Optimalizace nakupovaných leteckých kapacit

Tato stránka slouží jako Výzkumná zpráva simulace "Optimalizace nakupovaných leteckých kapacit" k semestrálnímu projektu pro předmět 4IT495 Simulace systémů (LS 2014/2015) na VŠE v Praze.

=Zadání=


 * Název simulace: Optimalizace nakupovaných leteckých kapacit


 * Autor: Aneta Švondrová


 * Použitá metoda: Monte Carlo


 * Použité prostředí: MS Excel 2007


 * Odkaz na zadání simulace: Zadání_xsvoa11

=Definice problému=

Cestovní kancelář musí vždy před začátkem letní sezóny nakupovat letecké kapacity do jednotlivých destinací a dle jednotlivých odletových měsíců. Rozhodování o tom kolik leteckých kapacit nakoupit není snadným úkolem, jelikož poptávka klientů se rok od roku mění a spolu s ní i trendy v oblíbenosti cílových destinací. Pokud na začátku sezóny nakoupíme příliš mnoho leteckých kapacit, může to být pro cestovní kancelář velmi ohrožující, jelikož každé prázdné místo v letadle musí i přesto částečně zaplatit a naopak pokud nakoupíme málo leteckých kapacit, připravujeme se o potenciální zisk. Cílem simulace je na základě historických dat optimalizovat nakupované letecké kapacity tak, aby bylo dosaženo co nejvyššího zisku oddělení letenek.

Cíl simulace:
 * optimalizace leteckých kapacit
 * maximalizace zisku oddělení letenek

=Metoda=

K simulaci problému byla zvolena metoda Monte Carlo s využitím nástroje Microsoft Excel 2007. Tato metoda je pro zvolený problém vhodná především díky generování velkého množství pseudonáhodných čísel, které je aplikováno na simulaci poptávky po leteckých zájezdech.

=Model=

Parametry:
 * nakupované kapacity
 * poptávka
 * náklady na prodanou letenku:
 * náklady na letenku,
 * náklady na palivo,
 * náklady na letištní taxy,
 * náklady na CO2,
 * náklady na neprodanou letenku:
 * náklady na letenku,
 * náklady na palivo,
 * prodejní cena letenek.

V případě, že letenku neprodáme, nemusíme platit letištní taxy, jak v Praze, tak i v cílové destinaci a také nemusíme platit náklady na CO2. Z tohoto důvodu jsou náklady rozděleny na prodané a neprodané letenky. Poptávka po leteckých zájezdech je náhodnou veličinou, která vychází z vygenerovaných pseudonáhodných čísel a průměru poptávky předešlých dvou let.

Listy modelu:


 * Přehled - udává informace o listech modelu.
 * Výstup - v tomto listu je zobrazena letecká kapacita, která vede k maximalizaci zisku. Kapacita vyplývá z provedené simulace.
 * Vstupní hodnoty - na tomto listu jsou vstupní hodnoty nakoupených a prodaných leteckých kapacit v letech 2013 a 2014 a náklady na letenky.
 * Nakoupené kapacity - v tomto listu je vypočteno 5 variant nakupovaných kapacit, vycházejících z průměru nakupovaných kapacit předchozích dvou let.
 * Poptávka - v tomto listu je vypočítána poptávka a to za pomoci náhodného čísla a průměru poptávky předešlých dvou let.
 * Prodané letenky - v tomto listu jsou počítány prodané letenky, které vychází z poptávky. V případě, že je poptávka vyšší než nakoupená kapacita,  odpovídají nakoupené kapacitě.
 * Neprodané letenky - v tomto listu jsou počítány neprodané letenky, které jsou rozdílem mezi nakoupenými kapacitami a poptávkou.
 * Výpočet zisku - v tomto listu je počítán zisk na základě nakoupených kapacit, poptávky a neprodaných letenek. List zároveň udává jednotlivé druhy nákladů.
 * Zisk v předchozích letech - v tomto listu je vypočítán zisk/ztráta předchozích dvou let.

