快递业务是新兴起的物流服务，在全球经济的加速发展过程中，市场中的企业在各类商务行为中面临更大，更为严峻的挑战。竞争市场瞬息万变，客户及消费者的需求各有不同，随技术进步而对服务提出了更高的要求。为降低成本，提高效率，运用复杂网络理论对快递网络进行优化越来越受到广泛关注。由于快递企业在配送效率和成本上存在矛盾，在配送时根据所提供服务的不同，有不同的优化方法。如何在满足不同约束条件的同时，达到配送成本最低，从而逐渐由粗放式管理走向精细化管理，对快递企业的生存和发展都有重大的意义。本文以快递配送网络中存在复杂网络现象为研究内容，以最短路径问题算法为研究手段，对本文所涉及的问题进行了研究，主要分为以下几个方面：首先，针对存在分公司和转运中心对配送层施加影响的现状，以复杂网络理论为指导，首先建立了第一个复杂网络模型；在此基础之上，分别考虑了组织管理维度和业务管理维度所存在的实际问题，运用数学建模的方法建立了模型并给出了优化方案；针对快递网络中存在的社区现象运用数学推导的方法给出了基于成本最优的数学模型；根据现实中企业提供的三日达，即日达等快递服务，加入时间阈值进行考虑，在满足配送效率的前提下，以成本最优为目标，建立了数学模型，并通过推导的方式得到了满足条件的最优解；对建立的模型分别进行算法设计，对已有的算法进行改进，并针对实际问题设计新的算法，达到满足模型要求的目的；最后通过对企业实际数据进行算例分析，得出结论，验证了新模型和新算法在成本和效率上的优越性。