自动化立体仓库作为目前最先进的仓储技术之一,其优点在于指令响应迅速、出入效率和空间利用率高、存储安全等。但在物流行业高速发展的同时,物流行业的作业成本、劳动成本一直居高不下。随着电子商务的快速发挥,个性化需求增长迅猛,市场上出库需求呈现多品种小批量的态势。为快速响应市场的流通需求,提升仓库的作业效率,仓库中逐渐出现了货物混合装箱的情况。同时在混合装箱下的货位再分配优化,也是再提升仓库利用率、提高仓库作业效率的途径之一。因此,自动化立体仓库的成本控制问题中有关混合装箱与货位分配的问题得到国内外学者的广泛研究。本文基于多品种、小批量的自动化立体仓库出库需求,设计了货物混合装箱优化算法,并对货位分配进行优化,以此来提升仓库作业效率,降低仓库作业成本。具体研究工作包括:（1）通过分析装箱问题与货位分配问题的国内外研究现状,总结出当前学者研究内容的不足之处。并对货物出库相关性、装箱问题以及货位分配问题的相关理论内容进行阐述,详细说明了货物出库相关性与混合装箱优化问题的联系与应用,总结阐述了货物存储策略和货位分配原则,为后文建立基于相似度算法的混合装箱优化模型和货位分配优化模型提供理论支撑。（2）求解货物混合装箱优化。首先选用合适的相似系数计算方法,以货物出库频次为特征指标计算待装箱货物的出库相关程度。以所有货箱中货物的两两出库相似系数之和最大（即货箱的总出库次数最少）为目标建立货物混合装箱优化模型,考虑了货物能否混装、重量约束、体积约束和重心约束,并设计基于相似度算法的动态装箱算法对混合装箱优化模型进行求解。实验结果验证了混合装箱优化模型的可行性、动态装箱算法设计的合理性,通过对比实验得出最优的相似系数装箱策略。（3）求解货位分配优化。在前一章混合装箱优化的基础上,建立以出库时间最短、满足货架重心稳定的货位分配优化模型。设计了运用遗传算法优化初始种群,并改进搜索策略的灰狼算法,用于求解该优化模型。通过实验仿真,得到了满足优化目标的货位分配方案,验证了货位分配优化模型的可行性,以及改进算法的优越性。