第三章 航空運輸預(yù)測

第一節(jié) 常用預(yù)測技術(shù)

正確的預(yù)測是進行科學(xué)決策的依據(jù)。民航管理部門或企事業(yè)單位制定發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃、編制生產(chǎn)計劃以及日常管理決策，都需要以科學(xué)的預(yù)測工作為基礎(chǔ)。航空運輸預(yù)測是指通過對各種航空運輸業(yè)務(wù)量的預(yù)測，為做出科學(xué)決策、制定使航空運輸資源得到優(yōu)化配置的計劃奠定基礎(chǔ)。掌握科學(xué)的預(yù)測技術(shù)和方法是做出科學(xué)決策、計劃和規(guī)劃的前提。本節(jié)將介紹航空運輸管理中常用的一些預(yù)測技術(shù)與方法。

一、時間序列預(yù)測技術(shù)

(一)時間序列

時間序列是指依時間順序排列起來的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，用以表示航空運輸某種生產(chǎn)、經(jīng)濟活動依時間變化的過程。在航空運輸管理工作中所需要的統(tǒng)計數(shù)據(jù)大多屬于時間序列。例如某航空公司自開始運營以來，每年完成的運輸總周轉(zhuǎn)量就是一個時間序列，按照時間(年、月、日)順序排列的旅客運輸量、貨郵運輸量、旅客吞吐量、貨郵吞吐量、飛機進港或離港的架次、某條航線飛行班次、某機場航空油料消耗量和某種飛機備件庫存量等均是時間序列。分析、研究這些時間序列，可以掌握該航空公司的經(jīng)營規(guī)模是如何變化的，研究由這些指標(biāo)過去到現(xiàn)在的演變規(guī)律。

(二)時間序列預(yù)測的原理

時間序列預(yù)測主要是以連續(xù)性原理作為依據(jù)的。連續(xù)性原理是指客觀事物的發(fā)展具有合乎規(guī)律的連續(xù)性，事物發(fā)展是按照它本身固有的規(guī)律進行的。在一定條件下，只要規(guī)律賴以發(fā)生作用的條件不產(chǎn)生質(zhì)的變化，則事物的基本發(fā)展趨勢在未來就還會延續(xù)下去。

時間序列預(yù)測就是利用統(tǒng)計技術(shù)與方法，從預(yù)測指標(biāo)的時間序列中找出演變模式，建立數(shù)學(xué)模型，對預(yù)測指標(biāo)的未來發(fā)展趨勢做出定量估計。

(三)時間序列預(yù)測方法

1.簡單算術(shù)平均法

簡單算術(shù)平均法是以一定觀察期內(nèi)，預(yù)測指標(biāo)的時間序列中各期數(shù)據(jù)的簡單算術(shù)平均數(shù)作為該指標(biāo)的下期預(yù)測值。

當(dāng)預(yù)測指標(biāo)的時間序列呈現(xiàn)出水平型的變動形態(tài)時，就可采用此方法進行預(yù)測。

經(jīng)典例題：2005-2009年國內(nèi)某航空公司使用B737-800飛機的日利用率分別為8.4、8.5、8.3、8.6和8.4輪擋飛行小時。利用簡單算術(shù)平均法預(yù)測2010年該公司B737-800飛機的日利用率。

【解題過程】首先，判斷時間序列各數(shù)值的位置關(guān)系。利用散點圖判斷。

散點圖表示因變量隨自變量而變化的大致趨勢，據(jù)此可以選擇合適的函數(shù)對數(shù)據(jù)點進行擬合。而所謂擬合是指已知某函數(shù)的若干離散函數(shù)值{f1,f2,…,fn}，通過調(diào)整該函數(shù)中若干待定系數(shù)f(λ1, λ2,…,λn)，使得該函數(shù)與已知點集的差別(最小二乘意義)最小。如果待定函數(shù)是線性，就叫線性擬合或者線性回歸(主要在統(tǒng)計中)，否則叫作非線性擬合或者非線性回歸。

例題中時間序列各數(shù)值散點圖見考試指導(dǎo)用書第33頁圖3-1.由圖可知，各期數(shù)值圍繞其簡單算術(shù)平均數(shù)對應(yīng)的水平線上下波動，因而，得出結(jié)論，此題可以采取簡單算術(shù)平均法預(yù)測。

因而，2010年該公司B737-800飛機的日利用率=(8.4+8.5+8.3+8.6+8.4)/5=8.44.

