Statistical Model for Air Quality Forecasting: A Case Study of Dust Particles No Larger Than 2.5 Microns (PM2.5) in Chiang Mai Province
Main Article Content
Abstract
This research aims to develop a statistical model for forecasting PM2.5 levels in Chiang Mai Province. Three forecasting techniques were compared: the Box-Jenkins model, Winter’s exponential smoothing model, and the linear regression model. The analysis utilized monthly average PM2.5 data from the Pollution Control Department covering 144 observations from 2013 to 2024. The dataset was divided into two subsets: a training set of 120 months (2013–2022) for model development and a testing set of 24 months (2023–2024) for model performance evaluation. Results showed that Winter’s exponential smoothing model yielded the most accurate predictions, with the smallest mean absolute percentage error (MAPE) among the three methods. The best-performing model was then used to forecast monthly PM2.5 levels for the year 2025. The forecast suggested that PM2.5 levels from February to April are likely to exceed the standard threshold of 37.5 µg/m3 set by the Pollution Control Department, underscoring the importance of proactive air quality management during this period.
Article Details

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
- Content and information in articles published in NKRAFA Journal of Science and Technology are comment and responsibility of authors of articles directly. Journal editorial do no need to agree or share any responsibility.
- NKRAFA Journal of Science and Technology Articles holds the copyright of the content, pictures, images etc. which published in it. If any person or agency require to reuse all or some part of articles, the permission must be obtained from the NKRAFA Journal of Science and Technology.
References
สำนักงานส่งเสริมและสนับสนุนวิชาการ 9, “PM2.5 ภัยไร้เสียง สถานการณ์ฝุ่นควัน PM2.5 ภาคเหนือตอนบน,” [ออนไลน์]. Available: https://olderlampang.dop.go.th/download/knowledge/th1716527042-130_0.pdf. (เข้าถึงเมื่อ: 10 พฤศจิกายน 2567).
ธิดารัตน์ ผลพิบูลย์, อิสรีย์ฐิกา ชัยสวัสดิ์ และอนุวัตร รุ่งพิสุทธิพงษ์, “ภัยในหน้าหนาวจากฝุ่นละอองขนาดเล็ก (PM2.5),” วารสารวิชาการมหาวิทยาลัยอีสเทิร์นเอเชีย ฉบับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, ปีที่ 8, ฉบับที่ 1, หน้า 40-46, มกราคม – มิถุนายน, 2557.
กรมประชาสัมพันธ์, “ปัญหาฝุ่น PM2.5 ในภาคเหนือของไทย,” [ออนไลน์]. Available: https://www.prd.go.th/th/content/category/detail/id/31/iid/340962ใ (เข้าถึงเมื่อ: 1 พฤศจิกายน 2567).
สำนักงานสิ่งแวดล้อมและควบคุมมลพิษที่ 1, “สรุปสถานการณ์ฝุ่นละออง PM2.5,” [ออนไลน์]. Available: https://epo01.pcd.go.th/th/news/detail/173594/. (เข้าถึงเมื่อ: 1 พฤศจิกายน 2567).
กรมควบคุมมลพิษ, “สถานการณ์และการจัดการปัญหามลพิษทางอากาศและเสียงของประเทศไทย ปี 2566,” [ออนไลน์]. Available: https://www.pcd.go.th/wp-content/uploads/2024/09/pcdnew-2024-09-23_07-36-26_390200.pdf. (เข้าถึงเมื่อ: 1 พฤษภาคม 2567).
วัฒนา ชยธวัช, “การพยากรณ์ค่าเฉลี่ยรายเดือนฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอนในจังหวัดเชียงใหม่ ด้วยวิธีแยกส่วนประกอบแบบดั้งเดิม,” วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีชุมชน, ปีที่ 2, ฉบับที่ 5, หน้าที่ 16-30, กันยายน – ตุลาคม, 2567.
ปรัชญา สิงหวรวงศ์, “การพยากรณ์ฝุ่น PM2.5 ล่วงหน้าในจังหวัดเชียงใหม่ โดยใช้แบบจำลองหน่วยความจำระยะสั้นแบบยาว,” สารนิพนธ์วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต, มหาวิทยาลัยศรีครินทรวิโรฒ, กรุงเทพมหานคร, 2563.
R. J. Hyndman, and G. Athanasopoulos, Forecasting: principles and practice, 3rd edition. Melbourne, Australia: OTexts, 2021.
สุมิตรา เมืองขวา, “การพยากรณ์อนุกรมเวลาโดยวิธีบ็อกซ์-เจนกินส์,” วชิรเวชสารและวารสารเวชศาสตร์เขตเมือง, ปีที่ 63 ฉบับเพิ่มเติม, หน้าที่ 185 – 192, กรกฎาคม 2562.
รณชัย ชื่นธวัช, “การพยากรณ์ค่าความเข้มข้นของฝุ่นละอองขนาดเล็กไม่เกิน 10 ไมครอนด้วยเครือข่ายประสาทเทียมร่วมกับรูปแบบออโตรีเกรสซีพ,” วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา, ปีที่ 22, ฉบับที่ 3, หน้าที่ 519 – 537, กันยายน – ธันวาคม, 2560.
วรางคณา เรียนสุทธิ์, “การคัดเลือกตัวแบบพยากรณ์ราคามะม่วงเขียวเสวย,” วารสารศรีนครินทรวิโรฒวิจัยและพัฒนา สาขามนุษยศาสตร์และสังคมศาสตร์, ปีที่ 12, ฉบับที่ 23, หน้าที่ 52-62, มกราคม - มิถุนายน, 2563
C. Wongoutong, “Improvement of the Holt-Winters Multiplicative Method with a New Initial Value Settings Method,” Thailand Statistician, vol. 19, no.2, pp. 280–293, April, 2021.
ศิริลักษณ์ สุวรรณวงศ์, “เทคนิคการพยากรณ์เชิงปริมาณ: การวิเคราะห์อนุกรมเวลา,” พิมพ์ครั้งที่ 1. นครปฐม: มหาวิทยาลัยมหิดล, 2556.
เปรมพร เขมาวุฆฒ์ และ ชมพร ชาวบางแก้ว, “การศึกษาค่าปรับเรียบที่เหมาะสมสำหรับข้อมูลที่ไม่มีแนวโน้มและไม่มีฤดูกาล,” วารสารวิชาการพระจอมเกล้าพระนครเหนือ, ปีที่ 31, ฉบับที่ 2, หน้าที่ 245 – 256, เมษายน - มิถุนายน, 2564.
N. Duan, “Smearing estimate: a nonparametric retransformation method,” Journal of the American Statistical Association, vol. 78, no.383, pp. 605-610, September, 1983.
อินท์ฉัตร สุขเกษม, “การพยากรณ์ปริมาณฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM2.5) จังหวัดนครราชสีมา,” รายงานการวิจัย, สำนักงานป้องกันควบคุมโรคที่ 9, กรมควบคุมโรค, นครราชสีมา, 2563.