本文应用博弈论、委托代理的相关理论，系统分析了第三方与物流需求企业之间的合作关系，重点研究了第三方物流合作的动因、形成、合约设计以及创新博弈等内容，使得第三方物流合作企业在实际运作时能够有一些理论上的借鉴。首先，对第三方物流合作关系的动因、形成过程从博弈论的角度进行了分析，得到了影响合作动力的三个主要因素：相关系数、投资回报率和投入分配比；并建立了合作时的动态博弈模型，得出了物流需求企业对第三方物流企业合作初期的鼓励策略。其次，在张维迎教授的一个参数化的委托代理模型基础上，结合第三方物流合作双方的特点，设计了两个参数的委托代理模型，通过分析得到了信息对称与不对称两种情况下的最优合约；并详细讨论了信息对称情况下的的不同委托代理组合，通过计算得到了亏损曲线，指出位于亏损曲线上方的委托代理组合将会出现亏损，并通过算例分析验证了结论的正确性。最后，建立并详细分析了信息对称与信息不对称两种情况下的创新合作博弈模型，发现只要双方创新收益比达到某一特定的值，合作次数越多，并有一定的预期前景，则双方的创新合作会产生很好的效果。针对创新合作过程中可能产生的一些问题，设计了一种创新激励机制。结论部分对本文的研究成果与不足进行了总结，并对进一步的研究方向做了展望。