在全球供应链日益发展、世界贸易蓬勃的背景下,航空货运业已经成为支撑经济全球化发展的重要支柱产业之一。作为航空货运业的主要参与者,航空公司纷纷制定运营管理策略,以提升货运能力利用效率,优化货运能力运营管理。然而,由于复杂多变的国际环境和难以预估的运营风险,为航空公司设计更加稳定的能力管理策略和合作机制是极具研究价值的。具体而言,由于面临同业竞争、货运代理商共谋等因素,航空公司常常会无法获得稳定的货物运输需求,导致货运能力利用效率低下、潜在收益损失。所以,为航空公司设计策略选择货运代理商为长期合作伙伴,以提升稳定的长期收益是有必要的。另一方面,由于需求不确定性大、信息更新速度快以及销售手段多样,航空公司需要研究出有效的能力管理策略,达到提升能力使用效率和平衡不同销售方式带来收益的目标。本论文主要展开了以下三个方面的研究工作:(1)考虑货运中断的航空货运代理商选择的决策分析。首先,基于分布式鲁棒优化方法,构建了考虑中断风险的货运代理商选择问题的两阶段随机优化模型,通过对模型性质的分析,得出了最差情形时的货运中断的分布并依此推出等价的简化模型,接着设计了可以有效求解模型的基于benders分解的迭代算法,最后通过实例分析为航空公司选择出策略性的货运代理商合作伙伴。(2)考虑长期合同和短期市场的货运能力分配和定价策略的决策方法研究。首先,基于鲁棒优化方法,构建了长期合同能力规划与短期市场定价销售的两阶段随机优化模型,针对一般形式和加和形式的价格-随机需求函数,分析了短期市场定价模型的性质,并提出了一种简化的短期市场定价模型,接着考虑长期市场存在多面体不确定性时提出了长期合同能力规划的可解等价形式,最后提出综合考虑长期合同能力规划与短期市场定价销售问题的凸优化问题,并通过数值分析验证上述结论并对最优能力管理策略进行分析。(3)考虑以最优化后悔值作为目标函数的航空货运动态定价策略的决策方法研究。首先,我们构建了以最优化最大可能后悔值为目标函数的两阶段鲁棒定价模型,接着我们阐述解空间的分割方法使得在已知需求上下界、分位数和均值等信息的情形下,目标函数在每个分割后得到的小解空间上为分段线性函数,并证明动态定价算法为多项式算法,最后我们通过数值实验分析了算法的可靠性和适用性。