从二十世纪七十年代起集装箱货运已经成为全球海运服务的标准。由于集装箱班轮运输业具有收益管理应用的典型特征，基于收益管理的思想对集装箱班轮运输业进行研究是加强集装箱班轮运输管理的一个重要思路。所谓收益管理就是使集装箱运输企业在最佳的时机以最好的价格出售最正确的舱位给最合适的顾客的方法，以创造最大的集装箱舱位销售收益。它可以很好地解决集装箱舱位的易逝性问题，使集装箱运输企业能在需求随机和供给短期不可调节的情况下更好地进行价格的制定和能力的分配，从而提高收入和利润。本文较深入地研究了集装箱海运收益管理中的超订、能力分配和定价等一系列问题，主要研究内容如下：论文第2章，建立了以期望总成本最小化为目标、能力随机的不考虑空箱调运的超订模型，讨论了随机运输能力离散和连续两种情况下如何确定集装箱舱位的最优超订水平。为解决空箱调运问题，建立了能力随机的考虑空箱调运的超订模型，证明了在能力随机的情况下当考虑空箱调运时最优超订水平降低。算例中运用模型分别求解出不考虑空箱调运时和考虑空箱调运时的最优超订水平，并得到两种情况下的最优超订水平之差。第3章，在充分考虑集装箱海运的二维属性，包括不同尺寸的集装箱类型以及班轮的容量和重量双重约束的基础上，基于收益管理的思想建立了一个多班轮多航段能力分配的随机模型。运用稳健优化方法将其转化为整数线性规划模型，并给出了实际应用中情景及其发生概率的获取方法，然后采用遗传算法进行求解，在算例中，得到了不同箱型的最优和满意的承运方案，并且通过数值分析得到三个有益的性质和管理启示。第4章，研究了考虑多种箱型的集装箱海运二维收益管理动态能力分配随机模型，用一个两箱型的特例分析了计算最优策略的困难性，并证明了模型价值函数的上界，基于分解降维的方法把二维问题分解为两个计算上可行的一维问题。在此基础上，进一步研究了一个包含四种箱型的有特色的问题，运用该方法建立模型并提出求解的算法，通过算例说明了动态能力分配策略的制定过程，并对二维动态规划最优策略与启发式策略作了比较。研究结果表明：在能力为两个维度的情况下，20英尺或40英尺箱位的期望边际价值不一定具有单调性；当二维能力相对较大时，二维动态规划最优策略与启发式策略的最大期望收益的比值接近于1。第5章，系统考察重箱和空箱运输，研究了集装箱海运收益管理静态舱位定价与分配模型，证明了最大期望收益对于集装箱货流不平衡因子非递增。通过数值仿真对建立的模型进行了分析和讨论，得到了集装箱的最优舱位定价和分配，以及一系列有益的管理启示。第6章，提出了集装箱海运二维收益管理多航段多箱型动态定价模型，证明了模型价值函数的上界，基于降维的思想提出了一种更为实际的启发式算法，并且阐明了在单航段单箱型和两航段单箱型两种情况下能够得到一组临界决策值，在算例中分析了单航段单箱型、单航段多箱型和多航段多箱型三种情况下的动态定价策略，研究结果表明：在单航段单箱型的情况下，最优定价具有单调性；在单航段多箱型和多航段多箱型的情况下，最优定价都不一定具有单调性。