生鲜食品一直是人们赖以生存的必需品，需要依托始终处于规定低温环境下的冷链物流网络保障其食用价值。然而我国生鲜食品的冷链流通中依然存在着重大的安全隐患和严重的损失浪费，物流成本居高不下。因此，本文通过对生鲜食品冷链物流进行系统性的研究，建立切合实际的冷链物流系统模型，优化系统中时间与温度参数的配比值，实现提高食品新鲜度和安全性、降低物流成本的目的。对丰富食品冷链物流领域的研究以及完善我国冷链物流体系建设，降低物流企业成本，提高食品安全质量具有重要意义。本文首先论述了生鲜食品冷链物流的研究背景及研究意义，总结了国内外关于食品冷链领域的研究现状。然后对生鲜食品冷链物流系统进行了介绍，并对混合动态系统的建模原理及不确定性优化理论进行了简要概述。在第三章中，本文首先对所研究问题进行描述，进而根据问题设定假设条件，在假设条件的基础上，建立了一个多目标随机规划模型。并将混合动态系统建模方法应用到描述随机规划问题中。在第四章中，首先对SPSA算法进行介绍，并将其应用于本文所研究的模型中，分析存在的问题，设计结合非线性共轭梯度及投影思想的改进的SPSA算法。在第五章中，利用Matlab/Simulink工具建立模型以验证模型可行性，设计数字实验仿真求解并验证算法的优越性。本文最后就研究结果进行总结，指出本研究存在的不足及后续可能的研究方向。本文所做主要工作包括以下几点：（1）构建了多目标，多维变量，有约束的随机规划模型。多目标包括物流成本、交货期和产品质量；多维变量包括制冷力和时间；有约束是指物流单元容量；随机是指不确定性，食品到达物流环节时间的不确定性以及运输时间的不确定性。（2）基于SPSA，提出了改进的SPSA算法。针对模型的特殊性，在SPSA算法中融入了非线性共轭梯度算法与投影算法思想。（3）仿真得到系统的优化方案，验证模型及算法的适用性。