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摘 要：本文将在历史数据的基础上，综合考虑各种因素，采用多种方法对咸阳机场目标年的飞行流量进行预测，以期达到可对比参考的预测结果。
关键词：西安咸阳机场；飞行流量；数据统计；预测
分析预测，我国民航高速增长期有望延续到2030年左右，其中，“十三五”时期我国航空运输需求总体增长在10%-15%之间。自从国家实施西部大开发战略以来，作为西部民航重要组成部分的西安咸阳国际机场，战略布局为“打造成为国家中心门户枢纽龙头，构建辐射西北、连接全国、通达世界的航空运输网络体系，建设四通八达的空中丝绸之路”，因此，综合考虑国家战略、地区经济、民航发展规律等客观因素科学预测西安咸阳机场未来飞行流量，对于西北地区民航的整体发展具有重要的前瞻意义。
一、西安咸阳机场流量统计及分析
西安/咸阳机场流量2000年、2005年、2010年、2015年的原始数据分别为：51341、100360、166153、261176架次，根据历史数据可得出如下结论：西安/咸阳机场流量，“十一五”期间的年均增长率（小于）“十五”期间的年均增长率；近5年的年均增长率（小于）“十一五”期间的年均增长率； “十二五”的年均增长率相对“十一五”期间的年均增长率有（增长）趋势；观察近5年的年均增长率、2001年到2015年共15年期间的年均增长率，估计“十三五”期间的年均增长率在9.5%～12.5%范围内。
二、预测原理及方法选择
（一）预测方法分析
空中交通流量的影响因素众多，因而在预测方法选择时，将主要以预测对象的空中交通流量历史统计数据形成的时间序列加以预测，即基于流量时间序列的趋势外推类方法，如灰色预测法，指数趋势预测法；这些预测方法中，在误差精度允许范围内，其预测趋势有高、中、低三种增长趋势，因此在方法选择时，应兼顾选择三种趋势的预测方法数目，最后进行组合（如算术平均）得到预测结果。下面将要对如上所述的基于流量时间序列的趋势外推类预测方法、基于现有流量数据的几何平均系数预测法以及基于流量主要影响因素的因果分析类预测方法分别进行简要概述。1）灰色预测方法。灰色系统分析方法是通过鉴别系统因素之间发展趋势的相似或相异程度，即进行关联度分析，可以用它来建立相应的微分方程模型，从而预测事物未来的发展趋势和未来状态，即进行所谓的灰色预测。灰色预测不是把观测到的数据序列视为一个随机过程，而是看作随时间变化的灰色量或灰色过程，通过累加生成和累减生成逐步使灰色量白化，从而确定参数并建立相应于微分方程解的模型并做出预报，适用于对某些大系统和长期预测问题。灰色预测模型只要求较短的观测资料即可，这和时间序列分析，多元分析等概率统计模型要求较长资料很不一样。因此，对于某些只有少量观测数据的项目来说，灰色预测是一种有用的工具。2）指数预测法。趋势曲线模型预测法是长期趋势预测的主要方法。它根据时间序列的发展趋势，配合合适的曲线模型，外推预测未来的趋势值。这种预测方法的关键是确定模型中的待定参数。趋势曲线模型中的待定参数可通过最小二乘法。最小二乘法就是要求所有预测值与其对应观察值的误差平方和，并使该误差平方和最小，即使该平方和对各参数的一次导数为零，得到关于模型参数的线性代数方程组，求解可得到预测模型中的参数值。3）几何平均法。几何平均法在航空运输管理预测中得到广泛应用，尤其在制定发展计划、规划和发展战略是，它是一种必不可少的方法。4）线性回归预测法。空中交通流量受到很多因素的影响，若只选一个自变量，会降低因变量预测值的准确度。把包括两个或两个以上自变量的回归分析称为多元回归。5）组合预测法。对于空中交通流量等业务量的散点分布，不同的预测者会有不同的认识，会选用不同的预测方法；即使同一预测者，往往也有预测方法选择甄别上的困惑，这样预测结果也会不尽相同，因而需要采用多种定量预测方法、定型与定量相结合的方法来加以预测，用以增加预测结果的准确性，即所谓的组合预测法。组合预测方法是对同一个问题，采用两种以上不同预测方法的预测，并对预测结果加以综合判断分析。它既可是几种定量方法的组合，也可是几种定性的方法的组合，但实践中更多的则是利用定性方法与定量方法的组合。组合的主要目的是综合利用各种方法所提供的信息，尽可能地提高预测精度。比如，在发展变动时期，很难有一个单项预测模型能对频繁波动的现实拟合的非常紧密并对其变动的原因作出稳定一致的解释。理论和实践研究都表明，在诸种单项预测模型各异且数据来源不同的情况下，组合预测模型可能导致一个比任何一个独立预测值更好的预测值，组合预测模型能减少预测的系统误差，显著改进预测效果。
