随着经济全球化的快速发展，社会的复杂性和不确定性因素不断增加，人口、资源、环境的结构也不断地向多样化发展。在这个不断变化的过程中，重大传染病疫情等突发性公共卫生事件在全球范围内时有发生，极大的威胁了人民的生命安全和社会的稳定进步。因此，如何快速应对重大传染病疫情，合理地制定的应急救援方案，有效地增强紧急救援物资保障和供应能力，提高公共卫生突发事件防御系统的稳定性、可靠性和时效性，成为一项艰巨而复杂的系统工程。　　 本文以经典的传染病扩散模型为研究基础，以应急物资配送体系为研究对象，从优化与仿真两个角度，进行了以下几个方面的研究。　　 首先，在传染病扩散规律的基础上，通过传染病扩散规律所得出的物资需求预测、接种率阈值等建立传染病扩散网络与应急救援网络之间的定量联系，研究传染病扩散网络是如何驱动应急物资在应急物流网络中的配送，以及应急物资的配送方案是如何影响控制传染病扩散的。　　 其次，在多地区爆发疫情、物资供不应求的背景下，根据传染病扩散规律，研究具有多个疫区和多个应急配送中心的物资配送最优方案。更进一步，建立以传染病扩散规律和聚类分析为基础的应急物资配送模型。针对聚类方法是否更能有效地控制疫情传播，对以聚类分析为基础的物资配送模型和一般性的物资配送模型的进行仿真比较。　　 最后，应用混合整数规划理论，研究国家储备库、城市和应急需求点之间多层次网络应急配送问题。将多层次配送问题分解为城市储备库选址与不同层次网络间物资配送两个子问题。通过遗传算法求解，分析如何选择城市应急物流中心及在各疫区之间合理分配资源，实现对应急资源调度方案的优化。