развития экономики максимальный уровень пассажирских авиаперевозок, достигнутый в 1990 г. (160 млрд.пасс.км), может быть восстановлен в 2012-2015 гг., в зависимости от темпов роста экономики страны. В 2020 г. пассажирообо-рот российских авиакомпаний может составить 210-300 млрд.пасс.км.

В существовавших ранее в стране условиях плановой экономики путь от потребностей авиапассажиров в полетах к удовлетворению этих потребностей (в форме расписания полетов) можно представить схемой, приведенной на рис.1. Министерство гражданской авиации (МГА) исследовало потребности пассажиров в полетах, трансформировало их в собственные потребности в воздушных судах (ВС) и адресовало последние в Министерство авиационной промышленности (МАП). Сообразуясь как с потребностями МГА, так и с собственными планами развития отрасли, МАП разрабатывало программу выпуска ВС (по годам, по типам ВС и по количеству поставляемых самолетов), с учетом которой МГА формировало программу развития сети авиалиний и совокупности рейсов между аэропортами, отражаемые в итоге в форме расписания полетов. Определяющее свойство данной схемы: в ней один хозяин - государство, в рамках управляющих функций которого МГА и МАП осуществляли свою деятельность согласованно, в соответствии с единым планом развития отраслей народного хозяйства.

Потребности в полетах ------------

Расписание движения ВС <-------------

Потребности в ВС -------------

Программа выпуска ВС <----------

Рис. 1. Взаимосвязь отраслей народного хозяйства

В современных экономических условиях процесс удовлетворения потребностей пассажиров в полетах осуществляется в рамках функционирования и взаимного влияния двух рынков -рынка авиаперевозок и рынка воздушных судов. Центральным звеном, связывающим эти два рынка, являются авиакомпании, которые с одной стороны предлагают транспортные услуги на рынке авиаперевозок, а с другой - выступают в качестве потребителей авиационной техники на рынке ВС (рис. 2). Субъекты рынка авиаперевозок и рынка ВС имеют свои потребности и свои возможности. В качестве компромисса между потребностями и возможностями выступает товар, поступающий на рынок. Так, результатом компромисса на рынке пассажирских авиаперевозок является расписание движения ВС. Поэтому можно говорить о том, что расписания авиакомпаний в определенной мере отражают текущие потребности пассажиров в полетах. Результатом компромисса на рынке ВС является парк ВС, который позволяет авиакомпаниям выполнять свои расписания и, следовательно, отражает текущие потребности авиакомпаний в ВС. Исследование и прогнозирование объема рынка ВС, как правило, проводится в три этапа.

Первый этап:

выявление факторов, определяющих спрос на пассажирские авиаперевозки; определение тенденций развития транспортных потребностей населения; формирование прогноза объема рынка пассажирских авиаперевозок.

Второй этап:

выявление перспективных направлений развития гражданской авиатехники; определение тенденций развития авиатранспортной сети; формирование прогноза развития парка пассажирских самолетов.

Третий этап:

выявление направлений развития авиационной промышленности; определение тенденций в процессах жизненного цикла пассажирских самолетов; формирование прогноза объема рынка пассажирских самолетов.

В каждом из этапов присутствуют три фазы исследований: выявление основных факторов и оценка их влияния, определение тенденций и формирование прогнозов. Указанные фазы различаются по характеру проводимых исследований. В первой фазе используются в основном экспертные подходы, во второй фазе - методы статистического анализа. Для осуществления третьей фазы исследований необходимо формирование математических моделей прогнозирования (спроса на авиаперевозки, развития авиатранспортной сети и др.).

На первом этапе исследований используются достаточно простые (ранее известные или вновь разработанные) математические модели, в частности, экономические модели спроса на авиаперевозки. На втором этапе исследований авиатранспортная система рассматривается как сложная динамическая система, и для ее анализа привлекается информация из разных областей

знания. Поэтому при построении математической модели авиатранспортной системы на втором этапе применяются методы системного анализа, ориентированные на решение комплексных задач.

