定量分析

航空運輸：飛機

飛機或飛機是一種固定翼飛機，由高速噴氣發動機或螺旋槳產生的推力驅動。它是一種比空氣重的飛行器，由經過噴氣推進作用在固定機翼上的透過空氣的向上推力驅動。飛機根據飛機的用途具有不同的形狀、尺寸和機翼配置。飛機的重要組成部分包括機翼、機身、尾部元件、起落架、控制面和動力裝置。要駕駛任何飛機，動力必須能夠抬起飛機的全部重量，包括其燃料、所有乘客和貨物。

技術特點

機翼提供大部分升力來使飛機保持在空中。它必須被推過空氣以產生升力。發動機總是位於機翼下方，提供推力將飛機向前推入空中。此外，螺旋槳將交替發動機旋轉曲軸的能量轉換為推力。 [1]飛機的機身通常流線型，以減少阻力。它是整架飛機的機身。機翼為飛機提供主要的升力。襟翼是機翼後緣的活動或鉸接部分，在著陸和起飛階段增加了升力，同時降低了空速。前緣縫翼擾流板用於破壞機翼上的氣流，從而可以快速降低作用在飛機機翼上的升力。控制麵包含飛機的所有活動表面，用於控制升力、姿態和阻力。該結構包括尾部元件，它可以用來操縱和控制飛機。尾部有垂直和水平安定面。它們用於為飛機提供穩定性以直線飛行。水平安定面防止上下運動。垂直安定面防止飛機左右擺動。配平片安裝在副翼表面和方向舵的後部。它們的功能是確保飛機以穩定和平衡的狀態飛行。它們幫助在沒有飛行員的情況下移動方向舵、升降舵和副翼，並保持設定。起落架支撐飛機在水上或地面休息，並在著陸和起飛期間支撐飛機。大多數飛機的車輪都連線到減震支柱。

主要優勢

飛機是最快的運輸方式，非常適合長途旅行，可以節省大量時間。如果開車或乘船旅行，可能需要幾天時間。但是，飛機只需要幾個小時。
貨物和乘客都可以輕鬆地運送到任何地方。
飛機不受物理障礙的限制，例如山脈、河流和山谷。
飛機提供舒適和便利，讓客戶滿意。飛機票可以在網上購買，甚至可以使用智慧手機。

主要市場

飛機行業在2015年創造了近0.5萬億美元的收入，主要市場為美國、俄羅斯、加拿大和歐洲。空中客車和波音是全球最大的航空航天和國防制造商，收入分別為670億歐元和934億美元。2017年11月，波音公司承諾，Fly Dubai購買了175架噴氣式飛機，Indigo Partners從空中客車集團訂購了430架飛機，價值500億美元（Statista，2017）。圖2顯示了2016年全球領先飛機供應商和製造商的收入。單位為百萬美元。

發明和轉移設計

飛機的概念由人們提出已有大約兩個世紀。首先，人們試圖模仿鳥類的翅膀來航行空中。該計劃在鳥類規模上比在更大規模上更有效。然後，鳥翼機是第一個用拍打翅膀建造的原型。在1783年初，人們用氫氣或熱空氣在比空氣輕的氣球中進行了無控制的飛行，但風並不總是按預期方向吹。1799年，喬治·凱利爵士定義了升力和阻力，並展示了第一個具有固定機翼的飛機的科學設計。在19世紀，人們構思了一種具有推進系統、固定機翼和可移動控制面的飛行器。該原型是飛機的基本概念。萊特兄弟在1903年進行了首次動力飛行。然後飛行員開始引進水上飛機、水上飛機、客機。隨著第一次世界大戰的臨近，各國將飛機發展成為武器。 [2]

航空郵件

美國政府大力補貼航空郵件。航空郵件是航空運輸最早的途徑之一，因為它有助於提高貨幣供應速度，促進洲際和大陸企業的出現。

其他模式

不同的運輸方式包括水路、陸路和空中運輸，包括鐵路、越野和公路運輸。有時，動物動力和人力運輸被視為一種模式。運輸通常用於動物、人員和其他貨物的運輸。每種模式都有不同的基本技術解決方案，擁有不同的車輛、運營和基礎設施。例如，陸路運輸涵蓋兩種型別：鐵路和公路。它們都基於連線社群的陸路運輸系統。

陸路運輸

鐵路運輸是指在鐵路或軌道上執行的輪式車輛，用於運輸乘客和貨物。鐵路由機車牽引，機車由蒸汽、電力或柴油驅動，也可以由纜索、重力、馬匹和燃氣輪機驅動。軌道車輛在鋪砌道路上摩擦力更小，這使得火車更節能。在 20 世紀 60 年代，集裝箱火車是通用貨運的主要運輸工具，因為它們可以運輸大量的貨物。如今，火車已成為城市中重要的公共交通工具，用於運輸乘客。

