ارائه چارچوبی برای تحلیل همکاری شرکت های هواپیمایی با رویکرد نظریه بازی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی صنایع، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران.

2 دانشیار، گروه مهندسی صنایع، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران.

3 استاد دانشکده مهندسی صنایع، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران

4 استاد، دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران.

چکیده

در این مقاله، چارچوبی برای تحلیل همکاری شرکت‌های هواپیمایی[1] رقیب پیشنهاد می‌شود. به دلیل افزایش تعداد مسافران، تعداد شرکت‌های هواپیمایی و منابع محدود آن‌ها و همچنین وجود تقاضای محدود در هر بازه زمانی و مسیر پروازی، بین شرکت‌های هواپیمایی رقابت وجود دارد. در این تحقیق با استفاده از نظریه بازی‌ها به شرکت‌های هواپیمایی کمک می‌شود تا در خصوص همکاری یا عدم همکاری با رقبا به‌منظور کسب منافع بیشتر تصمیم‌گیری کنند. توابع مطلوبیت شرکت‌های هواپیمایی حداکثرسازی سود و حداقل‌سازی صندلی‌های خالی در پرواز است. برای حل مسئله از مدل نظریه بازی چندمعیاره استفاده می‌شود. به‌منظور تحلیل نتایج نظریه بازی‌ها، سه شرکت‌ هواپیمایی رقیب در مسیر هوایی تهران- شیراز انتخاب شده است. نتایج حاصل از مدل‌سازی، استراتژی هر شرکت‌ هواپیمایی را در نقطه تعادل نشان می‌دهد. تحلیل نقطه تعادل متناظر است با رضایت رقبا در کسب منافع یا افزایش سود شرکت‌های هواپیمایی، کاهش صندلی‌های خالی، حذف پروازهای اضافی و کاهش آلودگی هوای ناشی از مصرف سوخت؛ لذا این استراتژی در نقطه تعادل به افزایش بهره‌وری در ناوگان هوایی می‌انجامد.



[1]. ایرلاین

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Introducing a framework for analyzing the cooperation of airlines by the game theory approach

نویسندگان [English]

  • Saman Sorouri Ghare-Aghaj 1
  • Ramin Sadeghian 2
  • Reza Tavakkoli-Moghaddam 3
  • Ahmad Makui 4
1 Ph.D. Student, Department of Industrial Engineering, Payame Noor University, Tehran, Iran
2 Associate Professor, Department of Industrial Engineering, Payame Noor University, Tehran, Iran
3 Professor, School of Industrial Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
4 Professor, School of Industrial Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

In this research, a framework is introduced for analysis the cooperation of competing airlines. Because of increasing the number of passengers, airlines and their limited resources and also the limited passengers demand in each flight time and route, there is a competition between airlines. The airlines decide by using the game theory, about cooperation or non-cooperation with other airlines to gain more benefits. The pay-off functions of airlines are to maximise the benefits and minimize the empty seats in flights. For solving the problem, the multi-criteria game theory model will be used.
For analyzing the result of the model, three competitor airlines were selected in a Tehran-Shiraz route. The result of the model shows the strategy in an equilibrium point of each airline. The consequences of analysing the equilibrium point are the satisfied competitors or increasing profits, decreasing the empty seats, removing additional flights and reducing the air pollution caused by fuel consumption. Therefore, the strategy in the equilibrium point increases productivity in the fleet.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Game Theory
  • cooperation
  • Airlines
  • Multi Criteria Games
[1] Guépet, J. cuna-Agostb, b, R. Brianta, O. Gayon J P. Exact and heuristic approaches to the airport stand allocation problem. European Journal of Operational Research, 2015, Vol 246. pp.  597–608.

[2] Castaing , j. Mukherjee, I. Reducing airport gate blockage in passenger aviation: Models and analysis. Computers & Operations Research. 2016, Vol 65.   pp  189-199.

[3] Jou, R.  Lam, S. David, A. Hensher, Ch. Chung-Wei K. The effect of service quality and price on international airline competition. Transportation Research Part E, 2008,  Vol 44.    pp 580–592.

