基于灰色GM（1，1）模型的機場旅客吞吐量預測研究

劉晶晶

摘 要：我國民航業(yè)仍處在飛速發(fā)展階段，機場旅客吞吐量持續(xù)增長。文章以能夠代表大型樞紐機場的廣州白云機場為研究對象，以2008年至2017年的旅客吞吐量為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以灰色GM（1，1）預測模型進行預測并進行精度及誤差分析，對廣州白云機場未來年旅客吞吐量進行預測。

關(guān)鍵詞：機場吞吐量預測 灰色模型 GM（1，1）模型

引 言

機場是航空運輸?shù)臉屑~，是地面交通與空中交通轉(zhuǎn)換的接口，是客貨進入民航系統(tǒng)的通道，機場的規(guī)劃、建設(shè)和發(fā)展對民航事業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。確定機場基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模的主要依據(jù)是機場航空業(yè)務(wù)量規(guī)模，包括旅客吞吐量、貨郵吞吐量及飛機起降架次等。在機場規(guī)劃建設(shè)前期的工作中，選址、立項、規(guī)劃、設(shè)計等各階段均以機場航空業(yè)務(wù)量預測指標作為確定機場主要設(shè)施規(guī)模、等級和項目投資的主要依據(jù)。因此，航空業(yè)務(wù)量預測是機場規(guī)劃建設(shè)前期工作的基礎(chǔ)，預測的準確性對于機場規(guī)劃的合理性和建設(shè)項目決策的科學性具有十分重要的作用。[1]

1.航空業(yè)務(wù)量預測應遵循的原則

航空業(yè)務(wù)量預測是機場總體規(guī)劃的基礎(chǔ)，是確定機場各階段建設(shè)規(guī)模和標準的依據(jù)。在進行航空業(yè)務(wù)量預測過程中，需遵循以下原則：

遵循民航機場發(fā)展規(guī)律；適應機場的定位和發(fā)展愿景；根據(jù)機場實際情況，具體問題具體分析；從機場自身和外界環(huán)境兩個角度進行綜合分析論證，做到客觀公正。

2.灰色GM（1，1）預測模型

結(jié)合廣州白云機場2008年-2017年的旅客吞吐量，分別用計量經(jīng)濟法以及灰色預測模型中的GM（1，1）模型對廣州白云機場旅客吞吐量進行預測并進行精度校核，然后分別對預測結(jié)果以及預測模型進行分析。

通過分析廣州白云機場近年旅客吞吐量，可以將其短期波動看作是一個一定時空區(qū)域內(nèi)變化的灰色過程；旅客吞吐量的原始序列，均大于零，且還存在等時空距性；雖然旅客吞吐量在短期內(nèi)存在無規(guī)則的波動，但是這個波動序列其實是是一個潛在的有規(guī)律序列的表現(xiàn)。所以，旅客吞吐量可以采用灰色預測模型來預測和研究。本小結(jié)將采用灰色GM（1，1）模型對廣州白云機場近期未來五年旅客吞吐量進行預測。

GM（1，1）模型指的是方程中變量為一個的灰色一階微分方程。該模型為了刻畫離散數(shù)據(jù)序列發(fā)展變化的規(guī)律，通過定義灰導數(shù)和灰色微分方程的方法，建立起離散數(shù)據(jù)序列的近似微分方程。取廣州白云機場近十年客運吞吐量為原始數(shù)據(jù)

X0 = （3353.55， 3704.87， 4097.57， 4504.03， 4830.94， 5245.03， 5478.03， 5520.19， 5973.21， 6580.7）

利用MATLAB軟件進行計算，得到原始序列與預測序列如下：

3 精度較合及預測結(jié)果

模型檢驗根據(jù)灰色系統(tǒng)中常用的殘差檢驗、關(guān)聯(lián)度檢驗以及后后驗差檢驗。

根據(jù)MATLAB計算結(jié)果，廣州白云機場近十年客運吞吐量與預測值之間小誤差概率p=0.9，后驗差比值c=0.19，精度滿足要求，所以用灰色GM（1，1）模型對廣州白云機場未來五年客運吞吐量進行預測，結(jié)果如下。