融合大數據和碳減排的“航空經濟學”課程設計

王楚男

（1.北京航空航天大學 a.經濟管理學院；b.低碳治理與政策智能實驗室；c.復雜系統分析與管理決策教育部重點實驗室，北京 100191；2.北京航空航天大學 杭州創新研究院〔余杭〕，浙江 杭州 310023）

引言

航空業是國民經濟中的重要產業，航空交通提供的便捷的人員流動方式為經濟發展帶來了動力。自2021年年底以來，國家各部委相繼出臺包含《“十四五”民用航空發展規劃》《“十四五”民航綠色發展專項規劃》《智慧民航建設路線圖》在內的一系列國家級航空業專項規劃，體現出國家從戰略角度對航空業發展的重視。2018年1月9日，在國家主席習近平和法國總統馬克龍的見證下，北京航空航天大學和法國國立民航大學簽署協議，在浙江省杭州市合作籌建以航空為核心學科的中法航空大學，加快推進我國航空教育與科研建設。在航空產業和航空教育、科研快速發展的背景下，“航空經濟學”課程對行業發展和培養儲備人才具有重要的現實意義。

“航空經濟學”是應用經濟學科和能源經濟本科專業課程體系中具有特色的一門專業課程，是相關人才培養體系中的重要一環。北京航空航天大學經濟管理學院依托北京航空航天大學在航空領域的平臺和資源優勢，于2020年秋季學期開設本科生“航空經濟學”課程。經過兩年的教學探索與實踐，在吸收法國國立民航大學、南京航空航天大學、中國民航大學等國內外著名高校“航空經濟學”課程特色的基礎上，形成了一套經濟管理基礎扎實、融合航空大數據和航空碳減排等熱點內容的課程體系。

一、“航空經濟學”課程的教學目標

經過不斷的改革和發展，“航空經濟學”課程確定了以下三個主要教學目標：一是使學生了解航空產業發展的歷史脈絡與最新進展，學會使用微觀經濟理論方法分析航空業中的企業策略和競爭行為。二是培養學生航空大數據處理和分析能力，掌握航空碳排放的計算方法，了解實現航空碳減排的多種政策工具。三是通過課程思政案例教學，培養學生的愛國主義情懷，科學素養和人文精神。

二、“航空經濟學”課程教學內容

“航空經濟學”課程設定為2學分32學時，課程內容分為理論講授、實驗實踐和論文研討3個部分，共計8章，每章約4學時。其中，理論講授包含5章20學時，實驗實踐包含2章8學時，論文研討包含1章4學時。“航空經濟學”課程主要教學內容見表1。

表1 “航空經濟學”課程主要教學內容

1.在理論講授部分，主要介紹航空業的主要典型事實，包括航空公司、機場、乘客、飛機制造商、飛機租賃商和政府在內的市場主要參與方，航空公司的主要競爭對手——高速鐵路以及新冠病毒感染疫情對航空業的影響。由于航空業是高度管制的行業，因而要介紹航空業管制與放松管制時期的歷史和市場。另外，航空業是一個典型的網絡型產業，要重點介紹點對點網絡和樞紐輻射網絡等主要航空網絡結構，討論不同類型航空公司的網絡策略。從產業組織的視角，介紹航空業的橫向市場結構和縱向市場結構以及航空公司的產品差異化策略。同時，航空業是第一個使用收益管理系統的行業，要重點講授收益管理的理論基礎——價格歧視、單個航班的容量控制以及實踐中使用的航班容量的動態分配方式。

在理論講授中，將課程教師撰寫的SAGE商業案例穿插在案例教學中，用生動的例子幫助學生更輕松地理解課程內容，進而通過案例中的課程思政案例教學元素培養學生的愛國主義精神、科學精神和人文精神。例如，在講授航空公司與高速鐵路的競爭合作關系后，帶領學生閱讀《中國航空高鐵競爭與合作：過去、現在與未來》，并設計問題引導學生開展課堂討論。該案例回顧了我國航空與高鐵事業波瀾壯闊的發展歷程和偉大成就。基于航空與高鐵寡頭壟斷的市場結構特征，分析從高鐵大規模開發建設以來航空公司和高鐵的競爭與合作關系，通過實際案例幫助學生深刻理解古諾模型中不同企業決策變量此消彼長的關系。案例知識點應擴展至價格歧視部分，幫助學生理解在實際經營中企業綜合運用的定價工具。透過航空公司和高鐵的合作行為（即“空鐵聯運”），幫助學生認識到企業之間的競爭性產品也可能具備互補性特征。同時，根據我國高鐵的發展規劃探討了未來航空和高鐵角色發生的轉變，即從現在航空公司是在位者而高鐵是進入者，轉變為高鐵是在位者而航空公司是進入者，引導學生思考如果航空公司作為進入者進入高鐵網絡是否會使社會福利上升，通過理論分析幫助學生認識到在產品具備多維特征、企業目標函數不僅是利潤最大化時，傳統微觀經濟理論和產業組織理論中福利含義的局限性。案例教學示例見表2。

