零备件库存管理是设备密集型企业为保证设备连续运转,合理使用库存资金而进行的一项重要工作。充分利用业务系统中的大量数据,建立数学模型对零备件库存进行优化成为企业赢得竞争优势的有力手段。本文从单点零备件库存优化,多点库存转运和库存与运输联合优化三个方面对零备件库存优化问题进行了研究。对单点多品种库存结构优化问题,分别以缺货次数和缺货件数为服务水平指标,通过周转库存、安全库存和年订货次数三者的交换曲线来辅助业务人员进行库存金额预算决策。同时可以估算出各零件的库存成本、缺货成本等参数。研究了批量订货策略与寿命更新的联合优化,通过分析更新、失效、订货、存储和缺货成本与寿命更新周期及订货点、订货量之间的关系,来计算单位时间总期望成本,以此作为策略的评价指标,设计了求解最优寿命更新周期及订货点、订货量的算法。考察了采用基准库存策略的单级多点转运系统,运用多维生灭过程建立了一个精确模型,对库存系统缺货时(1)紧急供应;(2)缺货转运;(3)缺货不转运三种不同的处理策略进行了研究,并建立了最优库存水平的计算方法。研究了批量订货策略的单级多点转运库存系统,分别建立了随机转运策略和最小成本转运策略下的相同库存点、不同库存点等情况对应的批量订货模型和算法,并讨论了系统缺货时转运、转运过程优化等问题。研究了批量订货策略的两级多点转运库存系统,分别对(1)仓库采用批量订货,库存点相同且采用一对一订货方式;(2)仓库和库存点都采用批量订货的模型;(3)不同库存点的情况建立了模型,并运用仿真对模型进行了验证。对生产实际中的大规模需求随时间变化的多周期库存-路径问题进行了研究,建立了该问题的混合整数规划模型,并根据问题的特性设计了混合遗传算法和启发式混合整数规划两种算法,以有效的缩小搜索空间,提高求解效率。并通过计算实例验证了这两种算法的有效性。最后,关于进一步工作的方向进行了简要的讨论。