由于消费市场的急剧变化和制造企业对于“准时制”的要求,订单呈现小批量、多品种、频繁订货、配送周期短、精度要求高等特征,这对分拣提出了较高的要求。由于手工分拣存在效率低、工人劳动强度大、差错率高等缺点,在一些商品包装规则的行业中开始广泛使用自动分拣系统,如烟草、药品。自动分拣系统分拣效率虽然很高,但是其投资成本和运营成本也很高,因此有必要对其订单处理策略进行研究以充分发挥其分拣能力。目前文献研究偏重于手工分拣,自动分拣方面的研究较少,因此本文对自动分拣系统进行进一步研究。对于单分拣线自动上货、自动收货的一次分拣系统,对于其上货策略进行了分析,比较了同步推货、顺序推货、倒序推货、连续推货的效率,并在此基础上提出了单一订单的最优上货策略,缩短了订单的处理时间;提出了订单排序的两种启发式算法,这两种方法相比随机排序缩短了订单的等待时间,从而提高了分拣效率;建立了订单处理时间离散化后订单排序问题的马尔可夫决策模型,求出了离散化所造成误差的上下界;通过算例说明了如何预测一个分拣系统的最大分拣能力。针对多分拣线同时分拣的自动分拣系统,建立了提高分拣效率的数学模型,提出了均匀分布法、遗传算法和改进分支定界法三种求解方法;通过算例就运行时间和优化效果对三种方法进行了比较,其中改进分支定界法可以在可行的时间内求出88.6%情况下的全局最优解。开发了自动分拣调度系统,模拟真实的自动分拣系统运行,其中考虑了缺货、补货、订单变更、硬件故障等情况,可用于教学及科研,例如用于分析新的订单处理方法的效率。