航空运输是我国改革开放以来增长最快的交通运输方式,中国经济的快速发展对更高效的民航运输网络的需求,必将带来航空网络中新航线的建立。如何选择新基地以及将新基地的航线有效融合进现有网络中是航空公司提高其竞争优势的重要途径。同时面临着航空网络的不断增长,网络的容错性即鲁棒性的改进也是亟待解决的重要问题。复杂网络理论作为近年来系统科学发展前沿,为深入研究交通网络的各种特性和动力学过程以及拓扑结构间的相互作用等问题奠定了理论基础,也为航空网络的研究提供了一种全新的思考角度。本文结构分为六部分,第一部分针对目前我国航线网络规划现状提出选题的意义,总结相关研究文献,提出本文的技术路线和创新点。第二部分引入了三种基本网络模型以及复杂网络的效率优化方法。第三部分对航空网络的复杂性和静态统计特征进行定义和描述,并对适用于航空网络效率计算的模型及算法进行改进。第四部分将复杂网络的效率理论应用于航空公司的基地选择的实例分析过程中,结合经济性指标对实证航空公司的航线网络进行测评和规划。第五部分对航空网络的鲁棒性进行模拟仿真,针对蓄意攻击和随机攻击提出相应的提高航空网络鲁棒性的优化改进意见。第六部分对论文的研究成果进行了总结并对进一步的研究工作进行展望。本文的创新点主要在于将复杂网络理论应用到航空网络的两大问题——基地选择和鲁棒性改进中,通过改进网络效率的计算模型,将系统性思想应用于航空网络的规划过程中。