貪婪還是數學 航空公司為何炒賣機票
【中關村線上原創】如果評選催眠讀物，我想對於絕大多數人來說，打開一本《高等數學》，入睡之前看幾頁，相信一定能治癒失眠。前不久美聯航的時間紅頭了半邊天，但是很多人恐怕不知道為什麼電影票不超賣而機票卻頻頻超賣？航空公司這麼做的目的是什麼？而數學專業又如何成為新寵？
航空公司為何超賣機票
關於航空公司機票賣多了有人無法登機，相信還是有人遇到過的，一般來說航空公司會提供多種補償的措施，比如免費升艙、比如高價懸賞誰乘坐下一班飛機可以獲得不菲的獎勵。美聯航的事件裡面就是代金卷提到了800美元還是沒人接受，然後發生的悲劇。
為何球票、演唱會票、火車票從不超賣而飛機票卻要超賣？
但是為何所有航空公司都一直在超賣機票？他們就不怕超賣了都來登機沒法處理嗎？還真不是。其實對比球票電影票我們會發現，球票電影票我們出票的同事，是明確了座位的，而飛機票不是，飛機票只是獲得了資格確認，在乘坐之前還要進行值機，在一次TED的演講中，有學者揭漏了航空公司這個做法背後的真相：基於精確統計的數學。
概率統計與盈利的演算法
比如紐約-華盛頓，早上九點的航班十幾年的統計下來發現上座率是90%，飛機上有180個座位，每張票價250美元，那麼情況就是常年平均有162個人來坐這個航班。而如果超售，那要超多少才能才能讓這麼多人都來坐飛機呢？數學上就是（180+X）x0.9≈180的問題，X約等於19個座位，所以這個航線的超售比例就這麼確定了。那麼如果198個人都來值機怎麼辦？航空公司這時候就要賠錢，每個人賠800美元或是升艙。但是15個人都來的概率極低，因此航空公司從掙到錢的超售和賠錢的超售計算之後，這個航班平均沒次可以多賺3776美元，美聯航每天5800個航班，從超售的收益當中可以獲利大約每天2190萬美元，每年就是80億。
超售被拒絕登機是小概率事件，美國是每萬人次，不到1人次因為超售拒絕登機
這是個很粗糙的計算，因為不可能每個航班都有很高的上座率，航空公司還要從掙錢的航線去貼補賠錢但是又要保持的航線。根據美國的統計，在2015年，因為超售而接受航空公司獎勵的有50萬人，而像新聞裡那樣被動被攆下飛機的有4.6萬人，這個數字不算小，但是如果看美國全年的航空業人數高達8.95億，就可以知道，不管願意不願意，沒有坐上當次飛機的人其實是極少數。
這就是航空公司要超售的秘密：為了更多的盈利。有人會問，這是大資料的功勞嗎？這裡可以明確的告訴你，航空公司玩超售的時候，還沒大資料這個詞兒呢，這是數學的功勞，這種計算還體現在其它方面。
給你畫像的系統
畫像這裡並不是你端坐那裡，然後人家用紙和筆給你畫肖像。這裡的畫像系統是通過一系列分析來確定使用者是否優質的系統。很多人會發現，自己的信用卡，刷來刷去，額度提的慢，但是自己的消費能力並不差啊，而有的人消費不高，額度卻蹭蹭的漲，為什麼？
規矩的刷卡-還清帳款，並非優質客戶
簡單的來說，要看用卡習慣。比如說你有張卡，每個月刷一萬元，到了還款期立刻就還清，而同時髮卡機構卻要為您提供包括積分兌換、航空延誤險、機場貴賓室、半價咖啡、電影票等很多服務，但是在您身上，花多少還多少，算上額外的服務，顯然銀行賠錢。那優質客戶什麼樣？那就是愛分期的用戶，通過分期，銀行可以獲得利息上的實在收入。分期的越多銀行收入越高，所以在銀行的系統裡，在控制一定的風險範圍內，怎麼可能不給愛分期的用戶更多的額度讓他們更多分期？
各行各業都有基於數學統計分析的使用者畫像系統
各行各業都有這種畫像系統，只是不一定這麼稱呼而已，甚至於菜市場裡面，攤主記得你來的次數多、買的菜多，對你也比別人更熱情。但金融系統需要的是複雜的演算法來防範風險的同時讓收益最大化。這系統都是基於統計和分析的，並且當用戶足夠大、行為足夠多，則可以通過大資料的手段來尋找共性。
