Airline Overbooking

The First NIDA Business Analytics and Data Sciences Contest/Conferenceวันที่ 1-2 กันยายน 2559 ณ อาคารนวมินทราธิราช สถาบันบัณฑิตพัฒนบริหารศาสตร์

https://businessanalyticsnida.wordpress.comhttps://www.facebook.com/BusinessAnalyticsNIDA/

มูรต ีสมบรูณ์ นักศึกษาปริญญาเอกสาขาวิชาสถิติคณะสถิติประยุกต์ NIDA

•การจองเกินที่นั่งของสายการบิน•สิทธขิองผู้โดยสาย เมื่อถูกสายการบินปฏิเสธการเดินทาง•ตัวแบบการตัดสินใจของสายการบิน เพื่อหาจ านวนทีใ่ห้จองเกินที่เหมาะสม

นวมินทราธิราช 3003 วันที่ 2 กันยายน 2559 14.00-14.30 น.

Airline Overbooking

Graduate School of Applied Statistics

National Institute of Development Administration

By

Miss Murati Somboon

3

ปัญหาจากการเดินทางด้วยเครื่องบิน

4

เที่ยวบินล่าช้า

เที่ยวบินถูกยกเลิก

• ถูกปฏิเสธการเดินทางด้วยเหตุผลอันสมควร

• Overbook

Check-in แล้วไม่ได้เดินทาง

ท าไมต้อง Overbook• ค่าเครื่องบิน• ค่าน ้ามัน• ค่าบ้ารุงรักษาเครื่องบิน• ค่าจ้างพนักงาน• ค่าอ้านวยการบิน• เบี ยประกันชีวิตของผู้โดยสาร• อื่นๆ

5

Research of America Airlines

(Smith et al., 1992)

“Without overbooking, about 15% of

seats would be unused on flights sold

out at departuer”

6

ข้อดี ข้อเสียส าหรับผู้โดยสารจากการ Overbook

ข้อดี

ค่าตั๋วเครื่องบินที่ถูกลง

ได้รับค่าชดเชย (Compensation)

ข้อเสีย

เสียเวลา เสียงานเสียความรู้สึก

7

การบินไทย

8

การปฏิเสธไม่ให้ขึน้เคร่ือง

เท่ียวบินอาจมีการจองเกินจ านวนและมีความเป็นไปไดท่ี้จะไม่มีท่ีนัง่วา่งบนเท่ียวบินแมว้า่คุณจะยนืยนัการจองแลว้กต็าม ในสถานการณ์ส่วนใหญ่ หากคุณถูกปฏิเสธให้ข้ึนเคร่ืองโดยไม่สมัครใจ คุณมีสิทธิท่ีจะเรียกร้องค่าเสียหาย เม่ือจ าเป็นตอ้งใชก้ฎหมายท่ีมีผลบงัคบัใช ้สายการบินจะตอ้งขออาสาสมคัรก่อนท่ีจะมีใครก็ตามถูกปฏิเสธไม่ใหข้ึ้นเคร่ืองโดยไม่สมัครใจ ตรวจสอบกับสายการบินของคุณเร่ืองกฎการจ่ายเงินชดเชยทั้งหมดท่ีเก่ียวกบัการปฏิเสธไม่ใหข้ึ้นเคร่ือง (DBC) และขอ้มูลเก่ียวกบัการจดัล าดบัความส าคญัการข้ึนเคร่ืองของสายการบินท่ีมา: http://www.thaiairways.com/en/Terms_condition/conditions_of_contract.page

ไทยแอร์เอเชีย

9

Unavailability of Seat: There is a chance a seat may not be available for you on your flight even if your booking is confirmed. This is due to the common practice in the airline industry of overbooking. In the event of such unavailability of seat, we shall at our option, either:

a) carry you at the earliest opportunity on another of our scheduled services on which space is available without additional charge and, where necessary, extend the validity of your booking; or

b) should you choose to travel at another time, retain the value of your fare in a credit account for your future travel provided that you must re-book within three (3) months therefrom.

