在20世纪的最后几年，世界贸易的增长已经持续超过了大多数国家国民生产总值的增长，在大陆间贸易的大宗物资的运输业务中，航运成了无可争议的垄断者，毫无疑问，作为航运大家庭中一员的不定期船运输的地位是不可动摇的；全球化供应链管理水平的不断提高、顾客定制化服务理念的迅速兴起，对具有悠久历史但迄今还局限于传统管理手段和方式的不定期船运输来说既是严重的挑战也是难得的机遇；不定期船运输企业如何在新的竞争形势和条件下达到既可获得丰厚的利润回报又可以尽最大可能地满足客户特定的服务需求的目标是一个值得研究且具有较高应用价值和理论价值的课题，因此，论文选择了基于海运供应链管理观点的不定期船运输系统优化展开研究。首先，论文认为持续发展的世界经济和不断繁荣的国际航运市场为不定期船运输的进一步发展奠定了坚实的基础；全球化供应链管理水平的不断提高，日趋激烈的竞争趋势以及世界不定期船运输的运作实践客观上期待着航运企业不断地提高经营管理决策水平，是对系统进行优化研究的内在驱动力；港航EDI的广泛使用、相关学科的迅猛发展以及各种新型简便优化计算软件的相继出现为研究提供了数据和工具方面的支撑平台，因此在这种背景和条件下对不定期船运输展开优化研究是可行的、有意义的。在对大量相关文献的分析和总结的基础上，论文认为迄今的有关研究大多涉及的是单一货种、特定数量、固定装卸港、固定运价、给定时间周期内的货物运输，以极小化船舶数量和运输成本等为目标的一阶段一次性静态决策的问题；严格意义上的不定期船运输的库存路线集成优化的模型鲜见，已有的极小部分研究也是以静态单周期的船舶数目最小和运输成本最低为目标，很少涉及多阶段库存平衡问题以及合适船舶的调度问题；容纳从航线优化、市场经营、船舶管理、安全管理、成本控制、绩效评估到船舶经营模式、船队发展建设等一系列管理范畴的决策支持系统的开发是未来研究的重点和热点。在基于满意路径的航线规划的研究中，论文以时间因素为突破口，给出了满意路径的定义，把船舶的到港时间定义为限制期，把两港之间航行的必要时间由一个实数拓广为一个区间数，从而把基于作业层面的不定期船航线规划问题抽象为在一个广义赋权图中寻找满意路径的问题；论文对满意路径的性质及存在性进行了证明；论文建立了基于满意路径特征函数的Mixed Integer Nonlinear Programming Model模型，简记为MINLP模型和基于满意度函数的修正MINLP—Ⅱ模型，证明了满意路径和优化模型解的等价关系以及两个优化模型之间的等价关系，仿真计算的结果表明所建立的模型是合理有效的。在基于满意路径的船期规划的研究中，论文首先建立了单一装货港、满足客户强调的运输批量要求的Mixed Interval Integer Programming模型，简记为MIIP模型，并且与Ronen模型进行了对比研究，结论认为MIIP模型较Ronen模型有三个方面的改进，其一是较Ronen模型二元变量的个数大幅度地减少了；其二较Ronen的模型更具有稳健性并修正了Ronen模型的缺陷，其三是首次考虑了客户批量运输的特殊要求；同时也真实地推广了Seong Cheol模型；接着，论文建立了多装货港的MIIP-Ⅱ模型和多货种多装货港的MIIP-Ⅲ模型，证明了系列优化模型均为凸规划问题；运用对偶理论的技巧证明了优化模型及其对偶的三个基本关系定理，从而证明了最优解的存在；给出了一个求解配载子问题的启发式算法和针对优化模型的混合二阶段启发式算法，仿真结果表明了模型的有效性。在基于海运供应链管理的库存路线集成优化研究中，论文认为其实质是在给定的船舶运输能力、各个港口的仓库容量能力以及供应商生产能力和生产商的生产能力等客观条件限制下，以系统总的运营成本最小为目标，规划未来若干周期的最优批量运输安排的技术管理问题，在海运供应链中某一产品的批量，就是在满足生产所需的前提下，均衡装货港和卸货港的库存平衡的货物运输数量，该批量受到船舶的运输能力和各个港口仓库库存能力限制，同时也决定了各个港口仓库的库存水平；论文建立了一个基于作业层面多周期多货种涉及多艘船舶调度的库存路线集成优化模型Integrated Optimization of Inventory Routing模型，简记为IOIR模型，给出了一个基于二阶段求解优化模型的思路，即第一阶段求解一个不考虑船舶船期约束的RIOIR模型，可以获得各个阶段各个港口的库存策略和各种货物运输批量的准备，在此基础上给出一个基于广义赋权二部图的饱和任务集的启发式算法为第二阶段的求解；证明了三个基本定理从理论上保证了IOIR模型最优解的存在，并且分析了有关模型之间的关系，仿真结果表明了模型和算法的可靠性；结论认为IOIR模型的约束条件是相容，优化后的批量分配和运输可以使得装、卸港口的货物库存达到多阶段动态的平衡；模型对输入初值的有敏感的反应，说明建立的模型可以真实地描述多港口、多货种、多船舶以及多个决策周期的动态海运系统，可以使用该模型来进行经营情景的分析；在满足周期内运量不超过船舶运力的条件下仿真计算均可以获得稳定的全局最优解说明IOIR模型具有良好的鲁棒性。在基于优化的决策支持系统的研究中，论文提出了构建集优化实时调度、经营绩效评估及基于计量经济分析的中长期预测决策三位一体的不定期船决策支持系统的框架；从三个主要系统出发对每个子系统的工作方式进行了探讨：对数据库子系统主要研究了作业性数据库子系统和基于历史统计时间序列数据库的工作流程和工作方式；对模型库子系统着重分析了基于宏观分析的时间序列模型和基于作业层面的数量模型的工作方式；会话管理子系统则主要介绍了设计要点和策略；最后对开发工具的选择、已有的研究基础和可能遇到的问题进行了简要的介绍和分析。此外，论文虽然是以海运中不定期船运输系统为背景，但是这些优化模型均可以完整地推广到一般物流系统中类似的问题中去，因为目前对一般物流系统的配送的研究大多以投入使用的运载工具数量最小，运输成本最低为目标，极小考虑运载工具的合适调度和系统总的运营成本最优的问题，因此，从这个意义上讲论文建立的系列优化模型具有较高的理论价值。总之，论文不仅对所研究的问题进行了细致的分析，使用精确的数学语言进行了刻画，同时也对优化模型解的存在性进行了理论上的证明并设计了有效的求解方法。