Для прогнозирования спроса на авиаперевозки часто используется экономическая модель, рекомендуемая ИКАО [1], в которой объем авиаперевозок (транспортная работа) представлен в зависимости от валового внутреннего продукта (ВВП) и дохода от авиаперевозок на единицу транспортной работы (тарифа). Степень влияния этих факторов на рынок перевозок (значения постоянных коэффициентов модели) определяется путем статистических оценок. Данная модель предполагает рост объемов перевозок по мере развития экономики, где ВВП используется как интегральный показатель состояния экономики страны. При необходимости в модель вводятся дополнительные факторы, оказывающие сильное влияние на определенном сегменте рынка авиаперевозок.

В Г осНИИ Г А для прогнозирования объемов межрегиональных авиаперевозок применяется модифицированная модель ИКАО [2], в которой в качестве основного фактора влияния используется динамика валового регионального продукта (ВРП), приходящегося на душу населения региона, а роль «тарифного фактора» играет эмпирическая оценка степени конкурентоспособности воздушного сообщения по сравнению с другими видами транспорта в зависимости от протяженности маршрута перевозок. В обоих указанных моделях фигурируют статистические коэффициенты, для определения которых при недостатке данных приходится прибегать к экспертным оценкам.

Основу пассажиропотока между двумя заданными регионами составляют пассажиры, проживающие в этих регионах. В «гравитационной» модели в качестве определяющего фактора используется численность населения этих регионов. Однако для внутрироссийских авиаперевозок отсутствуют достаточные основания использовать в качестве определяющего фактора численность населения региона. Значительную часть пассажиропотока во внутрироссийских перевозках составляют пассажиры, пользующиеся воздушным транспортом в служебных целях. Фактором, определяющим количество таких пассажиров, а вместе с тем и основной пассажиропоток, является абсолютное значение ВРП, а не величина ВРП, приходящаяся на одного жителя региона. Поскольку перевозки этой категории пассажиров слабо эластичны по тарифу, то тарифный фактор может быть исключен из рассмотрения.

Разработана методика прогнозирования пассажиропотоков на магистральных авиалиниях России, являющаяся элементом единой технологии исследования и прогнозирования рынка реактивных пассажирских самолетов. Методика базируется на прогнозах более общего характера, содержащихся в государственных программах и нормативных документах, определяющих социально-экономическое развитие страны в целом и отдельных регионах. В настоящей работе рассматривается первый этап методики, связанный с прогнозом развития структуры внутрирос-сийских магистральных авиаперевозок. Для решения этой задачи пассажиропотоки агрегируются по внутрирегиональным и межрегиональным направлениям. Подобный подход позволяет: существенно уменьшить размерность задачи;

в значительной мере устранить взаимозависимость пассажиропотоков между группами авиалиний, соединяющих различные регионы;

сократить количество признаков, характеризующих пассажиропотоки на отельных категориях авиалиний.

Совершенствование структуры государственного управления России в последние годы связано с формированием нового уровня в иерархии управления страной - Федеральных округов (ФО). На базе субъектов Федерации по территориальному принципу создано семь ФО: СевероЗападный, Центральный, Южный, Приволжский, Уральский, Сибирский и Дальневосточный. Опыт функционирования субъектов Федерации в рамках ФО показал, что на уровне округов могут быть разработаны достаточно обособленные программы их социально-экономического развития в соответствии с проводимой правительством страны долгосрочной политикой повышения конкурентоспособности экономики, нацеленной на развитие конкурентоспособных территориально-производственных кластеров. Введение в стране управления на уровне ФО привело к некоторым изменениям в спросе на перевозки пассажиров, осуществляющих свои поездки в служебных целях. В ряде Федеральных округов приняты концепции развития региональных транспортных систем. Значительное внимание в этих концепциях уделено перспективам развития региональной инфраструктуры авиационного транспорта, осознанию ее места в авиатранспортной системе страны.

Рассматриваются пассажиропотоки: внутрирегиональные (между аэропортами одного региона) и межрегиональные (между аэропортами одного региона и аэропортами какого-либо из остальных регионов). Показатели (годовые объемы) пассажиропотоков представлены в виде OD (origin-destination) - матриц размера 7х7 (по числу регионов). Диагональные элементы матрицы характеризуют внутрирегиональные пассажиропотоки, внедиагональные (OD -пары) -межрегиональные пассажиропотоки.

