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原文传递远洋班轮运输双寡头即期市场动态定价研究

论文题名：	远洋班轮运输双寡头即期市场动态定价研究
关键词：	班轮运输;双寡头即期市场;收益管理;动态定价;广义纳什均衡问题
摘要：	集装箱班轮运输（简称：班轮运输）是全球工业品和一般消费品海运贸易的主体，是全球供应链体系重塑的重要支柱。在中美经贸及地缘政治摩擦持续升温、全球新冠疫情（COVID-19）持续、俄乌冲突爆发等百年未有之大变局下，伴随着船公司班轮运输联盟化战略的推广实施，以及在线订舱技术的普及应用，班轮运输市场垄断竞争日益加剧，在许多相同或相似的远洋航线或远洋航线网络上，出现了双寡头船公司同质化竞争的市场格局。在需求瞬息变化的远洋班轮运输即期市场中，动态地制定或调整运价已成为船公司提高班轮运输收益、保持市场竞争力的关键。因此，远洋班轮运输双寡头即期市场的动态定价优化研究是船公司迫切需要解决的一个核心问题。　　在班轮运输中，随着船公司在线订舱和即时报价业务的开展，现有的定价机制灵活性低，难以满足当前船公司实际应用的要求，已有针对班轮运输双寡头即期市场动态定价相关研究也比较匮乏。为此，本文依据远洋班轮运输双寡头即期市场存在的（1）两家寡头船公司在同一航线上直接竞争，且区域内无其它关联航线网络；（2）两家寡头船公司在同一航线上直接竞争，且区域内还分别经营与直接竞争航线有重叠航段的其它航线网络；（3）两家寡头船公司在区域内存在起讫（OriginDestination,OD）港口对部分相同的差异化航线上竞争；（4）两家寡头船公司在班轮运输即期市场航次揽货与定价决策存在双决策期等四种典型情形，对远洋班轮运输双寡头即期市场动态定价问题开展研究。具体如下：　　(1)针对两家寡头船公司在同一航线上竞争情形下的班轮运输即期市场动态定价问题，从时间与竞争对即期市场运输需求的影响分析入手，将揽货期划分为若干时段，建立同一航线竞争情形下的即期市场分时段动态定价模型，结合广义纳什均衡问题的凸性假设和KKT条件，设计模型求解方法，获得两家寡头船公司即期市场动态定价博弈均衡解。以不同规模测试实例对模型和算法的合理性和有效性加以验证，通过对客户运价敏感度、市场竞争强度、OD港口对数量等因素的敏感性分析，探索上述因素对同一航线情形下的双寡头即期市场动态定价决策及船公司航次收益的影响。　　(2)针对两家寡头船公司航线网络存在重叠航段竞争情形下的即期市场动态定价问题，提出基于重叠航段上行程时间比例的货流分配方案，建立考虑航线网络有重叠航段的即期市场多OD港口对分时段动态定价模型，运用拉格朗日函数及KKT条件性质分析博弈均衡解的性质，设计基于广义纳什均衡问题线性互补和KKT条件系统求解方法，获得两家寡头船公司即期市场动态定价博弈均衡解。以跨太平洋区域航线网络为实例，对模型和算法的合理性和有效性加以验证，通过对订舱时间、竞争强度、客户价格敏感性等因素的敏感性分析，探索上述因素对有重叠航段情形下的双寡头即期市场定价决策及船公司航次收益的影响。　　(3)针对两家寡头船公司在差异化远洋航线上竞争情形下的即期市场动态定价问题，通过分析航线网络结构、订舱周期、船舶容量和各OD港口对运输收益等因素对集装箱运价和船舶舱位容量控制的影响，提出竞争性与非竞争性两类需求函数，建立分时段动态定价和容量控制非线性混合整数广义纳什均衡博弈模型，以连续可微广义纳什均衡问题的KKT条件系为初始可行解，设计可证收敛的最佳响应分解算法。以跨太平洋航线网络为实例，对模型和算法的合理性和有效性加以验证，通过对竞争强度、客户价格敏感性和即期市场潜在需求等因素的敏感性分析，探索上述因素对差异化远洋航线竞争情形下的双寡头即期市场定价决策及船公司航次收益的影响。　　(4)针对难以同时准确预测航次去程和回程需求下的双寡头即期市场动态定价问题，依据远洋班轮运输航次去程和回程的空间和时间差异，设计航次去程和回程揽货与定价双决策期，运用动态博弈理论，引入离散状态转移方程，建立基于时空网络双寡头即期市场双决策期动态定价博弈模型，应用增广哈密顿函数，构造模型松弛后的KKT条件系统，将模型转化成混合互补问题及求解获得初始解的基础上，设计了正则化最佳响应分解迭代算法。实例验证模型和算法的合理性和有效性，通过对竞争强度、客户价格敏感性和即期市场潜在需求等因素的敏感性分析，探索上述因素对双决策期情形下的双寡头即期市场定价决策及船公司航次收益的影响。　　研究结果表明：（1）船公司根据即期市场客户需求规律采用分时段动态定价，可以有效提高班轮运输即期市场航次收益。（2）双寡头竞争市场下，两家船公司的利润并不都是随着竞争强度增强而下降，运营航线挂靠更多港口的船公司在激烈的市场中可以获得更多的客户，抵消价格战带来的损失。因此，船公司的战略联盟和航线差异化有助于降低竞争带来的不利影响。（3）双寡头即期市场双决策期动态定价模型有效地解决了难以同时准确预测航次去程和回程需求的问题，有助于实现远洋班轮运输航次收益的全局优化。　　本文研究结论丰富和完善了远洋班轮运输动态定价的研究成果，对有效地管理班轮运输市场的动态变化、寻求持续的盈利能力和提高市场竞争力具有非常重要的现实意义，同时为船公司解决即时报价和在线订舱的运力分配提供重要的启示。
作者：	宋巍
专业：	物流工程与管理
导师：	杨华龙
授予学位：	博士
授予学位单位：	大连海事大学
学位年度：	2022