[4] Adler, a, N. Eric Pels, b. Chris Nash, C.  High-speed rail and air transport competition: Game engineering as tool for cost-benefit analysis. Transportation Research Part B, 2010,  Vol 44.   pp  812–833.

[5] Jiang, C.   Zhang, A.  Effects of high-speed rail and airline cooperation under hub airport capacity constraint. Transportation Research Part B, 2014, Vol 60, pp  33–49.

[6] Zito, P. Salvoa, G. Fran, L.  Modeling Airlines Competition on Fares and Frequencies of Service by Bi-level Optimization. Procardia Social and Behavioral Sciences, 2011, Vol   20. pp  1080–1089.

[7] Kimms, A. Demet, C.  Approximate nucleolus-based revenue sharing in airline alliances.  European Journal of Operational Research, 2012, Vol 220, pp 510–521.

[8] Shiaon, G. Hwang, Ch.   Analyzing competition of international air cargo carriers in the Asian general air cargo markets, Transport Policy, 2013, Vol 27,   pp 164–170.

[9] Aggarwal, A.F.T.S. Chan , M.K. Tiwari. Development of a module based service family design for mass customization of airline sector using the coalition game. Computers & Industrial Engineering, 2013, Vol  66,  pp 827–833.

[10] Saraswati, B.  Hanaoka, S. Airport–airline cooperation under commercial revenue sharing agreements: A network approach. Transportation Research Part E, 2014, Vol 70, pp 17–33.

[11] Grauberger, W. Kimms, A. Decision support computing approximate Nash equilibrium in general network revenue management games, European Journal Operational Research, 2014,  Vol  237. pp 1008–1020. 

[12] Evans, A, Schäfer, A.  Simulating airline operational responses to airport capacity constraints,  Transport Policy, 2014, Vol 34,   pp 5–13.

[13] Lim, S. The Competitive pricing behaviour of low cost airlines in th perspective of Sun Tzu Art of Ware, Procedia - Social and Behavioral Sciences, 2015, Vol 172. pp 741 – 748.

[14] Carlos, A.  Junior, A. Weigang, L.  Milea, V.  A new airport collaborative decision making algorithm based on deferred acceptance in a two-sided market, Expert Systems with Applications, 2015, Vol  42. pp  3539–3550.

[15] Pagoni, L. Psaraki-Kalouptsidi, V. The impact of carbon emission fees on passenger demand and air fares: A game theoretic approach,  Journal of Air Transport Management, 2016, Vol. 55 , pp 41-51.

[16] Dae Ko, Y. An airline's management strategies in a competitive air transport market, Air Transport Management, 2016, Vol 50 , pp 53-61.

[17] Amoozad mahdiraji, H.  Jaafarnejad, A.   Moddares Yazdi, M.   Mohaghar, A. cooperation modeling for unlimited three echelon supply chain: Game theory approachManagement Research in Iran, Volume 18, Issue 1. 2014.  PP 171-191.

[19]  Akbarfakhrabadi, H.R. Gheidar-Kheljani, J.  Ghodsypour, S.H.  Competition modeling in coordinating a three level supply chain, Modern Researches in Decision Making, 2016, Vol 1, pp1-22.

[20] Ghafoori, S. Taghizadeh Yazdi, M.R. Proposing a Multi-Objective Mathematical Model for RCPSP and Solving It with Firefly and Simulated Annealing algorithms, Modern Researches in Decision Making, 2017, Vol 1, pp 117-142.

[21] Navidi, H.R. Ketabchi, S. Masi Beidgoli, M. An Introduction to Game Theory, Shahed University, 2011, PP 3-4.

[22] Nash, J.  Equilibrium Point in N-person Games Proceeding of Mational Academy of Science, 1950, pp 48-49.

[23] Abdoli, G. Game Theory and its Applications (Static and Dynamic Games with Complete Information). Tehran: University Jihad Press.  2011, University of Tehran.

[24] Yu, P. L.,  A Class of solution for group decision Problem,  Management Science,  1973, Vol 19, pp. 936-946.

[25] M,J. Asgharpour,  Group Decision Making  and Game Theory in Operation Research, University of Tehran Press, 2014, 3rd Edition, pp 288.