Поставлена задача формирования прогнозной, в частности - на 2020г., OD-матрицы ||А||. Тем самым следует дать прогноз 49 пассажиропотоков - 7 внутрирегиональных и 42 межрегиональных (туда и обратно для 21 пары регионов). Строки матрицы i = 1,2, .. .7 - регионы отправления авиапассажиров, столбцы матрицы j = 1,2, .7 - регионы прибытия. Элементы Aij матрицы ||А|| определяют: при i = j (диагональный элемент) - внутрирегиональный пассажиропоток i-го региона; при i ^j - межрегиональный пассажиропоток из i-го региона в j-й регион. Элементы Ají матрицы ||А|| означают: при j=i (диагональный элемент) - внутрирегиональный пассажиропоток j - го региона; при j# i - межрегиональный пассажиропоток из j-го региона в i-й регион. Сумма элементов матрицы ||А|| определяет суммарный прогнозируемый годовой пассажиропоток Р:

В = t t А, .

1=1 j=1

Для выявления и последующего анализа фундаментальных изменений, происходящих во внутрироссийских авиаперевозках и имеющих системный характер, на основании расписаний полетов российских авиакомпаний проведен расчет предельных значений (в предположении полной занятости пассажирских кресел) внутрирегиональных и межрегиональных пассажиро-

потоков для 2004г. (начало прогнозируемого периода) и для 2000г. (период, предшествующий периоду прогноза). Эти данные представлены в виде матриц описанной выше структуры: ||А''|| для 2000г. и ||А'|| для 2004г. Возможные различия в симметричных (относительно диагонали) элементах матриц А 'у, А )г и А ''у, А "¡, содержащих данные о предельных пассажиропотоках между г - м и у - й регионами в противоположных направлениях («туда» и «обратно»), могут быть связаны, в частности, с наличием кольцевых маршрутов и различным числом рейсов «туда» и «обратно» в течение конкретного календарного года. В дальнейшем, в целях удобства использования алгоритма, матрицы ||А’’|| и ||А'|| приводятся к симметричному виду: симметричные элементы А "у, А "р и А 'у, А у определяются как их полусуммы.

Вычитая поэлементно из матрицы ||А'|| матрицу ||А’’||, получим матрицу ||ДА|| = ||А'|| - ||А’’||, по элементам которой можно судить о тенденциях изменения пассажиропотоков за период, предшествующий началу прогнозируемого периода. Эти тенденции учитываются при формировании итоговой матрицы 2020г. Представим матрицу ||А’’|| в безразмерном виде ||а’’||, отнеся каждый элемент этой матрицы к величине предельного суммарного годового пассажиропотока 2000г. (т.е. к сумме всех элементов матрицы ||А’’||), выразив это отношение в процентах. Элементы матрицы ||а’’||:

А

аг= ----100%, г = 1,2,.. .7; у = 1,2,...7.

££ А’

г=1 у=1

Аналогично представим в безразмерном виде ||а'|| матрицу ||А'||, отнеся каждый элемент этой матрицы к величине предельного суммарного годового пассажиропотока 2004г. (т.е. к сумме всех элементов матрицы ||А'||), выразив это отношение в процентах. Элементы матрицы

А

а'. = -7Г~у--100%, г = 1,2,...7; у = 1,2,...7.

£ £ А

¡=1 у=1

Отметим важное качественное различие между размерными матрицами ||А’’||, ||А'|| и безразмерными матрицами ||а’’||, ||а'||. Элементы размерных матриц представляют собой предельные

оценки пассажиропотоков между г -м и у -м регионами. Элементы же безразмерных матриц показывают, какую процентную долю составляет пассажиропоток между этими регионами в суммарном годовом пассажиропотоке. Тем самым безразмерные матрицы характеризуют структуру распределения годового пассажиропотока по 7 внутрирегиональным и 42 межрегиональным пассажиропотокам.

