自改革开放以来,我国机场建设迎来了井喷式的发展,各省会城市和大中城市相继新建或改建机场,截至2018年,我国民用航空运输颁证机场已达235个,而机场旅客吞吐量的预测是新建或扩建机场的基础。因此对未来若干年机场旅客吞吐量的准确预测,是机场规划研究中的一个重要课题,是保证机场设施高效率使用的前提。本文从指标选取入手,先根据相关文献,选择影响机场旅客吞吐量的社会经济指标,并以南京禄口国际机场为例收集1980至2018年数据,对各指标进行平稳性及相关性分析。接着,运用脉冲响应函数分析这些指标对机场旅客吞吐量影响的滞后性,根据分析结果,大部分指标对旅客吞吐量影响的滞后性显著。基于此,分别利用随机森林重要度和灰色关联度确定各指标影响机场旅客吞吐量的最佳滞后期。然后,基于未差分数据和一次差分数据,针对这两种方法确定的滞后期建立以各社会经济指标预测机场旅客吞吐量的多元回归模型,并与不考虑滞后期的多元回归模型相对比。根据测试结果,基于未差分数据,考虑滞后期的模型比未考虑滞后的模型误差降低了2.85%,基于差分数据,随机森林确定的滞后期和灰色关联度确定的滞后期分别比不考虑滞后的模型误差降低了10.83%、4.77%,表明了考虑滞后期的有效性。最后,对模型进行改进,结合小波分析和神经网络方法,选择随机森林方法确定的滞后期,以对应滞后期下的数据进行测试,误差相比考虑滞后期的多元回归模型降低了2.91%,表明了模型改进的有效性。