基于lotka-volterra模型的集装箱港口竞合关系研究

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1、分类号：F550.8110710-2012123042硕士学位论文基于Lotka-Volterra模型的集装箱港口竞合关系研究周志翔导师姓名职称马暕副教授申请学位级别工学硕士学科专业名称物流工程与管理论文提交日期2015年4月30日论文答辩日期2015年6月13日学位授予单位长安大学StudyontheCoopetitionrelationshipbetweencontainerportsBasedontheLotka-VolterraModelADissertationSubmittedfortheDegreeofMas

2、terCandidate：ZhouZhixiangSupervisor：A.Prof.MaJianChang’anUniversity，Xi’an，China摘要随着我国经济进入转型升级的关键时期，沿海集装箱港口的吞吐量开始进入“稳中求增”的新常态，然而为争夺货源，港口间往往出现喂给港单独开辟航线分流枢纽港、枢纽港间为争夺区域航运中心而无序竞争的情况，港口间并没有形成良好的区域竞争力，无法面对新常态下周边国家的港口的挑战。鉴于此，论文以Lotka-Volterra模型为基础、集装箱港口竞合关系为对象展开探索性研究。论文从模

3、型构建和实例分析两个方面展开研究。模型构建方面：目前的港口Lotka-Volterra模型没有考虑港口吞吐量的结构，本文引入港口间重叠市场占比k，建立了更符合实际的反映港口竞合关系的Lotka-Volterra模型，分析了模型的平衡态及其稳定性，并以博弈论的视角对港口间的竞合策略进行了研究，发现港口间的合作需要外力的推动，并具体求解了推力的大小和比值。实例分析方面：由于Lotka-Volterra模型的参数难以确定，现阶段鲜有文献用Lotka-Volterra模型对港口问题进行实证研究。本文在现有方法的基础上，结合营口港和

4、大连港的实际情况，对反映两港口竞合关系的Lotka-Volterra模型的参数进行了估计，并通过竞合系数的数值辨析了营口港和大连港的竞合关系，而且利用matlab软件进行数值模拟，验证了Lotka-Volterra模型竞合系数的增加能显著提高集装箱吞吐量。论文的主要结论包括：（1）港口间既不能极端竞争，又不能过度依赖，只有在保持适当的竞争时才能不断提高自身竞争力。（2）港口间长期保持稳定的合作，能够促进整个市场的需求增长，当竞合系数接近1/k时达到理论上的最优竞合策略。（3）港口间很难自发地进行密切合作，需要得到外力的推动

5、，当港口间的竞合系数接近-1/k时，促进合作的推力最小，即激烈的竞争条件反而会促进港口间的合作。（4）在由外力推动港口间密切合作的过程中，单方面合作情形下所需推力更大。（5）当港口间在外力的推动下采取合作策略时，只有将作用于两港口间的推力大小的比值维持在N1(1+kα)/N2(1+kβ)时，港口间的竞合系数才能更加稳定地增加。关键词：集装箱港口，生态学，Lotka-Volterra模型，竞合IAbstractWiththeeconomyofourcountryhasenteredthekeyperiodoftransfor

6、mationandupgrading,thecoastalcontainerportthroughputgrowthdecreased,however,isfightingforthesourceport,oftendisorderlycompetition,andhasnotformedtheregionalcompetitivenessofgood,unabletofacethechallengeofeighboringcountriesport.Therefore,topromotethedevelopmentoft

7、herelationshipbetweenthein-depthstudyofporttoportcoordination,isaveryrealisticproblem.Inviewofthis,thispaperbasedontheLotka-Volterramodeltostudytherelationshipbetweencontainerports.Thispaperstudiesthemodelconstructionandmodelanalysis.modelconstruction:Lotka-Volter

8、raportmodelcurrentlydoesnotconsiderthestructureofportthroughput,thispaperintroducestheportoverlapbetweenthemarketshareofK,theLotka-Volterramodelisestabl