（二）预测模型和方法小结
结合对全国、地区、机场和城市对航线的年度飞行流量时间序列的分析可知，在选用预测方法时，如果采用一种预测方法，预测结果会有较大的不准确性，因而宜采用多种方法的组合预测，所以西安咸阳机场流量的预测拟采用基于多种预测方法的组合预测，以增加预测结果的可靠性，在参与组合预测的各种方法中，基于空中交通流量时间序列，应该选用符合精度和误差要求的各种增长趋势类外推模型，其中：有些方法预测的结果较大，如灰色预测法、指数趋势预测法；有些方法预测的结果较低，如线性多项式趋势预测法、二次指数平滑预测法；有些方法预测的结果适中，如二次多项式趋势预测法、二次移动平均预测法、三次指数平滑预测法。所以在基于流量时间序列的趋势外推类方法中，拟选择的方法包括：1）灰色预测法；2）指数预测法；此外，根据预测对象的空中交通流量历史数据变化特点，选择基于现有流量数据的几何平均系数预测法来加以预测，即：3）几何平均系數预测法（几何平均预测法）；同时，考虑到运输机数量、旅客运输量、货邮运输量、机场数量、航线数量、国民生产总值（GDP）等因素对空中交通流量的影响，在流量预测方法选择时，还将选择基于流量主要影响因素的因果分析类方法，包括：4）线性回归预测法；5）组合预测法。以上5种预测模型和方法都需要经过必要的检验和验证后，才能用于空中交通流量的预测，为简化统一起见，主要采用可决系数或相关系数来进行检验，针对灰色预测法，还需要利用平均相对误差以及发展系数来加以校验。
三、预测结果
针对西安咸阳机场采用上述5种不同方法，空中交通流量的预测结果不可避免地具有差异性。因此，基于特定预测对象的预测结果，需要采用等权算术平均的组合预测法，得到最后的目标年流量预测建议值。
西安/咸阳机场基于历史数据采用多种预测方法测得的空中交通流量（起降架次）预测数据2016年、2020年、2025年分别为：
1）灰色预测法：311307、474063、801945；
2）指数预测法：323546、505396、882573；
3）几何平均法：308462、482932、845748；
4）线性回归法：311833、481537、765794。
最终组合预测建议值为：282066、465811、749756架次。
关键词：西安咸阳机场；飞行流量；数据统计；预测
分析预测，我国民航高速增长期有望延续到2030年左右，其中，“十三五”时期我国航空运输需求总体增长在10%-15%之间。自从国家实施西部大开发战略以来，作为西部民航重要组成部分的西安咸阳国际机场，战略布局为“打造成为国家中心门户枢纽龙头，构建辐射西北、连接全国、通达世界的航空运输网络体系，建设四通八达的空中丝绸之路”，因此，综合考虑国家战略、地区经济、民航发展规律等客观因素科学预测西安咸阳机场未来飞行流量，对于西北地区民航的整体发展具有重要的前瞻意义。
一、西安咸阳机场流量统计及分析
西安/咸阳机场流量2000年、2005年、2010年、2015年的原始数据分别为：51341、100360、166153、261176架次，根据历史数据可得出如下结论：西安/咸阳机场流量，“十一五”期间的年均增长率（小于）“十五”期间的年均增长率；近5年的年均增长率（小于）“十一五”期间的年均增长率； “十二五”的年均增长率相对“十一五”期间的年均增长率有（增长）趋势；观察近5年的年均增长率、2001年到2015年共15年期间的年均增长率，估计“十三五”期间的年均增长率在9.5%～12.5%范围内。
二、预测原理及方法选择
（一）预测方法分析
空中交通流量的影响因素众多，因而在预测方法选择时，将主要以预测对象的空中交通流量历史统计数据形成的时间序列加以预测，即基于流量时间序列的趋势外推类方法，如灰色预测法，指数趋势预测法；这些预测方法中，在误差精度允许范围内，其预测趋势有高、中、低三种增长趋势，因此在方法选择时，应兼顾选择三种趋势的预测方法数目，最后进行组合（如算术平均）得到预测结果。下面将要对如上所述的基于流量时间序列的趋势外推类预测方法、基于现有流量数据的几何平均系数预测法以及基于流量主要影响因素的因果分析类预测方法分别进行简要概述。1）灰色预测方法。灰色系统分析方法是通过鉴别系统因素之间发展趋势的相似或相异程度，即进行关联度分析，可以用它来建立相应的微分方程模型，从而预测事物未来的发展趋势和未来状态，即进行所谓的灰色预测。