運用置信區(qū)間的預(yù)測結(jié)果，請大家參照考試指導(dǎo)用書第33頁的分析。

2.加權(quán)算術(shù)平均法

簡單算術(shù)平均法的不足之處在于其認為預(yù)測指標(biāo)的時間序列中的每個時期的數(shù)據(jù)對未來預(yù)測結(jié)果的影響程度都是一樣的，即每個時期數(shù)據(jù)的重要性相同。一般來說，這不符合實際，應(yīng)當(dāng)是離預(yù)測期越近的數(shù)據(jù)，其越能反映預(yù)測指標(biāo)未來的發(fā)展趨勢，因此重要性越大。數(shù)據(jù)的重要程度稱為“權(quán)數(shù)”，數(shù)據(jù)與權(quán)數(shù)之積能夠充分反映該期數(shù)據(jù)對預(yù)測結(jié)果的影響程度。

設(shè)預(yù)測指標(biāo)的時間序列中的第t個時期的數(shù)據(jù)xt的權(quán)數(shù)為wt，則加權(quán)算術(shù)平均預(yù)測模型為(考試用書第34頁，公式3-4)

一般而言，距預(yù)測期越近的數(shù)據(jù)其權(quán)重就越大，反之，權(quán)重越小。在實際預(yù)測時，權(quán)重可由采用專家判斷法等方法確定。

需要注意的是，所有權(quán)重總和要等于1.

專家判斷法是早期的專家預(yù)測方式，靠單個征求專家的意見，然后再匯集各人意見進行分析預(yù)測。這種方式能充分發(fā)揮專家個人的知識、經(jīng)驗和特長方面的優(yōu)勢。其優(yōu)點是簡單易行，專家不至于受外界干擾，沒有心理壓力，最大限度的發(fā)揮個人的知識潛力。缺點是容易受專家個人經(jīng)驗及主觀因素的影響，難免帶片面性。

經(jīng)典例題：我們還以方才的例題為例，用加權(quán)算術(shù)平均法預(yù)測2010年該公司B737-800飛機的日利用率。

【解題過程】假設(shè)通過專家預(yù)測法，設(shè)定各期數(shù)據(jù)的權(quán)重分別是0.1、0.1、0.2、0.3和0.3。則由各期數(shù)據(jù)與其權(quán)重乘積之和，得出加權(quán)算術(shù)平均法預(yù)測的2010年該公司B737-800飛機的日利用率=0.1×8.4+0.1×8.5+0.2×8.3+0.3×8.6+0.3×8.4=8.45。

用標(biāo)準差的置信區(qū)間預(yù)測，請大家參考考試指導(dǎo)用書第34頁的分析。

下面，我們通過一道練習(xí)題，鞏固方才掌握的預(yù)測方法。

經(jīng)典例題：假設(shè)2006-2010年某國機場旅客吞吐量(單位：億人)分別為1.74、2.42、2.84、3.32、3.88，用加權(quán)算術(shù)平均法預(yù)測2011年機場旅客吞吐量。(權(quán)值分別是0.1、0.1、0.2、0.3、0.3)

【解題過程】各期數(shù)據(jù)與其權(quán)重乘積分別是：

2006年：0.1×1.74=0.174

2007年：0.1×2.42=0.242

2008年：0.2×2.84=0.568

2009年：0.3×3.32=0.996

2010年：0.3×3.88=1.164

則2011年機場旅客吞吐量=0.174+0.242+0.568+0.996+1.164=3.144。

時間序列預(yù)測方法還有簡單幾何平均法、加權(quán)幾何平均法、環(huán)比預(yù)測法、一次移動平均法、二次移動平均法、一次指數(shù)平滑法、二次指數(shù)平滑法、季節(jié)指數(shù)法、趨勢外推法;以及一元回歸分析和二元回歸分析預(yù)測方法。

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