ท่ีมา: http://www.airasia.com/th/en/about-us/terms-and-conditions-fd.page

ผู้โดยสารที่ถูกปฏิเสธการเดินทาง

1. ผู้โดยสารที่ถูกปฏิเสธการเดินทางโดยสมัครใจ (Voluntary)

2. ผู้โดยสารที่ถูกปฏิเสธการเดินทางโดยไม่สมัครใจ (Involuntary)

10

การคุ้มครองสิทธิของผู้โดยสารการบินในไทย• สิทธิได้รับเงินชดเชยเป็นเงินสด จ้านวน 1,200 บาท ทันที่ก่อนที่

ผู้โดยสารจะออกเดินทางไปยังจุดหมายปลายทาง• สิทธิที่จะได้รับค่าโดยสารคืน เปลี่ยนแปลงเที่ยวบินหรือเดินทางโดย

การขนส่งทางอื่น ซึ่งสายการบินจะต้องเป็นผู้รับผิดชอบค่าใช้จ่ายทั งหมด

• สิทธิได้รับการดูแลเรื่องอาหาร เครื่องดื่มตามความเหมาะสม โทรศัพท์/โทรสาร/e-mail ตามความจ้าเป็นและเหมาะสมโดยไม่คิดค่าใช้จ่าย รวมถึงที่พักพร้อมรับส่งในกรณีที่เที่ยวบินมีก้าหนดเวลาการออกเดินทางล่าช้ากว่าก้าหนดเดิมเกินกว่า 1 วัน โดยไม่คิดค่าใช้จ่าย

11

ที่มา: http://www.aviation.go.th/th/gov_law/218/745.html

The Static Two-Class Overbooking Model

• Seat Inventory Control

• Overbooking

12

Seat inventory control

• Seat inventory control discounts fare

tickets to stimulate the demand to fill seats

and mixes discount and higher fare

passengers in the same aircraft

compartment.

13

Introduction

Seat inventory control

• Littlewood (1972)

• Belobaba(1987)

• McGill (1989)

• Wollmer (1992)

• Brumelle and McGill (1993)

• Robinson (1995)

• van Ryzin and McGill (2000)

• Kunnumkal and Topaloglu (2009)

• Yoon et al. (2012)14

Introduction

Littlewood (1972)

Overbooking

• Overbooking intentionally performs selling

more reservations than capacity on the

aircraft to compensate for cancellation and

no-show passengers.

• About 15% of seats would be unused at

the time of service without overbooking

(Smith et al., 1992).

15

Introduction

An optimal booking/overbooking limit

• An optimal overbooking limit is to determine such that an expected profit is maximized.

• The expected profit is revenue minus the summation of refund cost and penalty cost.

• It is necessary to find the optimal overbooking limit in a realistic model that maximizes the expected profit.

16

Introduction

Littlewood's two-class model

p1 p2

17

xL

1 2; p p

is capacity

pi is fare ticket of class i ; i = 1, 2

xL is booking limit (of class 2)

Literature review

2D

Littlewood's two-class model(cont’)

p1 p2

18

xL

1 2; p p

is the optimal booking limit that

maximizes the expected profit

*

Lx

1

* 1 2

1

[ (1 )]L D

px F

p

Literature review

The proposed model

19

p1 p2overbook

x

1 2; p p

pi is fare ticket of class i ; i = 1, 2.

x is overbooking limit(of class 2).