灰色预测不是把观测到的数据序列视为一个随机过程，而是看作随时间变化的灰色量或灰色过程，通过累加生成和累减生成逐步使灰色量白化，从而确定参数并建立相应于微分方程解的模型并做出预报，适用于对某些大系统和长期预测问题。灰色预测模型只要求较短的观测资料即可，这和时间序列分析，多元分析等概率统计模型要求较长资料很不一样。因此，对于某些只有少量观测数据的项目来说，灰色预测是一种有用的工具。2）指数预测法。趋势曲线模型预测法是长期趋势预测的主要方法。它根据时间序列的发展趋势，配合合适的曲线模型，外推预测未来的趋势值。这种预测方法的关键是确定模型中的待定参数。趋势曲线模型中的待定参数可通过最小二乘法。最小二乘法就是要求所有预测值与其对应观察值的误差平方和，并使该误差平方和最小，即使该平方和对各参数的一次导数为零，得到关于模型参数的线性代数方程组，求解可得到预测模型中的参数值。3）几何平均法。几何平均法在航空运输管理预测中得到广泛应用，尤其在制定发展计划、规划和发展战略是，它是一种必不可少的方法。4）线性回归预测法。空中交通流量受到很多因素的影响，若只选一个自变量，会降低因变量预测值的准确度。把包括两个或两个以上自变量的回归分析称为多元回归。5）组合预测法。对于空中交通流量等业务量的散点分布，不同的预测者会有不同的认识，会选用不同的预测方法；即使同一预测者，往往也有预测方法选择甄别上的困惑，这样预测结果也会不尽相同，因而需要采用多种定量预测方法、定型与定量相结合的方法来加以预测，用以增加预测结果的准确性，即所谓的组合预测法。组合预测方法是对同一个问题，采用两种以上不同预测方法的预测，并对预测结果加以综合判断分析。它既可是几种定量方法的组合，也可是几种定性的方法的组合，但实践中更多的则是利用定性方法与定量方法的组合。组合的主要目的是综合利用各种方法所提供的信息，尽可能地提高预测精度。比如，在发展变动时期，很难有一个单项预测模型能对频繁波动的现实拟合的非常紧密并对其变动的原因作出稳定一致的解释。理论和实践研究都表明，在诸种单项预测模型各异且数据来源不同的情况下，组合预测模型可能导致一个比任何一个独立预测值更好的预测值，组合预测模型能减少预测的系统误差，显著改进预测效果。
（二）预测模型和方法小结
结合对全国、地区、机场和城市对航线的年度飞行流量时间序列的分析可知，在选用预测方法时，如果采用一种预测方法，预测结果会有较大的不准确性，因而宜采用多种方法的组合预测，所以西安咸阳机场流量的预测拟采用基于多种预测方法的组合预测，以增加预测结果的可靠性，在参与组合预测的各种方法中，基于空中交通流量时间序列，应该选用符合精度和误差要求的各种增长趋势类外推模型，其中：有些方法预测的结果较大，如灰色预测法、指数趋势预测法；有些方法预测的结果较低，如线性多项式趋势预测法、二次指数平滑预测法；有些方法预测的结果适中，如二次多项式趋势预测法、二次移动平均预测法、三次指数平滑预测法。所以在基于流量时间序列的趋势外推类方法中，拟选择的方法包括：1）灰色预测法；2）指数预测法；此外，根据预测对象的空中交通流量历史数据变化特点，选择基于现有流量数据的几何平均系数预测法来加以预测，即：3）几何平均系數预测法（几何平均预测法）；同时，考虑到运输机数量、旅客运输量、货邮运输量、机场数量、航线数量、国民生产总值（GDP）等因素对空中交通流量的影响，在流量预测方法选择时，还将选择基于流量主要影响因素的因果分析类方法，包括：4）线性回归预测法；5）组合预测法。以上5种预测模型和方法都需要经过必要的检验和验证后，才能用于空中交通流量的预测，为简化统一起见，主要采用可决系数或相关系数来进行检验，针对灰色预测法，还需要利用平均相对误差以及发展系数来加以校验。
三、预测结果
针对西安咸阳机场采用上述5种不同方法，空中交通流量的预测结果不可避免地具有差异性。因此，基于特定预测对象的预测结果，需要采用等权算术平均的组合预测法，得到最后的目标年流量预测建议值。
西安/咸阳机场基于历史数据采用多种预测方法测得的空中交通流量（起降架次）预测数据2016年、2020年、2025年分别为：
1）灰色预测法：311307、474063、801945；
2）指数预测法：323546、505396、882573；
3）几何平均法：308462、482932、845748；
4）线性回归法：311833、481537、765794。
最终组合预测建议值为：282066、465811、749756架次。