本发明公开了一种基于随机Petri网的不正常航班衍生事件链式效应预测方法，步骤为：对不正常航班事件中的不确定性因素进行分析；建立不确定性因素的形式化表达方法；构建不确定性因素扰动下不正常航班事件的结构模型；建立基于航班执行过程解析的不正常航班波及模型；建立不正常航班衍生事件链的层次结构模型；建立不正常航班衍生事件链式效应解析模型，建立不正常航班衍生事件链式演化系统；构建不正常航班衍生事件演化的随机事件链Petri网模型；基于马尔科夫链标识转移概率预测不正常航班衍生事件链式效应。本发明能够提升不正常航班的预测预警精度及其引发衍生事件应急处置和航班恢复的合理性和可靠性，具有广泛的推广应用前景。