随着电子商务的市场环境以及技术平台的日益完善,“网络购物”因其显著的便捷性、服务性以及富有竞争性价格的优势正潜移默化的转变国民的消费方式。作为电子商务的相辅行业,电子商务物流需求也同样呈现井喷式增长。然而,作为电子商务面向最终客户的配送“最后一公里”尤其是长距离跨区域式“城乡配送最后一公里”因其显著的需求分撒化、小批量大批次和需求特性难以把控等特点,使得城乡末端配送环节成为影响整个电商供应链物流单位成本最高且效率最低的关键一环。如何有效的解决城乡的配送短板难题,成为当前学术界及产业界普遍关注的焦点。然而,目前针对电子商务环境下城乡配送问题的相关研究主要集中在配送策略和服务体系的宏观管理上,运作优化层面上的研究大都缺乏对配送物流特征的深入考虑,对此本文主要从配送系统运作优化的角度出发,运用协同配送和车辆路径优化等相关理论,打破传统配送企业独自运作的局限,开展城乡协同配送网络优化的研究,主要包括:首先,在对现有城乡配送模式分析的基础上,利用协同配送和车辆路径优化理论,提出基于客户选择的多中心协同网络优化问题的研究。将该问题定位为一类同时送取混合装载特性的闭合协同多中心车辆路径优化问题。在该问题中,同时考虑了配送中心货物转运成本、货物处理成本、配送车辆运行成本。在传统VRP问题的约束下,考虑了配送中心货物处理能力的限制,建立以网络总成本最小为目标的多中心协同配送车辆路径优化模型。同时,在不考虑协同配送情况下,以单个配送中心独立运作下服务成本最小为目标,建立了组合多中心车辆路径优化模型。其次,针对所建模型的特点与复杂性,设计了遗传算法进行求解。该算法构造了利于产生可行解的“三层定长式”的染色体编码形式,并设计了一种基于“先分组后车辆路径”两阶段启发式算法的初始解产生机制以及有效的染色体评价、交叉和变异算子以提高遗传效率。并基于数值案例进行实验,得出相应的结论。最后,针对多中心协同配送产生的收益不均问题,将问题扩展到协同配送企业间利益分配的相关研究。以优化结果为基础,利用Shapley值法对协同配送联盟的收益进行合理分配,实验结果充分显示了协同配送的应用潜力。可以为城乡开展协同配送运营模式提供理论指导和决策依据。