Postup simulace:

1. Výpočet nakoupené kapacity

Na základě nakupovaných kapacit v předchozích 2 letech jsou vypočteny možné varianty nákupu leteckých kapacit. Zvoleno bylo 5 možných variant 80%, 90%, 100%, 110% a 120% vycházejících z průměru hodnot předchozích 2 let. Tyto varianty byly vypočítány na úroveň destinace a odletového měsíce. Vypočtené varianty nakupovaných kapacit jsou pomocí vzorce zaokrouhleny tak, aby nebylo možné nakoupit pouze část letecké kapacity.

2. Výpočet poptávky

V dalším kroku je pomocí náhodné proměnné vypočtena poptávka po leteckých zájezdech, která vychází z poptávky v předchozích 2 letech. Poptávka po leteckých zájezdech je vygenerována v 1111 variantách. K vygenerování náhodných proměnných je využito normální rozdělení, jehož parametry tvoří:


 * náhodné číslo


 * střední hodnota, která je rovna průměrné poptávce po leteckých zájezdech v předchozích 2 letech

Konkrétně dle výpočtu: 10 + (190 * ([průměrná_poptávka_v_předchozích_letech] / 2500))
 * směrodatná odchylka, která se odvíjí od výše průměrné poptávky po leteckých zájezdech v předchozích 2 letech

Takto zvolená výše směrodatné odchylky s výraznou dynamickou složkou, která je odlišná pro každou destinaci a měsíc, reálněji zohledňuje skutečný stav. Správnost výsledných směrodatných odchylek byla ověřena četnými pozorováními. Vygenerované varianty poptávek jsou pomocí vzorce zaokrouhleny tak, aby nebylo možné poptávat pouze část letecké kapacity nebo záporný počet leteckých kapacit.

3. Výpočet prodaných leteckých kapacit

Prodané letenky vychází z poptávky. V případě, že je poptávka vyšší než nakoupená kapacita, odpovídají nakoupené kapacitě. Vypočítány jsou prodané letecké kapacity vždy pro každou zvažovanou variantu nakupovaných leteckých kapacit.

4. Výpočet neprodaných leteckých kapacit

V tomto kroku jsou vypočteny neprodané letecké kapacity, které jsou rozdílem mezi nakoupenými kapacitami a poptávkou. Tyto hodnoty jsou důležité pro výpočet zisku, jelikož odlišujeme náklady na prodané a neprodané letecké kapacity. Neprodané letecké kapacity jsou vypočítány vždy pro každou zvažovanou variantu nakupovaných leteckých kapacit.

5. Výpočet zisku

Výpočet zisku se provádí pro všech 5 testovaných variant nakupovaných kapacit a k nim náležícím prodaným a neprodaným kapacitám. V tomto kroku je vyhodnocena varianta vedoucí k maximalizaci zisku.



=Výsledky=

Ze simulace vyplývá, že pro dosažení maximálního zisku je nejvhodnější snížit nakupované kapacity. Výsledná vybraná varianta nakoupených kapacit se rovná hladině 80 % z průměru nakupovaných kapacit předchozích 2 let.



=Závěr=

Cestovní kanceláře se snaží každý rok navyšovat nakupované kapacity, ale nehledí na rizika, která si toto rozhodnutí s sebou přináší. Ze simulace vyplývá, že toto riziko je pro cestovní kancelář opravdu veliké a poptávka natolik nepředvídatelná, že je vhodnější kapacity příliš nenavyšovat. Riziko je dáno především vysokou úrovní nákladů na neprodané kapacity. Dle mého názoru je výsledek simulace užitečný pro praxi, jelikož špatné rozhodnutí o nakoupených kapacitách je pro cestovní kancelář velkým rizikem a tak je vhodné, aby nebyl vyvíjen tlak na navyšování nakupovaných kapacit prostřednictvím podnikového plánu.

=Kód=

Kód simulace xlsx (MS Excel 2007), velikost 20,1 MB: