分拣系统运作是否有效将对整个物流系统的运作有着至关重要的作用。虽然当前有配送中心成功地运用自动分拣系统,但由于自动分拣系统不仅成本高而且灵活性低,手动分拣系统仍然具有一定的实际意义。本文选择人工分拣系统设计为研究问题。首先,本文以系统整体论和还原论相结合的方法论为基本理论,分析了分拣系统的整体性和设计内容的之间层次关系,提出了两阶段设计思路：第一阶段,解决布局、存储设备选择、空间分配的设计问题,建立基于运作要素作为假设条件的分拣系统总成本优化模型；在第二阶段,解决分拣系统运作组合策略的问题,建立以存储设备和布局为假设条件的仿真模型。基于两阶段设计思路,并借鉴以往文献,整理分拣系统设计流程,采用深度访谈的方法针对该流程进行调研。最终根据企业人士的反馈,构建出理论与实践相结合的分拣系统设计流程。其次,本文基于优化理论建立了分拣系统全局数学优化模型,为分拣系统选择存储设备并进行空间分配。本文以人工分拣系统为例,建立了以最小化年总成本为目标的数学模型,总成本包括储设备成本、空间成本、分拣运作成本、补货成本,为每个品项选择合适的存储设备和分配合理的空间。鉴于求解的复杂性,本文采用启发式思想,为模型设计求解过程。本文以小件人工分拣系统改造为例,运用MATLAB程序实现求解。最后,针对分拣系统的路径策略和储位分配原则进行了仿真实验研究,运用蒙特卡罗软件实现仿真程序,对影响拣货行走距离的路径策略和储位分配策略在不同订单特点下进行实验,通过对仿真结果的对比分析,最终确定最佳组合策略。