港口物流资源纵向整合是解决港口物流资源丰富与物流成本居高不下这个矛盾的有效措施,决定了港口企业能否在激烈的航运市场竞争环境下取得发展先机。从国内外港口整合实践可以看出,正确选择参与整合主体,并解决不同主体之间由于利益竞争造成的整合关系不稳定性是港口物流资源纵向整合的关键问题。港口物流服务链与物流服务网络的资源纵向整合呈现出不同的特点。港口物流服务链整合时各整合主体只关注从与其唯一对应的上游或者下游企业获取的利益,而物流服务网络整合时则要考虑关系复杂的众多主体之间利益分配问题。那么如何针对不同的特点,设计出具有针对性的能够体现出收益合理分配的港口物流资源纵向整合优化模型,便是本文研究的目标。本文运用收益共享理论,在对港口物流资源纵向整合文献的研究成果进行总结,对研究不足进行分析之后,按照由整合主体较少的港口物流服务链的整合到整合主体众多,彼此关系复杂的港口物流服务网络的整合,由市场环境平稳状态下的固定收益共享(某一定值)到市场环境波动情况下的变动收益共享的递进关系,研究了港口物流资源纵向整合问题。首先对单一链条结构下的港口物流资源进行纵向整合研究。运用命题分析法论证了港口物流资源纵向整合的有效性,并对港口物流服务链上下游企业的决策行为进行了斯坦克尔伯格(Stackelberg)博弈分析,提出了以港口收益最大化为目标的收益共享优化模型,并对主要不确定因素进行了敏感性分析。求解得到了合理的收益共享比例,可以实现港口物流服务链纵向整合后上下游企业各自的收益及整体收益的提高,且需求价格弹性的变化对收益的影响程度显著。其次,由单一链条到复杂网络扩展问题,分析了结构复杂的港口物流服务网络上下游企业之间的利益关系,提出了固定收益共享情况下的港口物流资源纵向整合双层规划模型,并设计了双层迭代算法和混合遗传启发式算法。该模型可以找到港口整合收益最大的物流资源纵向整合方案,且固定共享收益的大小对整合方案有很大的影响。第三,进一步考虑航运市场变化对港口收益的影响,针对确定固定共享收益困难的问题,提出了变动收益共享情况下的港口物流资源纵向整合优化模型。同时本文以东北地区的某种货物运输为例,针对不同市场环境,确定了单一链条结构下和复杂网络结构下港口投入的收益共享比例(或某一定值),计算出了港口腹地货物的流动分布情况,对港口物流资源进行了有效的纵向整合,提高了港口竞争力。