配装是现代物流中的主要环节之一。合理的配装可以帮助节省大量的物流成本，提高企业的竞争能力。然而到目前为止，国内大部分运送中心在实际操作中仍然凭借经验配装货物，这样原始的配装往往不能够更好的利用运输工具的运能运力，增加了运输成本。另一方面，随着运输工具载重能力的提高，为了确保运输安全，平衡装载的重要性日益增加，即运输工具上货物的总重心的位置应位于规定的范围内。本文在这样的背景下，重点研究了平衡配装优化问题。 首先，本文对平衡配装优化问题进行了描述与定义。基于平衡配装优化问题目标函数的不同组成部分的特点，设计了一种双层算法，其每一层都是由现代优化方法和快速算法相结合的混合算法。将不同的现代优化方法应用于其中，可以得到不同组合的双层算法。 其次，由于平衡配装优化问题目标函数的不同组成部分之间互相冲突，将其转化为多目标问题。在传统多目标遗传邻域搜索算法的基础上，提出了一种并行多目标遗传邻域搜索算法。该算法较好地解决了多目标平衡配装优化问题。 最后，针对宝钢所面临的钢卷配装问题进行了详细的描述与分析。宝钢制定了不少特殊的装载规则，在加强运输安全保障的同时，也降低了问题的难度。因此针对这个特殊问题，本文设计了一种基于随机选择、遍历和启发式方法的专用算法，并将上文提出的遗传-模拟退火双层算法和该专用算法在解决面对不同问题时的结果进行了比较。