道路通常由礫石、瀝青、混凝土或瀝青等材料建造，用於支撐各種車輛和陸地通道。汽車是最常見的道路車輛，配有車輪和自己的發動機。其他車輛包括轎車、公共汽車、卡車、摩托車、腳踏車和行人。為腳踏車專用區域提供了專門的腳踏車道，公交專用道優先考慮公共交通。

水路運輸

水路運輸與水上交通工具有關，例如船、船、駁船和帆船，在海洋、湖泊、河流或運河上航行。第一艘蒸汽船是在 19 世紀開發的，它使用蒸汽機驅動螺旋槳來推動船舶前進。潛艇使用核能來產生蒸汽。現代海上運輸是一種高效的運輸工具，能夠運輸大量的貨物。水路運輸的主要優勢是，在沿海地區，水路運輸比空運更便宜。

限制

鐵路運輸的限制

高資本投入 - 鐵路需要大量投資，因為與其他運輸方式相比，建設、維護和間接費用相對較高 [3]
缺乏靈活性 - 鐵路的時刻表和路線無法根據個人使用情況調整。
壟斷 - 鐵路由政府控制和管理。
不適合和小批次貨物和短距離運輸，也不經濟
與空運相比速度慢 - 交貨時需要太多時間和人力

水路運輸的限制

速度非常慢 - 水路運輸需要很長時間才能完成交貨
運營區域有限 - 水路運輸需要運河、海洋或河流才能執行
受到天氣條件的不利影響

市場

鐵路市場對於貨運鐵路，東-西走廊上超過 80% 的陸地貨運任務由鐵路完成。對於客運鐵路，澳大利亞輕軌和重軌平均每天運送 230 萬乘客。悉尼擁有最繁忙的鐵路網路，每年運送超過 3 億人。聯邦政府在 2013 年至 2014 年期間對鐵路投資了 16.48 億美元，並在 2017 年至 2018 年期間投資了 3.19 億美元。下降了 80%，圖 3很好地解釋了聯邦政府對鐵路的投資。 [4]

水路運輸市場在全球範圍內，最繁忙的港口位於亞洲，最大的港口位於上海、香港和新加坡。在亞洲以外，洛杉磯港是最大的港口。

早期市場發展（1 世紀）

航空運輸的歷史已有 2000 多年，從最早的飛行器，如風箏、跳塔、動力高超音速飛行和噴氣式飛機開始。在 15 世紀，萊昂納多·達·芬奇夢想著非科學的飛行設計。然後在 18 世紀，氫氣的發現導致了熱氣球的發明。到 20 世紀初，發動機技術得到發展，動力飛行成為可能。現代飛機具有固定機翼和尾翼，直到 1909 年才被建立。二戰後，陸地飛機取代了水上飛機，更強大的噴氣式發動機的革命開始了。

最初的利基市場

萊特兄弟在 1903 年進行了首次動力飛行，並試圖將他們的飛機變成一種可以銷售的產品。

功能增強

萊特兄弟設計並使用風洞來測試滑翔機的尾部和機翼的形狀。然後在 1902 年，在為滑翔機打造出完美的形狀後，他們將注意力轉向如何建造一個可能產生飛行推力的推進系統。

功能發現

首次飛行

航空旅行經歷了漫長的變化。首次飛行是在 1914 年進行的，大約 3000 人觀看第一張機票的拍賣。世界上第一家商業航空公司運送了 1200 多名乘客。這家航空公司每天運營 2 個航班，運營了 4 個月。正常票價為每人 5 美元，機票在 16 周內售罄。 [5]

誕生階段的政策

民航局 (CAB)

1938 年，美國政府透過民航局 (CAB) 對商業航空的許多領域進行監管，包括航線、時刻表、票價和其他方面。

航空公司管制解除法 (1978)

航空公司管制解除法是由美國聯邦政府制定的，旨在解除對美國航空業的管制。它取消了美國聯邦政府對票價、新航空公司市場準入和航線的控制。它在商業航空業引入了自由市場，導致航班數量、乘客數量和飛行里程大幅增加，票價下降。CAB 的監管權力逐步被取消，但該法案並沒有削弱聯邦航空管理局 (FAA) 對航空安全所有方面的監管權力。

該模式的發展（19 世紀）

萊特兄弟在 1903 年的基蒂霍克取得突破後，航空運輸發展緩慢。1914 年，世界上首次飛行安排了付費乘客，票價為每人 10 美元，跨越佛羅里達州和坦帕與聖彼得堡之間的海灣。然後，第一次世界大戰在首次飛行後幾個月就開始了，商業航空的發展開始，並設計了更好的飛機。1941 年，美國 80% 的商業飛機是 DC-3，它們是陸地飛機。自 20 世紀 50 年代後期推出以來，商用噴氣式飛機的速度一直沒有提高。

