作为一种先进的、规范的运输方式,集装箱运输从诞生至今对世界经济的发展做出了巨大的贡献。近年来随着国际贸易发展不平衡的加剧,全球的货物流向更加失衡,集装箱供求矛盾日益突出,也使得集装箱空箱的供给与需求严重不均,因此带来了巨大数量的集装箱分派与调运,其每年的空箱调运费用超过300亿美元,占据了全部集装箱运量的五分之一。然而在航运企业的各项运营成本之中,集装箱管理成本已经成为仅次于港口使用费的第二大成本,其中的一半以上即为与空箱分派密切相关的空箱调运成本和租箱成本。因此,如何科学、合理地调运和处置空箱,如何使集装箱空箱调运成本优化已经成为影响集装箱承运人经营状况的关键因素。集装箱空箱调运成为亟需解决的重要课题。本文的结构如下:第一章:介绍了问题产生的时代背景,阐述了研究集装箱分派问题的主要原因、理论价值和现实意义,分析了国内外的研究现状。第二章:主要对集装箱运输的发展现状和空箱调运的产生的原因进行分析。第三章:主要研究了集装箱空箱调运成本的构成,影响空箱调运成本的因素以及空箱调运成本的计算方法。第四章和第五章:根据海运空箱调运流转过程及其特点,建立了海上空箱调运确定性模型和随机性模型,并在已建立的模型的基础上,运用LINGO9.0软件进行数字仿真分析,验证了本文建立的模型在实际中的应用并为航运企业提供了有益的理论指导和决策方法支持。本文主要从海域方面对集装箱空箱调运问题进行研究。以某船公司为主体研究对象,对集装箱空箱调运优化问题进行系统的描述。首先,分析了海运集装箱空箱分派系统的特点,空箱调运产生的主观和客观原因,以及实际操作中存在的问题。然后,在已有研究成果的基础上,充分考虑空箱调运优化过程中主要因素,建立了符合集装箱空箱调运特点的数学模型。最后,通过建立的模型,给出了具体算例的数字仿真分析。给出了可供航运企业借鉴参考的海运集装箱分派定量决策方法。为空箱调运理论研究和实践提供了有效的管理决策支持。通过研究获得出了以下研究成果和研究结论。(1)在成本变动分析下,总体来说,空箱调运量以及租箱量变动并不剧烈,基本保持稳定。而且随着租箱成本增长到一定程度,租箱成本对调运量的影响越来越弱;租箱都发生在缺箱或者部分缺箱的港口;当租箱成本发生变动时,决策期总的运营成本也随之发生同向变化;只通过变化租箱成本可以反映出租箱活动成本总体同向变化和调运活动成本的反向变化。(2)在箱源限制变化分析下,港口空箱箱源的限制制约了集装箱的租箱策略,这在实际的班轮运输中是存在的,特别是在航运市场繁忙时期,在缺箱港往往无箱可租。如果放宽箱源限制,箱源的增加带来了空箱调运量的减少,租箱量大幅度增加,总成本的降低,说明租箱活动确实能够减少空箱调运量,而且在如今租金费率水平较低的情况下,如果不考虑租箱归还等问题时,租箱更利于降低成本;当箱源数值下降,甚至无箱源的情况下,无可行解,说明租箱活动的确是航线运营中必须发生的过程。因而在集装箱,尤其是空箱管理调运的过程中,租箱策略的合理使用是必须的。(3)在船舶运力限制变化分析下,当船舶运力限制增加,空箱调运量的增加程度非常小,租箱量的变动也不很明显。据此分析本文推测得出:限制调运的主要因素是租箱成本与调运成本的相对高低关系,而不是船舶运力的限制制约了集装箱的调运,成本因素是决定和影响整个调箱、租箱策略的主要因素。仅仅依靠更新大型船舶,无法明显的改善空箱调运问题。本文的创新之处:(1)对集装箱空箱调运的SWOT分析。理论上寻求最佳策略组合。(2)建立了海上空箱调运动态模型。该模型将调运费用细分为空箱装船费用、卸船费用和空箱运输费用。以调运费用(包括装船费用、卸箱费用和空箱运输费用)最省为目标函数,考虑到空箱供给能力、空箱需求和船舶运输能力等限制条件。(3)针对国内现有空箱海上调运随机模型,建立了海上空箱调运动态随机模型。(4)利用LING09.0软件编程,进行求解,完成了大规模的纯整数线性规划计算,得出了相对合理的空箱调箱及租箱决策结果