基于灰色GM（1，1）模型的機(jī)場旅客吞吐量預(yù)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(jī)場旅客吞吐量持續(xù)增長。文章以能夠代表大型樞紐機(jī)場的廣州白云機(jī)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(yù)測模型進(jìn)行預(yù)測并進(jìn)行精度及誤差分析，對廣州白云機(jī)場未來年旅客吞吐量進(jìn)行預(yù)測。

關(guān)鍵詞：機(jī)場吞吐量預(yù)測 灰色模型 GM（1，1）模型

引 言

機(jī)場是航空運(yùn)輸?shù)臉屑~，是地面交通與空中交通轉(zhuǎn)換的接口，是客貨進(jìn)入民航系統(tǒng)的通道，機(jī)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(jī)場基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模的主要依據(jù)是機(jī)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(jī)起降架次等。在機(jī)場規(guī)劃建設(shè)前期的工作中，選址、立項(xiàng)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)等各階段均以機(jī)場航空業(yè)務(wù)量預(yù)測指標(biāo)作為確定機(jī)場主要設(shè)施規(guī)模、等級和項(xiàng)目投資的主要依據(jù)。因此，航空業(yè)務(wù)量預(yù)測是機(jī)場規(guī)劃建設(shè)前期工作的基礎(chǔ)，預(yù)測的準(zhǔn)確性對于機(jī)場規(guī)劃的合理性和建設(shè)項(xiàng)目決策的科學(xué)性具有十分重要的作用。[1]

1.航空業(yè)務(wù)量預(yù)測應(yīng)遵循的原則

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

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

2.灰色GM（1，1）預(yù)測模型

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

通過分析廣州白云機(jī)場近年旅客吞吐量，可以將其短期波動(dòng)看作是一個(gè)一定時(shí)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(shí)空距性；雖然旅客吞吐量在短期內(nèi)存在無規(guī)則的波動(dòng)，但是這個(gè)波動(dòng)序列其實(shí)是是一個(gè)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(yù)測模型來預(yù)測和研究。本小結(jié)將采用灰色GM（1，1）模型對廣州白云機(jī)場近期未來五年旅客吞吐量進(jìn)行預(yù)測。

GM（1，1）模型指的是方程中變量為一個(gè)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(dǎo)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(jī)場近十年客運(yùn)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(jìn)行計(jì)算，得到原始序列與預(yù)測序列如下：

3 精度較合及預(yù)測結(jié)果

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

根據(jù)MATLAB計(jì)算結(jié)果，廣州白云機(jī)場近十年客運(yùn)吞吐量與預(yù)測值之間小誤差概率p=0.9，后驗(yàn)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(jī)場未來五年客運(yùn)吞吐量進(jìn)行預(yù)測，結(jié)果如下。