工程物流服务的安全性和时效性要求越来越高。第四方物流具有提供综合供应链物流解决方案、提高物流运作效率和降低物流运作成本的能力。因此,运用第四方物流理论研究工程物流系统的运作问题,具有重要的理论意义和实际应用价值。论文首先在分析工程物流特性、构成要素和体系的基础上,提出了工程物资分类的新方法和工程物流成员企业间相互关系的概念模型。在分析现行工程物流运作模式优、缺点的基础上,提出了基于4PL本质内涵的工程物资供应物流新模式。通过解析工程项目4PL服务产生的动因,构建了工程项目4PL服务的运作体系模型和运作实现的具体方案。论文在分析现有3PL服务商评判、选择方法的基础上,构建了基于RFP选择法的工程项目3PL服务商选择流程,确定了工程物流3PL服务商选择的指标体系,建立了基于AHP-GRAP的工程项目3PL服务商的评价和选择模型,并通过算例分析了其可行性。通过分析工程物流供应链构建前、后和4PL服务商进入供应链前、后的交易成本,建立了基于交易成本的4PL服务协调机制模型,深刻分析了4PL运作下的工程物流供应链的盈利空间。在分析4PL运作利益分配模式的基础上,通过成员企业利益分配的一次性博弈分析,合理设计4PL服务商与成员企业间的合作与利益分配机制,使工程物流供应链中成员企业的纳什均衡努力水平和收益,接近甚至达到帕累托均衡努力水平和收益。