表2 案例教學示例

2.在實驗實踐部分，指導學生清理和運用廣播式自動相關監視（automatic dependent surveillance-broadcast,ADS-B）和市場信息數據磁帶（marketing information data tape,MIDT）等 航空大數據。ADS-B數據是航班級別的數據，記錄了每個航班的起降機場、起降時間、飛機型號等信息；MIDT數據是航線/產品級別的數據，記錄了包含最多兩次轉機的完整乘客旅程，具體數據信息包括出發地機場、中轉地機場1、中轉地機場2、目的地機場、月度乘客數量、平均價格、航空公司代碼等。在實驗實踐學時中，教師首先帶領學生熟悉變量和數據結構，了解數據本身的特點、優勢和缺陷。通過分析ADS-B數據和MIDT數據，可以計算航空公司級別、機場級別、國家級別以及地區級別的航班量，以及乘客量、盈利能力等信息，用實際數據驗證理論部分的主要結論，采用理論講授和實驗實踐相結合的方式加深學生對知識的理解，鍛煉學生學以致用的能力［1］。

在“雙碳”（碳達峰、碳中和）目標背景下，由于航空業是一個高排放行業，如何實現航空業碳減排成為業界和學術界關注的焦點。運用ADS-B數據航班起降信息，根據文獻中航空碳排放的高精度計算方法，分別計算起降周期（landing and take-off cycle，LTO周期）和巡航周期（climb,cruise and descent cycle，CCD周期）的航空碳排放，建立包含二氧化碳、硫化物、氮化物、一氧化碳以及顆粒物在內的排放清單。根據計算結果，分類整理機型級別、機場級別、國家級別以及地區級別的排放清單，從多角度分析討論其中的政策含義。在獲得航空碳排放清單后，實證驗證包括碳稅、可持續航空燃油、碳市場和國際航空碳抵消與減排機制（carbon offsetting and reduction scheme for international aviation,CORSIA）在內的多種航空碳減排政策工具的減排效果。

3.在論文研討部分，選取航空經濟學領域內的代表性論文指導學生開展導讀與研討，理論講授部分主要章節。論文主題包括樞紐輻射網絡經濟學、航空和高鐵的競爭與合作、交通密度經濟的實證證據、競爭對票價的影響、價格分散與航班延誤以及航空公司聯盟。論文形式包含理論和實證論文，以增進學生對兩類方法的了解。課前教師會將一篇論文分配給一個小組進行研讀，并要求小組成員課上進行報告。在論文研討過程中，從研究主題上，將論文內容與理論講授所學內容相聯系，舉一反三，引導學生深入思考。同時，教師可以用已發表的論文解釋模型構建中需要注意的細節，從科學寫作上，重點關注包括摘要、引言、模型、理論或實證結果、結論、政策含義和局限性在內的各部分的寫作方法，培養學生的科學寫作能力。

三、“航空經濟學”課程教學方法

“航空經濟學”課程將多種教學方法相融合，實現了理論、實驗和研討相結合，傳統板書與多媒體相結合，理論講授與案例討論相結合的授課方式。

1.運用大數據進行實驗教學。通過處理與分析ADS-B數據和MIDT數據，讓學生在課堂主動起來，而不是被動接受，以提升課堂的互動，改善學生在課上的學習狀態，打破課堂沉默，提高學生的參與感。更重要的是，通過實驗教學，有助于培養學生處理數據庫和計算機編程的能力，實現知識和能力的雙重進步［2］。

2.通過論文研討進行科研教學。指導學生精讀領域內的代表性論文，不僅可以幫助學生加深對理論內容的理解，更能讓學生了解更多的理論前沿［3］，初步了解科學研究的主要步驟［4］，將傳統課堂拓展為科研課堂。與此同時，學生在課上進行小組展示能夠培養學生的報告和演講能力，多維度對學生的能力進行培養。

3.通過多媒體教學以提高課堂的趣味性［5］。課堂穿插播放與航空產業相關的視頻，用更加豐富的手段幫助學生了解更多的專業知識［6］。例如，在講授航空業制造部分時，播放空中客車A350全流程研發、制造、交付流程視頻，用更生動的方式讓學生接觸航空制造業中的先進科技。

4.通過思政案例教學培養學生的科學精神、愛國精神和人文精神。案例教學不僅可以幫助學生將理論與實際相結合，而且可以突出我國航空業發展日新月異的偉大成就，培養學生運用辯證法思考科學問題的能力，提升辯證思維能力［7］。

四、“航空經濟學”課程考核方式

“航空經濟學”課程考核由出勤（10%）、論文展示（10%）和期末閉卷考試（80%）構成。多維度的課程考核方式可以將考核細化到平時，分階段檢驗學習成果，而不是簡單依賴期末考核。在期末考核前，教師要對課程的重要知識點進行系統復習，幫助學生有的放矢地準備期末考試，加深學生對重點內容的認識。

北京航空航天大學經濟管理學院開設的“航空經濟學”課程具有完整的培養目標、教學體系、知識模塊和考核體系。通過大數據實驗、論文研討、多媒體和課程思政案例等教學方法多角度對學生進行培養，有助于提升學生的專業知識、計算機能力、科研能力和報告展示能力，突出“雙碳”目標在航空業發展中的重要性，體現時代特色。在未來“航空經濟學”課程的進一步建設中，將逐步融入人工智能（AI）和虛擬現實（VR）技術，提升課程的現代性，用更先進的理念打造一流本科課程［8］。