本论文从天津港生产中的现实问题出发，结合发达国家港口设备管理的经验与中国港口的实际，通过对港口装卸作业系统地分析，逐步缩小系统的研究范围，确定提高某一码头作业线的机械装卸效率为研究目的，建立一个作业线合理选择工艺流程和配机的数学模型，并提出相应的解法。该课题研究的现实意义在于，解决当前港口生产中存在的设备管理的经验主义，通过数学模型的建立，给出科学的决策方法，从而避免港口设备管、用、养、修中的主观和盲目，优化港口设备资源的管理。 本论文第一章概述了写作背景和研究目的、意义，以及研究使用的优化方法和数据库理论基础。第二章分析了天津港码头装卸船作业系统，确定了系统中的影响要素变量，及其要素间的相互关系，区分了主要变量和次要变量、内生变量和外生变量，从而抓住主要的、内生的要素变量，在次要的、外生的要素变量保持不变的假设前提下，简化系统的研究范围和难度。第三章分析和计算了系统中各类机械的台时效率和台时成本，完善优化前的基础资料。第四章围绕研究的主要目标，抓住系统中的中心关键环节——门机，利用解乘数法，建立和求解门机分配模型。从而，在平衡舱时的条件下，实现作业线系统的装卸效率最大化的目标。第五章以门机分配为基础，建立流动机械的网络分配模型，对已经分配的门机作业量，在流动机械网络中进行再分配，并利用动态规划的方法进行求解，确定优化的工艺流程方案和机械类型、型号、数量的分配，从而实现效率最大、成本最低的优化目标。第六章探讨了提高码头装卸作业线效率的途径。第七章利用概率统计方法，确定各类型机械的合理拥有量，给港口设备部门的机型选购、机械出让决策，提供辅助参考。第八章对码头装卸船作业线系统的优化研究，进行总结归纳，得出结论，并提出下一步的研究方向。