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摘 要

本文首先介绍了线性规划及其对偶理论和合作博弈论及其解的概念等相关知识，然后在这些理论的基础上分别建立了单个货运代理运载能力的预定量决策模型和多个货运代理运载能力的合作博弈模型，这些模型都是典型的线性规划模型。其中第一个模型是一个两阶段的随机规划模型，第二个模型是一个合作博弈模型，同时我们对于多个货运代理合作时的情形还提出了一种总收益或利润的分配方法，并且利用对偶理论和B-S定理证明了该模型的解的存在性和分配方法的稳定性。该结果表明不同的货运代理之间可以通过共享货运能力来完成客户的需求，以此来提高各自的收益或利润。最后，我们主要通过案例分析的方法来对已经建立的模型和总收益或利润的分配方法进行实证研究和合理性分析。

关键词：货运代理，线性规划，对偶理论，合作博弈，核，B-S定理

The Cooperative Game Model of Freight Forwarders’ Carrying Capacities

Abstract

This paper first introduced the theory of linear programming as well as its duality theory, the cooperative game theory as well as its solution concept and other related knowledge. And then we established the decision-making model of the predetermined amount of a single freight forwarder’s carrying capacity and the cooperative game model of a plurality of freight forwarders’ carrying capacities on the basis of these theories respectively, which were both typical linear programming model. Among them, the first model was a two-stage stochastic programming model, the second model was a cooperative game model, and we also proposed an allocation method for the total revenues or profits for the case when the plurality of freight forwarders cooperated at the same time, furthermore, the duality theory and B-S Theorem were used for proving the existence of solutions of the model and the stability of the allocation method. The results showed that different freight forwarders can complete the customers’ needs by sharing their own freight capacities, in order to increase their respective revenues or profits. Finally, we mainly made the empirical research and the rational analysis for the model which has been established and the allocation method of the total revenues or profits by the method of case analysis.

Key words: freight forwarders, linear programming, duality theory, cooperative games, core, B-S Theorem

目录

摘要 i

Abstract ii

第一章 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 本文的主要研究内容和论文结构 3

第二章 相关理论基础 5

2.1 线性规划相关知识 5

2.2 合作博弈论相关知识 7

第三章 货运代理运载能力的合作博弈模型 10

3.1 单个货运代理运载能力的预定量决策模型 11

3.2 多个货运代理运载能力的合作博弈模型 12

3.3 货运代理合作博弈的分配方法 15

第四章 案例分析 18

第五章 结论 23

致谢 24

参考文献（References） 25

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

在日常生活中，人们有时候为了达到各种各样的目的，不得不经常参加各种事务性活动。如果人们因为其它事情的耽搁而不能亲自去参加这些事务的时候，那么他们一般就会将这些活动交由他人代替其参加，并且处理与该事务相关的一些业务，这时代理就出现了。

近些年来，物流运输企业在全球贸易中扮演着越来越重要的角色。然而，在物流运输过程中，运输企业不仅要运输货物，而且还要招揽客户，同时处理揽货、包装等过程。随着运输量的越来越大，运输企业已经难以承担全部的过程，货运代理机构由此逐渐产生。

货运代理的主要职责就是根据货主的要求，代办各种货物运输服务，他们在托运人和运输企业或者承运人之间起到桥梁作用。其主要操作包括收货、包装、运输容量的预定、容器装载、货物整合策略和路径规划等。现在，我们将按照一票货物的运输流程来简单地阐述货主、货运代理和承运人三者之间的关系，如图1-1所示：

图1-1 货主、货运代理和承运人三者之间的关系

首先，承运人在与货主之间达成贸易协议以后，为了履行这个协议，他就得与货运代理之间签订一份运输合同。在这个合同中，货主是托运人，货运代理是契约托运人，由于货运代理本身不具有运输能力，他必须与拥有运载能力的承运人之间再签订一份运输合同。在这个合同中，货运代理是托运人。这里的运输合同A与B是两个完全独立的合同。由此可见，货运代理是以事主的身份出现在这两个合同之中，他是一个既非货主也非承运人的代理。为了对这两个合同加以区别，人们通常将运输合同A称为“纸质运输合同”，将其中的货运代理称为“契约托运人”，也就是说，他不是真正的承运人。相反，人们将运输合同B称为“实际运输合同”，将拥有运载能力的承运人称为“实际托运人”，货运代理在这个“实际运输合同”中就像一个货主或者商人一样，他是一个地地道道的托运人。

对于没有运输能力的货运代理来说，他们需要在每个周期开始前先向运输公司或者承运人预定运输容量，然后将接收到客户委托给运输公司或者承运人的不超过预定运输容量的物品。然而在这个过程中，货运代理往往难以准确的预测客户的需求量，从而导致货运代理预定的运输容量会存在不足和过剩两种情况，这使得他们增加了自己的成本或者达不到最高利润。当货运容量预订不足时就会导致客户的托运物品不得不延至下个周期运输，从而招致客户不满。但是当运输容量过剩时又会因为不能完全用完货运能力而造成资源的浪费。

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