日進鬥金的保險與精算
前不久的中國證券市場上，險資在二級市場舉牌一度很瘋狂。保險公司哪兒來這麼多錢？其實保險公司對於計算要比航空公司還要來的精明，這個行業有著很高的入門門檻，被稱之為精算師。
每天一元錢的保險看著不貴，但這是背後精算的結果
筆者就購買過200多元一年的高危運動交通意外險，這一年我不發生任何交通事故，當然我也不想發生，這錢就捐給保險公司了，但是相比其它運動，自行車戶外騎行、滑雪這些運動的受傷比例要高不少，醫療支出要更多，而且行業內還要競爭，所以保險公司在計算了出事的概率之後確定了一年200多元的價格，提供最高幾十萬元的保額，是可以銷售的險種。
豪車往往很難獲得保險公司擔保
車險尤其如此，越便宜的車保費越低。而如果您是超級豪車，恐怕沒有保險公司接單。為什麼？因為保險公司清楚的知道您身上它們極大概率不掙錢。比如電影《老炮兒》裡面的法拉利，修復一道劃痕已經很貴，而整門重新噴價格更是天文數字，以十萬元計，可即便上千萬的車，保費也就幾十萬頂天了，不夠兩次出險的。
保險公司的每個險種都經過精算，背後是數學
所以精算這個行業門檻就頗高，也算是一旦入行了可以長期保障高收入的行業，因為需要很多積累才可以設計出更好的險種，當然精算不僅僅在保險，其它很多金融、資產管理的領域都可以見到這些從業人員的身影。經常和數學打交道，對數字敏感等等，是入行的條件。
套路深不可測的投行
有沒有合法大額對賭？這事情投資銀行沒少做。簡單來說，航空公司的命脈之一是航空燃油的價格，而通過設計複雜的數學模型，投資銀行和航空公司簽訂一個比較長期的合約，當燃油價格高於某個價格的時候，比如62美元一桶，而當時國際油價在100美元一桶以上，投資銀行會給航空公司錢，而反過來如果國際原油價格低於62美元，航空公司則要給投行大筆的錢。企業這種行為稱之為套期保值，簡稱套保交易。
國際油價歷史走勢 圖：Infomine.com
套保合約導致了巨額虧損
這種行為在油價狂漲的時候顯然不算什麼錯誤，但是在令人眼花繚亂的數學模型背後航空公司低估了投行對油價的控制力，於是發生的事情很簡單：同樣搞大宗商品的投行控制油價狂瀉，觸發了航空公司賠錢的套保交易，國內某航空公司虧損達幾十億元，在2009年，這是很著名的新聞事件。
要吸取教訓的遠不止國內的航空業
中國的航空公司顯然對套保交易的數學模型吃的不夠透徹，當然也低估了投行對油價的控制力，吃了大虧。因此可以肯定的說，凡是涉及金融交易的時候，還是要找對金融及金融衍生品數學模型吃的很透的專家把關，並評估未來的風險，否則就是被投行高薪雇用的數學家擊敗：掙的少虧的多。
逐漸熱門的數學專業
如果家裡孩子聰明，有希望高考挑個好學校、好專業，為未來尋找一條好的出路，選什麼？就目前來看應用數學其實算是很好的方向，當然這裡前提是名校的，普通院校就業情況要差太多，沒有導師和學長帶路，自己闖比較困難。
數學好可以容易的轉向金融方向
為什麼應用數學很好，因為在本科階段有了扎實的數學基礎，到了碩士階段，可以容易的轉成兩個方向：電腦或是金融，而這兩個領域在今天都是數得上的高薪專業。比如前面提到的精算師，就是經驗長的精算師年薪高、穩定。
數學演算法是智慧的前提
IT離不開電腦，電腦本質是計算，怎麼計算就是數學邏輯的能力。比如人工智慧的巔峰之一AlphaGo，就用了蒙特卡洛搜尋樹剪枝演算法，在去年一鳴驚人，不僅方法上了《自然》雜誌的封面，還人機大戰贏了李世石，下個月就要直面柯潔九段。
從航空公司到保險再到投行、到處都可以看到數學的影響。而作為基礎科學的重要分支，雖然枯燥，但是學好了高薪，走向人生巔峰不是夢，有志于一番作為，成績又很好的同學們，這個方向值得考慮。