在民航发展的重要阶段,民航局提出“一二三三四”发展战略,其中对搭建航线网络提出了较高要求^[1]。在民航发展的今天,国内航线同质化程度较高,且存在大量有开发潜力的新航线,如何打造新形势下的航线网络是航空公司不得不面对的难题;并且随着机场属地化政策实施深入,政府对航线开发资金补贴也日益增多,不仅中小机场获批开通新航线的补贴资金投入量巨大,同时部分大型机场也有相应的补贴资金,如何在补贴资金的影响下科学搭建枢纽航线网络以响应民航局号召,航空公司急需理论和技术支撑。因此本文从航空公司和市场补贴提供者两方面着手,提出了市场补贴提供者参与下的枢纽航线网络设计这一问题,并搭建了枢纽航线网络设计双层规划模型,以期能够对航空公司航线网络设计提出理论指导。本文开展的主要研究工作如下:（1）梳理了枢纽航线网络设计问题国内外研究文献成果,对枢纽航线网络发展进程中的重要文献进行了归纳;总结了枢纽容量限制下的Campbell航线网络模型的不足之处,通过增加相应约束条件改进模型的不足,并通过算例分析验证改进模型的可行性;（2）以改进后的Campbell四下标航线网络模型为基础,放宽只有航空公司一个决策者的基本假设条件,以航空公司和市场补贴提供者两个决策者为主体构建双层数学规划模型。上层决策者为航空公司,以枢纽机场选址、客流路径为决策变量,设计相应的严格枢纽航线网络,同时在决策中筛选下层市场补贴提供者提供的补贴方案并将决策信息传递给下层。下层决策者为市场补贴提供者,在上层传递的决策信息的基础上,开展相应的补贴方案定价决策,并实现运输O&D客流量的最大化,以此构建市场补贴提供者参与下严格枢纽航线网络模型,借助国内24个城市的相关数据进行算例分析,结果验证了模型的有效性;（3）进一步放宽严格枢纽中转限制条件,即非枢纽节点之间的O&D客流不仅可以通过枢纽中转,也可以采取直达方式运输。以此构建市场补贴提供者参与下非严格枢纽航线网络模型。上层航空公司对非严格枢纽航线网络方案进行决策,下层市场补贴提供者开展相应的补贴定价方案决策,算例分析验证了模型可行。