近年来,随着互联网的普及,人们开始逐渐习惯于通过网络订购商品。电子商务能够利用科技方便快捷地满足人们对商品的需求,目前已进入高速发展的时期。为了支持电子商务的发展,中国许多企业致力于自身的电商供应链建设,如阿里巴巴和京东。供应链的核心竞争力就是物流系统,特别是配送中心,因为它负责着商品从制造商到客户的流通。与传统的营销模式相比,电子商务在物流领域有它独有的需求,包括多类型的商品,小批量、多批次的订单和订单快速响应的客户需求。考虑到这些新特点,一般的配送中心布局如果直接应用于电商的配送中心,可能会不太适用。比如,像电商负责处理如此多种类的商品,一般配送中心的布局根本无法满足仓储和分拣的空间需求,同时,多批次的订单及快速的客户响应需求也对配送中心的效率提出了更高的要求,传统配送中心以传统营销商为服务对象,在电商营销下,其订单处理能力会略显薄弱。对于很多电商企业而言,物流系统目前是制约它们发展的巨大瓶颈。电商企业迫切希望建立高效的专业型电商配送中心为其提供服务。与传统仓储系统相比,自动化仓储系统具有空间利用能力强、物品流通效率高等优点,这也使得它成为当前最适用于电商配送中心的仓储系统。为了获得更高的空间利用率,同时提高订单处理的效率,将订单分拣操作与自动仓储系统结合起来。其中最常用的一种结合方式,通常被称之为料箱式自动化仓储系统。然而该系统毕竟不是针对电商营销模式设计的,在电商环境下,仍然不能完全满足配送中心对订单处理效率的需求。基于此,本文以料箱式自动化仓储系统为基础,通过对设计和策略的优化,提出了更适用于电商需求的系统——直输型料箱式储分一体化系统,并对系统中涉及到的分拣策略进行优化,全面提升系统的订单处理效率。在研究该问题过程中,本文主要内容与成果如下：1)针对料箱-工作台分拣系统,深入分析了系统的订单处理过程及订单处理总时间的构成,提出了订单处理总时间的主要影响因素,基于此,明确了本文进行系统优化的具体优化目标及方法：对输送系统及分拣工作台的设计作出改进,同时提出配合改进性设计的品项分配、订单分配、订单排序优化策略,以达到减少订单处理过程中系统的料箱出库总次数、出库距离和输送距离,从而提高系统订单处理效率的目标。2)针对电商的订单特点,提出了以料箱-工作台分拣系统为基础的改进系统——直输型料箱式储分一体化系统。直输型料箱式储分一体化系统相对于料箱-工作台分拣系统的改进包括：在输送系统中加入直输通道以缩短料箱的输送距离,在分拣工作台中加入订单箱缓存区和料箱缓存区以减少料箱的重复出入库次数。单独分析了每个改进点对系统工作流程的影响,并给出了直输型料箱式储分一体化系统的完整作业流程。通过仿真验证了改进性设计在缩短料箱的输送距离和减少料箱的重复出入库次数方面的效果,直输型料箱式储分一体化系统相比料箱-工作台分拣系统,订单处理效率有了明显的提升。3)品项及订单分配优化问题。由于输送系统中只存在一个单循环的闭合输送线,因此料箱-工作台分拣系统中不涉及到品项及订单的分配问题。但是品项及订单的分配策略对改进后的直输型料箱式储分一体化系统有重要影响。本文针对系统的改进性设计,提出与之配合的品项及订单分配优化策略,首先借鉴成组技术的思想,提出了相似系数和最大的优化目标,设计了基于相似系统的多阶段启发式算法求解品项分配问题,该算法专门针对电商订单设计,融合了贪婪初始化、ABC分类法、动态搜索等多种策略；然后将订单分配问题看作聚类问题,借鉴K均值聚类法的划分思路,提出了带容量限制的启发式算法求解订单分配问题。经实例分析,本文提出的品项及订单分配优化策略能帮助改进后的系统在订单处理效率方面发挥更好的作用。4)配合改进系统中缓存区的设计,对订单排序问题进行优化。首先基于品项重复累积值的概念提出订单排序优化问题的目标函数并建模。然后将订单排序问题看作旅行商问题,借鉴旅行商问题的算法流程,提出了基于品项重复累积值的最邻近插入算法与最近插入策略。最后实例分析证明了策略的有效性(其中最近插入策略的效果更好),并证实本章提出的订单排序优化策略能帮助改进后的系统在订单处理效率方面发挥更好的作用。本文通过对于系统的优化,提高订单处理效率,在满足电商配送中心空间利用率要求的同时,进一步满足电商配送中心订单处理效率的要求,打造出真正能够为电商企业服务的专业配送中心,以适应当前的市场形势,为电商企业的发展壮大提供保障。