基于灰色GM（1，1）模型的机场旅客吞吐量预测研究

摘 要：我国民航业仍处在飞速发展阶段，机场旅客吞吐量持续增长。文章以能够代表大型枢纽机场的广州白云机场为研究对象，以2008年至2017年的旅客吞吐量为基础数据，以灰色GM（1，1）预测模型进行预测并进行精度及误差分析，对广州白云机场未来年旅客吞吐量进行预测。

关键词：机场吞吐量预测 灰色模型 GM（1，1）模型

引 言

机场是航空运输的枢纽，是地面交通与空中交通转换的接口，是客货进入民航系统的通道，机场的规划、建设和发展对民航事业的发展具有重要的意义。确定机场基础设施规模的主要依据是机场航空业务量规模，包括旅客吞吐量、货邮吞吐量及飞机起降架次等。在机场规划建设前期的工作中，选址、立项、规划、设计等各阶段均以机场航空业务量预测指标作为确定机场主要设施规模、等级和项目投资的主要依据。因此，航空业务量预测是机场规划建设前期工作的基础，预测的准确性对于机场规划的合理性和建设项目决策的科学性具有十分重要的作用。[1]

1.航空业务量预测应遵循的原则

航空业务量预测是机场总体规划的基础，是确定机场各阶段建设规模和标准的依据。在进行航空业务量预测过程中，需遵循以下原则：

遵循民航机场发展规律；适应机场的定位和发展愿景；根据机场实际情况，具体问题具体分析；从机场自身和外界环境两个角度进行综合分析论证，做到客观公正。

2.灰色GM（1，1）预测模型

结合广州白云机场2008年-2017年的旅客吞吐量，分别用计量经济法以及灰色预测模型中的GM（1，1）模型对广州白云机场旅客吞吐量进行预测并进行精度校核，然后分别对预测结果以及预测模型进行分析。

通过分析广州白云机场近年旅客吞吐量，可以将其短期波动看作是一个一定时空区域内变化的灰色过程；旅客吞吐量的原始序列，均大于零，且还存在等时空距性；虽然旅客吞吐量在短期内存在无规则的波动，但是这个波动序列其实是是一个潜在的有规律序列的表现。所以，旅客吞吐量可以采用灰色预测模型来预测和研究。本小结将采用灰色GM（1，1）模型对广州白云机场近期未来五年旅客吞吐量进行预测。

GM（1，1）模型指的是方程中变量为一个的灰色一阶微分方程。该模型为了刻画离散数据序列发展变化的规律，通过定义灰导数和灰色微分方程的方法，建立起离散数据序列的近似微分方程。取广州白云机场近十年客运吞吐量为原始数据

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

利用MATLAB软件进行计算，得到原始序列与预测序列如下：

3 精度较合及预测结果

模型检验根据灰色系统中常用的残差检验、关联度检验以及后后验差检验。

根据MATLAB计算结果，广州白云机场近十年客运吞吐量与预测值之间小誤差概率p=0.9，后验差比值c=0.19，精度满足要求，所以用灰色GM（1，1）模型对广州白云机场未来五年客运吞吐量进行预测，结果如下。