基于二次指数平滑的民航事故征候预测研究

【摘 要】 民航事故征候是事故发生的前兆，对民航的事故征候数的预测有利于为管理者及时做出预防规划。运用二次指数平滑法对2007—2016年的事故征候数进行计算，选取合适的权重系数，以2017年的数据进行检验，相对误差较小。计算出2018-2020年民航的事故征候的预测结果为719、834、964。

【关键词】 民航 事故征候 二次指数平滑法 预测

随着航空业的发展，民航运输量逐年增长，事故征候数也随之增长。事故征候是是事故发生的前期表现，预防和控制事故征候的发生，有利于减少事故的发生。事故征候的发生具有随机性和不确定性，对其进行短期的预报，为决策者提供数据参考，因此，对事故征候的预测成为不可或缺的工作。

Diamoutene A等利用峰值超过阈值方法和广义的帕累托分布，预测在未来的操作中导致极端的通用航空事故的死亡人数[1]。王永刚等利用灰色马尔可夫模型对民航事故征候进行了预测[2]。姜兰等采用三次指数平滑模型和灰色动态模型对华东地区空管原因不安全事件进行了短期预测[3]。马尔科夫链适用于波动性较大的数据，观察2007—2017年民航事故征候的数据发现，事故征候数呈现线性特征。三次指数平滑法适合小样本、非线性的数据[5]。二次指数平滑预测适合线性样本数据[4]。因此采用二次指数平滑法进行民航事故征候的预测。

一、二次指数平滑法的事故征候预测模型

二次指数平滑法的模型如下。

（一）初始值的選取

以前三期数据的平均数作为为初始值[4]，根据表1所示，2007-2009年的事故征候数的平均值为131.

（二）权重系数的选取

权重系数取0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.51、0.52、0.55、0.45、0.44、0.43、0.42、0.41分别对事故征候进行预测，通过比较误差，得到权重系数为0.51时误差最小，根据公式（1）—（7）对2007—2016年数据进行计算，得表1。

二、民航事故征候模型检验

根据对2007—2016年的民航事故征候数进行计算，当α=0.51时，预测出的2017年的事故征候数为589起。官方数据显示2017年发生的事故征候为602起，相对误差较小，为0.02。

三、民航事故征候预测

α=0.51，由公式（1），T=1、T=2、T=3时2018—2020年的事故征候数为675、752、829。

四、结论

使用二次指数平滑法进行计算，建立民航事故征候预测模型，通过误差计算，确定权重系数为0.51，以2017年的事故征候数进行型检验后发现，相对误差为0.02，能够以此模型进行民航事故征候的预测，预测出2018-2020年事故征候数分别是675、752、829，可以为管理者的决策提供数据基础。

【参考文献】

[1] Diamoutene A， Kamsu-Foguem B， Noureddine F， et al. Prediction of U.S. General Aviation fatalities from extreme value approach[J]. Transportation Research Part A Policy & Practice， 2018， 109：65–75.

[2] 王永刚，吕学梅.民航事故征候的灰色马尔可夫预测[J].安全与环境学报，2008（01）：163-165.

[3] 姜兰，张晶，杨志东等.民航华东地区空管原因不安全事件预测研究[J].职业与健康，2017，33（08）：1121-1124.

[4] 陈武，张山江，侯春华，陈尘，曾李晨.二次指数平滑预测模型回归系数计算方法探讨[J].统计与决策，2016（19）：11-12.

[5] 王洪德，曹英浩.道路交通事故的三次指数平滑预测法[J].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2014，33（01）：42-46.

作者简介：卫微（1991-），女，汉族，河北省沧州市人，在读硕士研究生，学校：中国民航大学，研究方向：安全科学与工程。