具有稳定的网络构建基础和整体网络的耐受性，因此仍然可以不断发展、完善。因此，除了网络中枢纽机场外，边缘机场很难对整个航班流量网络的运行产生冲击。但在航班流量网络中，枢纽机场的节点数要比边缘机场的节点数少得多，这种结构使得具有无标度特性的航班流量网络在面对蓄意攻击时变得很脆弱，因为只要任一枢纽机场发生故障，都将会对整个网络产生巨大的影响，即无标度网络的脆弱性。
有效性为最小换乘次数，通过任意两点i和j最短距离的倒数进行计算。
EBTN?11 ?N(N?1)i,j(i?j?ABTN)dij用EBTN表示标准化后的航空网络有效性，其中ABTN表示航空网络中所有节点的集合。已
global有研究表明平均路径长度的倒数是对全局有效性EBTN比较合理的近似，局部有效性
l1ElocalBTN为局部子图的平均有效性，与聚类系数具有相似的作用
1l[53]
。经分析，我国航班流
global量网络的EBTN≈=0.403，表明我国航班流量网络的通达性还不够。ElocalBTN≈C=0.749，表
明我国航班流量网络的局部有效性较强，一个机场出现大面积拥堵，对其他机场不会造成大的影响。但随着空管系统高负荷运行、突发状况及环境的影响，提高我国航班流量网络的抗毁性、高效性对整个航空业的发展具有极其重要的意义。因此，针对整个航班流量网络和任意枢纽机场故障后的航班流量网络为研究对象，分别对一个机场（北京首都机场）、两个机场（北京首都机场、上海虹桥机场）、三个机场（北京首都机场、上海虹桥机场、上海浦东机场）、四个机场（北京首都机场、上海虹桥机场、上海浦东机场、广州白云进场）故障后的航班流量网络进行全局有效性、局部有效性的分析比较如图4所示。
0.4100.3950.3800.3650.350整体移除1移除2移除3移除40.389 0.715 0.388 0.373 0.709 0.649 0.358 0.641 全局有效性局部有效性0.7900.7500.7100.6700.630全局有效性0.403 局部有效性0.749
图4 航班流量网络有效性对比分析图
我国航班流量网络由于足够小的平均路径使两个机场之间的通行效率高，足够大的聚类系数使整个网络具有较高的鲁棒性。但由图3中可以看出我国航班流量网络同时具有脆弱性，当面对蓄意攻击时，全局有效性和局部有效性都受到较大的影响。当蓄意移除网络中的机场节点时，全局有效性从整体网络有效性0.403逐步下降到0.389、0.388、
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0.373、0.358，从网络拓扑结构来看，网络的有效性分别下降了3.5、3.7、7.5、11.2个百分点，对网络的连通性造成了巨大的影响。局部有效性也从0.749降到了0.641，其有效性下降了14.5个百分点，从而对网络的稳定性产生影响。
鉴于我国航班流量网络属于无标度网络，且由于航空业不断发展，航空班次不断增加，导致航班流量网络的鲁棒性和脆弱性也日益明显。航班班次的增多，对空管系统的高效运行提出了更高的要求；而航空运输网络的脆弱性，则需要更好的空管管制指挥能力和沟通能力。因此，基于我国航班流量网络的发展现状，有必要对我国空管系统的运行能力和现代化发展水平进行评价和同时给予有的放矢地改进建议。 2.3.2 七大空管区域发展进程分析
面对覆盖面日益完善的航班流，有必要对近些年航班流量的发展进程进行分析，以了解我国整体及各区域空管系统的负荷发展进程。收集2001—2010年间《从统计看民航》[54]中各空管区域及全国范围内飞机的起降架次，计算各空管区域及全国空管系统负荷发展进程指数。
进程指数的定义是：设评价时间段为K年，分别用评价年度的同类指标值除以基年指标值，求出评价年度的各项指标值的指数，再求各项指标值指数的算术平均，即得到测算期的进程系数I
ajI??k j?1a1k式中：a1为基年监测值，aj为各年各空管区域及全国的监测值，k为评价时间段[55]。依据计算公式可得各空管区域及全国空管系统的负荷进程指数值及排名如表2所示。
由表2所列进程指数可以看出，各空管区域及全国空管系统的负荷进程指数都大于1，表明各区域及全国的空管负荷发展在10年间都保持着较高的增长水平。其中，新疆空管局的负荷发展进程最为快速，其进程指数为2.92。全国空管负荷进程指数为1.72，位列第5，高于全国负荷发展进程的空管局有西南空管局、华北空管局、华东空管局，其进程指数分别为1.95、1.90、1.89，表明这三个空管局的负荷进程发展速度要大于全国进程发展速度。其余三个空管局的进程指数小于全国空管负荷进程指数，可知其负荷发展速度较全国空管负荷发展速度来说相对缓慢一些。
表2 各空管局起降架次及进程指数
