ARIMA-Intervention 모형을 통한 국제선 항공수요예측 연구 (A Study on International Air Demand Forecasting by ARIMA-Intervention Model)

서지정보

· 발행기관 : 대한교통학회
· 수록지 정보 : 대한교통학회지 / 37권 / 1호 / 51 ~ 65페이지
· 저자명 : 김제철, 손흥구, 박진서

초록

항공운송시장에 빅데이터(Big Data) 시대가 도래하고 있으며, 많은 데이터와 함께 다양한 수요예측 방법론이 제시되고 있다. 또한 기존의 수요예측 연구들이 장기적 관점에 연구였던 것에 반하여, 최근 중 ‧ 단기적 수요예측 연구가 크게 증가되고 있다. 항공운송시장에서 항공여객 수요에 대한 예측은 시장을 계획하고 운영하는데 있어 매우 중요한 분야로, 특히 공항운영 및 항공사 운영에 있어서 중 ‧ 단기적 수요예측은 미래 운영계획 수립에 있어 우선적으로 제시되어야 하는 요소로 정확한 수요예측 방법론이 제시되어야 한다. 현재 국제선 여객수요는 매년 급증하고 있다. 그러나 특정 국가들의 여객수요는 정치 ‧ 사회적 관계 등과 같은 외부적 영향으로 큰 변동이 발생하였다. 하나의 사례로서 한-중 여객수요는 한국의 고고도 미사일 방어체계(THAAD ‧ 사드) 배치 계획에 따른 조치로, 중국 당국의 2016년 말 한국행 단체여행에 대한 정원의 약 20%가량 축소 및 2017년 3월 중국여유국의 한국 관광상품 판매금지 조치 등으로 급격한 여객수요 감소가 발생하였다. 기존 국제선 여객수요의 중 ‧ 단기 예측을 위한 주로 ARIMA, 지수평활법과 같은 수요예측 모형은 외부적 영향을 고려할 수 없어, 수요 자료가 외부적 영향을 받을 경우 정확도가 낮은 예측결과를 초래하였다. 이에 본 연구에서는 국내 공항의 중 ‧ 단기적 국제선 수요예측 시 개입효과를 사용한 개선된 방법을 고려하였다. 먼저, 단변량 시계열 모형인 ARIMA 모형에서 개입효과를 적용한 ARIMA-Intervention 모형에 대한 소개와 bottom-up (상향식) 방식의 국제선 항공여객 수요에 대한 실증 예측분석 결과를 제시하였다. 또한, 해당 모형 선택에 있어 체계화된 프로세스를 제시하였다. 실증 분석으로서, 2013년 1월부터 2017년 10월까지의 월별자료를 사용하여, 2018년 수치에 대한 검증을 실시하였다. 국제선 여객수요가 높은 중국, 일본, 미국, 홍콩, 태국, 필리핀, 베트남, 대만 노선의 각 여객수요예측 및 그 외 국가의 여객수요 예측을 결합하여 MAPE (mean abolute percentage error)기반 예측정확도를 검증하였다. 2018년 상반기 수요예측 결과, 실제 국제선 여객수요 대비 약 1.78%의 오차가 발생하며, 매우 안정적인 결과가 예측되었다. 마지막으로, 해당 방법론을 사용하여 2019년 전망치(BAU)는 약 9.34% 증가할 것으로 제시한다.

영어초록

The era of big data in the aviation market is coming, and various methods for forecasting air traffic passenger demand along with many data are being suggested. In addition, short and mid-term demand forecasting studies have increased significantly in recent years, whereas existing air traffic passenger demand forecasting studies have been studied in the long-term view. Currently, demand for international air traffic passengers is skyrocketing every year. But air traffic passenger demand in certain countries has fluctuated greatly due to external influences such as national relations. Existing short and mid-term international air traffic passengers demand forecast is mainly used by ARIMA model and Exponential Smoothing method. In the condition that demand data is influenced externally, these models produce inaccurate forecasting result as they can’t consider about the external influences. In this study, an improved model is proposed for short and mid-term demand forecast of international flights at domestic airports. This paper introduces ARIMA-Intervention that is improved from univariate time series ARIMA model with the consideration of intervention effect and presents the results of an empirical predictive analysis in respect to the international air traffic passenger demand of the Bottom-up method. In addition, we proposed the process for model selection. Monthly data were used from January 2013 to October 2017 for analysis and this paper presents international air traffic demand forecasting result of domestic airport by combining the forecasting results of air traffic passenger demand on China, Japan, the United States, Hong Kong, Thailand, the Philippines, Vietnam and Taiwan with high demand of international flights and in the other counties. At the conclusion, the prediction results of the model using ARIMA-Intervention are presented with MAPE. Based on the proposed model, it was found that the demand prediction for first half of 2018 resulted an error about 1.78% contrasted with the actual international passenger demand, thus, it is able to confirm that it is highly reliable. Finally, we project the 2019 forecast (Business As Usual, BAU) to increase by about 9.34%.

참고자료

· 없음