;

;

booking limit

overbooking limit

xx

x

2D

Sequence of events

1. The booking request for class 2, D2, arrives.

accept earns revenue p2

reject incurs opportunity cost g2

20

The proposed model

Sequence of events

1. The booking request for class 2, D2, arrives.

= the number of class 2 reservations

=

=

21

The proposed model

2 ( )B x

2min( , )x D

2 2

2

;

;

D D x

x D x

Sequence of events

1. The booking request for class 2, D2, arrives.

= the number of class 2 rejected

22

The proposed model

2( )D x

2 2

2

2

;( )

0 ;

D x D xD x

D x

Sequence of events

1. The booking request for class 2, D2, arrives.

= the remaining capacity

23

The proposed model

2( ( ))B x

2 2

2

( ) ; ( )

0 ; ( )

B x B x

B x

Sequence of events

2. The booking request for class 1, D1, arrives.

accept earns revenue p1

reject incurs opportunity cost g1

Assume that we do not overbook class 1

24

The proposed model

Sequence of events

2. The booking request for class 1, D1, arrives.

= the number of class 1 reservations

=

=

25

The proposed model

1( )B x

2 1min(( ( )) , )B x D

1 1 2

2 1 2

; ( ( ))

( ( )) ; ( ( ))

D D B x

B x D B x

Sequence of events

2. The booking request for class 1, D1, arrives.

= the number of class 1 rejected

26

The proposed model

1 1( ( ))D B x

1 1 1 1

1 1

( ) ; ( )

0 ; ( )

D B x D B x

D B x

Sequence of events

3. At the departure time

Some reservations may be cancelled or

no-shows.

In this model, we assume that cancellations

and no-shows passengers are the same.

27

The proposed model

Sequence of events

3. At the departure time

Let Bi(x) = yi ; i = 1, 2

Wi(yi) = the number of class i show up

; i = 1, 2

Assume that

28

The proposed model

( ) ~ ( , ) ; (0,1]i i i i iW y B y

Sequence of events

3. At the departure time

cancellation receives refund ri ; i = 1, 2

= the number of class i

cancellation or no-show ; i = 1, 2

29

The proposed model

( ) ( ( ))i i iB x W B x

The expected profit

The firm wants to choose an optimal

booking limit x that maximizes its

expected profit.

30

The proposed model

2

1

2 2 1 1 1

( ) [ ( ) ( ( ) ( ( )))]

[ ( ) ( ( )) ]

i i i i i i

i

x E p B x r B x W B x

E g D x g D B x

…Thank You…

31

เครื่องบิน ราคาเฉลี่ย (ล้านบาท)

Airbus A-319 3,136

Airbus A-320 3,430

Airbus 330 8,974

Airbus 380-800 15,141

Boeing 737-800 3,360

Boeing 737-900ER 3,566.5

Boeing 777-200ER 9,705.5

Boeing 777-300ER 11,886

Boeing 787-8 7,861

32

หมายเหตุ คิดอัตราแลกเปลี่ยน 35 บาทต่อ 1 ดอลล่าร์สหรัฐ ข้อมูล ณ วันที่ 9 พฤษภาคม 2559

เครื่องบิน ปริมาณน ามัน(ลิตร)

Airbus A319 29,840

Airbus A320 29,680

Airbus A330 97,530

Airbus A380 320,000

Boeing 737 26,020

Boeing 777-200ER 171,177

Boeing 777-300ER 181,283

Boeing 787-8 126,000

33

34

Littlewood

(1972)

Shlifer

and Vardi

(1975)

Sawaki (1989) Ringbom

and Shy

(2002)

Our model

1st model 2nd model

Capacity fixed fixed fixed fixed fixed fixed

Arrival

patternyes - yes yes yes yes

Overbooking no yes no only class-1 only class-2 only class-2

Demand

random

variable

discrete

and

continuous

continuous continuous continuous continuous Discrete

Show-up

pattern- normal - binomial binomial binomial

Price p1 > p2 - p1 > p2 p1 > p2 p1 > p2 p1 > p2

Refund cost - - - -fully

refundableonly class-1

no-show

(percentage of

price)

Denied

boarding

cost

- - - only class-1 only class-2 only class-2

Penalty cost - - only class-1 only class-1 - all reject

request