Прогнозируемая (на 2020г.) структура распределения внутрирегиональных и межрегиональных пассажиропотоков должна учитывать тенденции, выявленные за период, предшествующий началу прогнозируемого периода, а также отразить влияние основных факторов, воздействующих на перевозочный процесс в течение прогнозируемого периода. С привлечением экспертных оценок может быть сформирована прогнозная матрица ||а||, элементы ау, которой -прогнозируемые процентные доли прогнозируемого годового пассажиропотока. В настоящей работе при проведении расчетов предполагалось, что структура распределения внутрирегиональных и межрегиональных пассажиропотоков в прогнозируемом периоде в целом сохранится той же, какой она была в 2004г., т.е., как правило, принимается ау = а'у. Исключение составил ряд элементов матрицы ||а||, относящихся к Дальневосточному ФО. В соответствии с выявленными тенденциями в период, предшествующий прогнозируемому периоду, предполагается, что к концу прогнозируемого периода (т.е. к 2020г.) сохранятся лишь внутрирегиональный пассажиропоток и два направления межрегиональных пассажиропотока - в Сибирский и Центральный ФО. Тем самым, эти элементы матрицы ||а|| сохраняются, а остальные элементы матрицы, относящиеся к Дальневосточному ФО, полагаются нулевыми.

В целях прогнозирования спроса на авиаперевозки с учетом действия социальноэкономических факторов, существенно различных для разных регионов, весьма желательно дать оценку распределения авиапассажиров по регионам их проживания. Подобными данными авторы работы не располагают, и поэтому необходимо построить модель такого распределения, основанную на определенных предположениях и допущениях. В этих целях сформируем матрицу ||Ъ||, элементы которой - процентные доли авиапассажиров, проживающих в определенном регионе и совершающих тот или иной перелет. Рассмотрим пару регионов: г -й и у -й.

Первое предположение: пассажиры, совершающие внутрирегиональные перелеты, все проживают в своих регионах. Таких образом, число пассажиров, проживающих в г-м регионе и осуществляющих в нем внутрирегиональные перелеты, равно внутрирегиональному пассажиропотоку г-го региона: Ъгг = агг. Тем самым определяются диагональные элементы матрицы ||Ъ||. Далее необходимо распределить пассажиропоток а. (из г-го региона ву-й регион) и пассажиропоток а.г (из у-го региона в г-й регион) между Ъу (жителями г-го региона, совершающими полеты ву-й регион) и Ъ.г (жителямиу-го региона, совершающими полеты в г-й регион), т.е. определить недиагональные элементы матрицы ||Ъ||.

Второе предположение: межрегиональные перелеты между г-м и у-м регионами («туда» и «обратно») осуществляют только жители этих регионов. В этом случае:

Ъу + Ъуг аг] + а]г 2ау..

Вне зависимости от места проживания авиапассажиры подразделяются на две категории: те, кто оплачивает перелет из собственных средств, и те, кто оплачивает перелет не из собственных средств, например, направляются в командировку. Во внутрироссийских авиаперевозках значительную часть составляет вторая категория - те, кто летает «не за свой счет», туристов же, которые сами оплачивают перелет, на внутрироссийских авиалиниях всего 7% [3] от общего числа авиапассажиров. (Отметим для сравнения, что на международных авиалиниях среди российских авиапассажиров доля туристов превышает 50%). Логично предположить, что число авиапассажиров, летающих «не за свой счет», определяется деловой активностью. Для региона (Федерального округа) критерием его деловой активности является величина валового регионального продукта - для г-го региона и ж, для у-го региона - или доля ВРП в валовом внутреннем продукте страны w:

_ Ж _ Ж , .

w. =—, ж. = —.

г ’ у х у

Ж Ж

На этом основании принимается третье предположение: межрегиональный пассажиропоток (а. + а.) между г-м и у-м регионами распределяется между Ъу (жителями г-го региона) и Ъ.г (жителями у-го региона) пропорционально долям ВРП этих регионов в ВВП страны:

Ъ. = *

Ъ„. у

( - \ ж.

ж,

V у У

Коэффициент к. дает возможность «настроить» соотношение (6) применительно к конкретной паре г, у регионов. Соотношения (4) и (6) позволяют определить недиагональные элементы матрицы ||Ъ||:

Ъу =

2кж-

,-ТТ Л

у

кужг + ж,

V гУ г У У

• аУ’ Ъ.г =

2ж

Л

кужг + ж,

V гУ г У У

• агу.

