随着经济的快速增长,导致全球变暖的温室效应日益突出,严重威胁到了人类的生存和发展。《斯特恩报告》指出,在全球碳排放中,物流配送的碳排放占到了14%。我国物流业燃油消耗占总消耗的34%左右,碳排放量占我国总碳排放的约19%,能耗成本已经占据了物流企业成本的40%,甚至80%的比重。作为一个高能耗、高污染的行业,物流业承担着不可推卸的节能减排责任。而在降低物流成本、发展绿色物流方面,多式联运(multi-modal transportation)具有极为重要的作用。多式联运是采用两种或两种以上不同运输方式进行联运的运输组织形式,其目的是要综合各种运输方式的优点,以实现最优化的绩效。多式联运具有价格低廉、运输高效、环境友好等特点,并能为企业带来显著的效益。然而,我国公路、铁路、水路、航空运输之间的联网运输能力却很差,80%以上的货物运输仍然仅仅依赖公路,从而导致物流成本居高不下。本研究一方面,从微观经济活动层面针对受到区域性强制性碳减排约束的物流系统(如以物流企业为核心的供应链),在路段多属性(指诸如路段长度、运输模式、交通工具、单位运输成本、单位运输碳排放、运输速度、通行能力等对物流配送决策产生重要影响的特征)、节点转运成本/转运碳排放非独立(指该节点处的转运成本/转运碳排放取决于进入以及离开该节点的运输模式与交通工具之组合)、实施多式联运的复杂物流网络中同时考虑经济效益(运输成本)和绿色效益(碳排放量或能耗)这两种绩效准则的物流配送决策优化问题,优化物流联运机制,选择最优的运输模式、交通工具以及运输路径的配送方案;另一方面,在此基础上,分析强制性碳减排环境下的相关政策(例如碳税政策和碳交易政策)对政府与物流企业的影响,进而从宏观层面对政府与物流企业对强制性碳减排环境下的政策选择(例如选择碳税政策还是碳交易政策)进行两阶段博弈研究。分析结果表明,本研究所提出的模型具有良好的稳健性,尽管问题是NP-hard的,但我们通过适当的模型研究,使得现实问题在合理的时间内通过计算机得到了求解。流量约束的存在,不仅会造成最优运输路径的多路径化、所用到的运输模式与交通工具的组合的多样化,而且会导致成本和碳排放的增加;产品种类或者供需点的增加,也会造成最优运输路径的多路径化。除此之外,对于配送方案多目标优化问题,流量约束会导致其帕累托前沿发生明显偏移;而产品种类或者供需点的增加,会使得帕累托前沿变得更弯曲,在碳排放减少相同数量的情况下,成本会增加得更多。碳税政策较之碳交易政策给企业造成更大的成本、对企业的不利影响更大;同时,碳税政策较之碳交易政策使得政府面对更大的社会成本、对整个社会的不利影响更大。当政府与代表性物流企业就碳税政策与碳交易政策进行两阶段博弈时,研究结果显示,代表性物流企业偏好碳交易政策,政府也偏好碳交易政策。总而言之,本研究一方面从微观层面揭示了强制性碳减排环境下,物流企业考虑路段多属性和节点转运成本/转运碳排放非独立的复杂物流网络的配送优化方案,为物流企业在强制性碳减排环境下优化物流配送方案、实现稀缺资源的优化配置提供了科学依据和有效支持;另一方面分析了强制性碳减排环境下的相关政策——碳税政策和碳交易政策——对政府与物流企业的影响,从宏观层面揭示了政府与物流企业对强制性碳减排环境下的相关政策的选择进行博弈的纳什均衡解,从博弈论的视角指出在强制性碳减排环境下政府应该实施碳交易政策,从而减少实施强制性碳减排政策的成本以及由成本而引起的政策实施的阻力。