政策問題

飛機噪音問題

飛機和機場噪音問題已經存在了幾十年。美國聯邦航空管理局 (FAA) 與所有航空社群合作，致力於控制飛機噪音。噪音控制包括在噪音源頭進行降噪，開發更安靜的飛機，對機場附近的建築物進行回購和隔音，土地利用規劃策略以及運營飛行控制措施。2013 年，國際民航組織航空環境保護委員會 (CAEP) 同意在全球範圍內實施新的降噪標準。隨後，屬於 FAA 的“持續降低能耗、排放和噪音 (CLEEN)”計劃致力於開發新的技術來降低飛機噪音。[6]

成熟階段的發展（19 世紀至今）

航空運輸開始成熟是在 20 世紀 20 年代和 30 年代。機場建設開始正式化，配備了必要的建築、服務和跑道。在此期間，更多公司開始在航班上運送乘客、郵件，甚至貨物。政府將飛機用於軍事目的，以及航空測量，如礦產勘探和測繪。英國和加拿大的航空運輸系統發展非常迅速。

適應變化[7]

不斷變化的市場

全球趨勢正在重塑旅行方式，並威脅到航空公司與客戶之間的聯絡。這些趨勢包括

直接和間接銷售渠道的動態變化
商業和零售方面客戶行為的變化
數字技術的興起

航空公司利用技術採取策略

管理數字化創新，並改進直接渠道營銷、銷售和動態定價等業務領域
與內容、渠道和技術領域的參與者建立更緊密的合作關係。
增強內部能力，專注於組織結構中的客戶

不斷變化的競爭環境

開闢已有其他航空公司運營的航線並不罕見，因為每天全球有數萬家航空公司運營。開闢新航線對航空公司來說是一個挑戰。然而，由於沒有航空公司競爭，飛往一個小城市將是一個更好的選擇。

不斷變化的政策價值觀

美國的航空運輸系統正在發生變化，並且這種變化將繼續下去。公眾很難評估航空運輸系統中的風險，尤其是在 9/11 事件之後。為了確保安全，政府承受著來自公眾和政界的巨大壓力。對於航空運輸系統，其效能指標包括舒適度、便利性、社會影響和成本。

鎖定

當航空公司決定飛往新目的地時，它就是飛機的來源。擁有大量飛機機隊的航空公司可能會找到備用飛機，並將它分配到新航線上。但是，並非所有飛機都能飛往指定的航線。飛機的限制限制了飛機分配到特定航線的能力。

重新設計模式的機會

為了更好地滿足當前的需求，創新正在作為代際轉變的標誌進行。就像 Business Insider Australia 提到的那樣，“每隔十年或二十年，航空業就會進行一次重大的乘客體驗全面改革。我們現在正處於這樣一個代際轉變時期。”航空運輸的許多創新浮現在腦海。例如，空客 A350 和波音 787 等新型複合材料機身客機，以及齒輪渦扇發動機和基於衛星的網際網路技術。飛機制造商和飛行員都瞭解將飛機硬體和軟體發展脫鉤的重要性。曾經受限於飛行金屬的行業將走向一個“軟體越來越重要”的未來。現在，飛機行業正在研究許多可能改變未來的創新，這些創新將在未來幾十年內找到進入普通航空公司使用的方法。

定量

S 形曲線

下面顯示了該模式的生命週期。S 形曲線用於識別模式的狀態，包括誕生階段、增長階段和成熟階段。

模型

使用找到的資料來估計三引數邏輯函式，其方程為

$S(t)=K/(1+\exp(-b*(t-t_{0}))$

其中

S(t) 是狀態度量（例如，旅客公里數），
t 是時間（通常以年為單位），
t0 是拐點時間（達到 1/2 K 的年份），
K 是飽和狀態水平，
b 是一個係數。
需要估計 b 和 K

Excel 中資料分析生成的迴歸結果如下所示

迴歸結果
K	18000000	19000000	20000000	21000000	22000000	23000000	24000000	25000000
R 平方	0.835022905	0.84020001	0.842448954	0.843399881	0.843719119	0.843714421	0.843540045	0.843277833

選擇 K = 2200000 的值，因為它的 R 平方值最接近 1。然後，使用 K = 2200000 來查詢資料，然後繪製資料以形成 S 形曲線。

	係數	標準誤差	t 統計量	P 值	下限 95%	上限 95%	下限 95.0%	上限 95.0%
截距	-6923967	34035.443	-203.43402	3.689E-24	-6997496.1	-6850437.8	-6997496.1	-6850437.8
X 變數	3531.350902	16.94144564	208.4444845	2.68901E-24	3494.751134	3567.95067	3494.751134	3567.95067

參考文獻