Прогнозируемые на 2020г. значения ВВП страны и ВРП Федеральных округов, фигурирующие в соотношениях (5-7), имеются в долгосрочных государственных программах социально-экономического развития страны. В качестве базового прогноза в настоящей работе использовался долгосрочный прогноз ВРП Федеральных округов, соответствующий умереннооптимистическому сценарию социально-экономического развития регионов РФ.

(

Переход от процентных долей Ъ, к количеству авиапассажиров В., проживающих в данном регионе, осуществляется домножением элементов матрицы ||Ъ|| на прогнозное значение суммарного годового пассажиропотока Р:

А, = Р •-Ъг— .

1 100%

При прогнозировании суммарного годового пассажиропотока в качестве базового использовался прогноз ГосНИИ ГА, согласно которому предполагаемый ежегодный рост пассажиро-

оборота на внутрироссийских авиалиниях составит 8,9% в период до 2010г. и 6,4% в период с

2011г. по 2020г. Прогнозируемый на 2020г. суммарный годовой пассажиропоток Р в этом случае составит 60,35 млн.пасс. Аналогично осуществляется переход от прогнозных значений процентных долей пассажиропотоков агу к абсолютным значениям пассажиропотоков Агу:

а

А, = р ——

1 100%

Итоговая матрица ||А|| содержит прогнозные значения внутрирегиональных и межрегиональных пассажиропотоков на 2020г. Имея в качестве исходных данных элементы прогнозной ОБ-матрицы ||А||, т.е. совокупность прогнозируемых внутрирегиональных и межрегиональных пассажиропотоков, можно перейти к решению задачи распределения пассажиропотоков по сети авиалиний. Далее, имея в распоряжении расписание рейсов, можно создать матрицу суточных пассажиропотоков по дальности полета. Располагая рациональной структурой типажа парка ВС, исходя из рациональной частоты рейсов, определяется потребное число ВС различного класса - в долгосрочной перспективе, что является конечной целью исследования.

ЛИТЕРАТУРА

1. Руководство по прогнозированию воздушных авиаперевозок (второе издание) // ICAO, Doc 8991 - AT/ 7212, 1985.

2. Стародомский О., Самойлов И. Жизнь проверяет прогнозы. ГосНИИ ГА о развитии российского рынка авиаперевозок // Авиатранспортное обозрение. - март/апрель № 45, 2003.

3. Туризм в цифрах 2003 // НИЦ «Статистика России», Российский союз туриндустрии. - М., 2004.

A METHODOLOGY FOR FORECASTING OF INTRAREGIONAL AND INTERREGIONAL PASSENGER TRAFFIC ON LONG-DISTANCE AIRLINES IN RUSSIA

Balashov V.V., Smirnov A.V.

A methodology is proposed for forecasting of passenger traffic on airlines within Russia. The methodology exploits the division of Russian Federation into seven Federal districts. Intraregional traffic (between airports of the same district) and interregional traffic (between airports of different districts) is considered. Characteristic values of passenger traffic are represented as an OD-matrix (origin-destination) of 7x7 dimension, by the number of Federal districts. OD-matrix for the end of the forecast time range is built according to the revealed trends and to the forecast of total passenger traffic.

Сведения об авторах

Балашов Виктор Васильевич, 1940г.р., окончил МАИ (1963), кандидат технических наук, доцент, действительный член Российской Академии космонавтики им. К.Э. Циолковского, ведущий научный сотрудник Отдела стратегических исследований Центрального аэрогидродинамического института им. Н.Е. Жуковского, автор более 140 научных работ, область научных интересов - космическая транспортная система, авиационная транспортная система, исследование и прогнозирование развития авиатранспортной сети и пассажирских авиаперевозок.

Смирнов Андрей Валентинович, 1961г.р., окончил МФТИ (1984), кандидат технических наук, начальник сектора Отдела стратегических исследований Центрального аэрогидродинамического института им. Н.Е. Жуковского, автор более 60 научных работ, область научных интересов - авиационная транспортная система, исследование и прогнозирование развития авиатранспортной сети и пассажирских авиаперевозок.