从1992年开始,联合国贸发会在有关报告中陆续提出了所谓第一代港口、第二代港口、第三代港口和第四代港口的概念,引发了业界的广泛关注,但第四代港口这一概念本身仍处于形成的过程中。随着全球经济快速发展,全球供应链体系正日趋完善,港口在供应链中所扮演的角色也正相应地发生着剧变,港口呈现出“柔性化”发展特征。因此,探索新一代港口的功能特征,揭示港口发展的新规律,提升港口的竞争能力,已经成为学术界和业内人士迫切关注的问题。　　 本文以港口物流系统柔性设计为研究主题,通过回顾港口物流系统设计研究的历史、模型、求解方法及柔性系统设计的相关文献,构建港口物流系统柔性设计规划框架,并着重对港口外部物流组织设计、港口作业过程柔性设计、港口空间设施柔性布局和港口物流系统的评价与选择等关键问题进行了研究,为新一代港口物流系统及设施规划设计提供了方法论支持。　　 港口物流系统柔性设计框架研究是对港口物流运作特征、系统组成及相互关系进行系统化、结构化的描述。文章通过研究分析港口物流系统结构层次与港口柔性能力的结构层次,并对港口物流系统柔性设计进行耦合分析,形成港口物流系统柔性设计过程和核心内容。最后运用系统设计工具IDEFO对系统设计过程进行了系统化、结构化的描述。　　 港口外部物流组织设计是系统柔性设计内容的重要一环。主要研究港口与其他港口供应链成员之间的协作关系形成过程。通过研究分析港口物流动态联盟的组织结构,并对动态联盟的运作模型和运行系统进行分析,实施对以港口为核心的物流动态联盟的构建优化,重点对联盟成员选择过程和联盟构建决策模型两部分进行研究。最后运用实际案例进行验证。　　 港口作业过程柔性设计是对港口内部作业系统进行柔性化设计研究。首先对柔性设计的主要理论思想进行系统化的描述。提出了以集装箱为主要研究货种的港口作业过程柔性设计流程框架。在分析港口集装箱作业的客户需求、客户需求与作业功能关系、作业功能属性分析的基础上,对港口集装箱作业系统进行模块化设计,包括:模块划分原则、系统模块构建和系统重构。运用Petri网建模理论对系统进行模块化建模,提出基于随机的Petri网建模框架以及分别对各子系统进行Petri网建模。最后基于Petri网原理运用Arena软件通过实例对柔性/非柔性停泊方式进行比较分析。　　 港口空间设施布局柔性设计是以港口集装箱作业设施为研究对象展开研究,在对港口集装箱设施的组成和空间设施设计一般方法的进行系统性阐述的基础上,提出了港口集装箱设施柔性布局设计方法的总体框架。在资料分析的基础上考虑港口集装箱作业偏好的不同对密切度关系影响,建立基于OAP的港口集装箱设施柔性布局的目标函数,运用遗传算法对目标函数进行求解得出备选方案。随后运用RALC仿真软件对作业成本稳健性、作业效率稳健性两个定量柔性指标进行备选方案验证分析。再综合其他评价指标建立柔性方案评价指标体系进行综合评价。最后通过实例来验证该柔性设计思想方法。　　 港口物流系统柔性评价是对港口柔性指标的综合性评价。首先从对港口自身柔性需求和港口客户柔性需求的分析入手,构建起港口物流系统柔性评价指标体系及评价流程框架,通过建立QFD关系矩阵分析指标权重,结合模糊测度理论进行港口柔性评价决策分析。最后通过代表性集装箱港口实例比较进行分析验证。