航空收益管理是当今航空业界的热门话题。自四十多年前第一篇关于超售的文章出版以来，航空收益管理理论正逐步得到发展完善，优化理论与计算机技术在航空收益管理中得到充分的利用。国外的很多著名大学如麻省理工学院等专门设置了航空实验室及收益管理博士方向来研究收益管理的理论与实践。今天，航空公司与其他行业的收益管理系统及相关信息技术已经成为其将来成功的关键因素，以收益最大化为目标的收益管理理论正在驱动信息技术向新的方向发展，而信息技术的发展反过来逐步完善收益管理的理论与实践，并促进计算机系统与其他重要规划、资源优化等功能方面的进一步整合。目前已经有许多关于收益管理实践与理论的重要文章在一些周刊、杂志、技术报告及会议上发表。主要研究方向包括，预测、动态定价、超售、库存控制与优化、网络(起点终点)收益管理等等，并与航空公司其他规划领域的互相依赖、密切相关的，特别是定价、价格产品设计、飞机调配及航线规划等等。 本论文试图在这一重要领域中前人的工作基础上，对航空收益管理中的预测、优化、定价、竞争等问题进行探讨研究，并将研究结果进行数据试验。 论文首先应用支持向量机方法进行航空运输量预测、航空常旅客分类、持票不登机旅客分类预测，在此基础上提出了变量可分离支持向量机分类与预测模型及其算法，并通过实验与应用证明其训练时间较短；从所见文献来看，这是支持向量机方法首次应用了航空收益管理预测；而变量可分离支持向量机方法也是首次提出并得到应用。 其次，论文建立了航空公司按航线分配飞机的二层规划模型，将宏观收益管理—按航线分配飞机以及微观收益管理—按需求进行座位分配联系起来，上层满足飞机分配成本最小，下层满足各航线收入最大化。然后，设计了货机调度模型，利用遗传算法进行分析求解，并在数据模拟中得到较好的结果。 论文还建立了航空公司剩余座位贝叶斯拍卖定价模型及基于遗传算法的航空公司剩余座位投标竞价模型，以及利用马尔可夫动态决策方法建立航空收益管理座位分配优化模型。前两种方法，主要针对目前航空市场竞争激烈情况下将剩余座位拍卖出去以达到收益最大化的目的。另外，通过马尔可夫方法建立动态规划方程，得到最优定价方案。 最后，论文建立了航空公司竞争的微分方程和时标动态方程两种模型并进行了参数设计和定性分析。验证了航空公司在竞争激烈的同一航线的竞争趋势。另外，针对微分方程只能够描述连续情形的缺点，设计了将离散与连续结合的时标动态竞争方程，并给出了基本性质并提出了定性分析的方法。