各空管局 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 进程指数 排名 华北 242235 287073 302755 295862 385940 489642 568880 603900 680952 743596 1.90 3 东北 97223 107132 115964 112128 141599 155351 172866 197701 226817 267415 1.64 6 华东 460829 533375 597541 623611 792472 892986 1024464 1155883 1231661 1398225 1.89 4 中南 642748 666244 697199 662618 798100 895084 988378 1139860 1246314 1417751 1.42 8 西南 213579 234838 273287 284001 393620 414051 507402 576294 575126 696656 1.95 2 西北 100503 112060 105308 140570 124912 140384 224407 267139 185056 226134 1.62 7 新疆 19376 20463 25300 45575 69666 69044 69479 75311 80816 90933 2.92 1 全国 1757117 1940722 2117009 2118790 2666309 3056521 3486397 3940777 4226742 4840710 1.72 5
进程指数表明了各空管区域及全国空管负荷发展水平，但由于各空管区域的负荷初
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始水平不尽相同，从而对今后的发展速度产生了一定的影响。基于此，对各空管区域起降架次、进程指数的趋势进行研究，其分布如图5所示。由于全国飞机起降架次数量较大，图5-a）运用了双Y坐标，全国起降架次的Y坐标为次坐标轴，其余空管区域运用主坐标轴。
1415000121500010150008150006150004150002150001500020002001200220032004200520062007200820093000000200000010000000华北华东西南新疆东北中南西北全国 6000000500000040000002.902.502.101.701.30各空管局进程指数全国空管进程指数
a）起降架次分布图 b）进程指数分布图
图5 各空管局、全国空管系统起降架次及进程指数趋势图
华东华中西西新北北东南南北疆
从图5-a）可以看出，全国空管及西南空管局的负荷水平保持逐年上涨的发展形态。
其余空管区域的负荷水平整体上也保持了向上发展的趋势，但发展期间也存在着波动。华北空管局、东北空管局、中南空管局在2003年都出现了下滑的趋势，西北空管局在2002、2004、2008年较前一年均出现一定程度的下滑，可见其本身发展的不稳定性，波动较大。对比图中两个子图，可以发现起降架次最多的中南空管局其进程指数相对其他区域较小，而起降架次较少的新疆空管局其进程指数相对最大，由此可知负荷基数大的区域较负荷基数小的空管区域存在更多的发展阻力。因此，需不断加强对现代化空管系统的完善，充分发挥空管现代化水平，以此减少航班延误、缓减急速增长的飞行流量，使空管系统的运行向更良性的方向发展。
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第三章 空管现代化水平测度指标的构建
建立空管现代化发展水平的量化测度指标体系，有助于我国在全球一体化的空管环境中提高空管核心竞争力。但相对于其他领域的量化评价指标体系的研究，空管领域的相关量化评价研究要少一些。国外代表性的主要是欧美国家，我国相关的研究本身较少，而且主要是采用定性分析的方法进行分析、研究。在我国以往空管系统的建设发展中，由于没有建立起衡量空管发展水平的指标体系和量化方法，因此难以深刻认识空管发展的时代特征，不利于全面把握空管建设的总体要求，缺少指导我国空管发展的科学依据，从而影响我国空管现代化的实现。
3.1 水平测度指标的构建原则
指标体系是量化评估的基础，也是评估能否满足需要的关键。指标体系的建立不仅要适应所评估对象的特点，更应遵循一定的原则。本次评估指标体系将遵循以下原则来确定。
3.1.1 水平测度指标构建遵循的一般原则
一般水平测度指标体系的建立应遵循科学性、系统优化、通用可比、实用性、目标导向5大原则。科学性原则指采用科学方法对问题进行分析，避免出现理论脱离实践的错误。同时评价对象一般都具备多个特性，但其指标数量的多少及其体系的结构形式应以系统优化为原则，即以较少的指标（数量较少、层次较少）较全面系统的反映评价对象的内容。评价指标体系要繁简适中，计算评价方法简便易行。测度的目的不是单纯评出名次及优劣程度，而是引导和鼓励被评价对象向正确的方向和目标发展[56]。 3.1.2 空管现代化水平测度指标构建的原则
我国空管现代化的建设显然不同于发达国家，这不仅因为我国的现代化发展水平与发达国家存在一些差距，而且还因为我国与发达国家有不相同的政治制度和经济制度，我国空管的管理运行体制与西方发达国家是截然不同的。因此，要充分认识我国空管行业的特殊性，才能有效、科学地设计好我国空管现代化发展水平的测度体系。为了更好地规范和完善空管的现代化系统，必须在借鉴发达国家先进空管经验的基础上，立足于我国空管发展的政策，总结我国空管现代化发展的机遇与挑战。按空管现代化的发展需求，从实际出发，实事求是，探索创新，确定一套科学、合理的空管现代化发展水平测度指标体系，以此对空管系统现代化建设发展和实施情况进行全面测度，保证空管现代化的发展进程水平。基于此，在一般指标体系构建原则的指导下，确定我国不同管制区域下空管现代化发展水平的测度指标体系应坚持的原则如下。
1 有限指标
适量选择体现空管现代化的关键领域和重要指标进行评估，在有限的人力、物力的条件下达到一定的效果。
2 特征指标
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