物流园区是社会经济发展和经济全球化、一体化的必然要求，是现代物流发展到一定阶段的产物，其形成和发展有着深刻的内在规律性。系统而科学地规划物流园区建设不仅关系到物流业及其相关行业的发展，而且也关系到区域经济整体实力的提升。然而，目前我国在物流园区建设过程中由于缺乏系统和科学的规划论证，造成资源浪费、效率较低的不良局面。本文在分析国内外研究现状的基础上，对物流园区的演化机理和布局优化问题进行了系统的研究。主要研究工作如下：(1)物流园区的形成机理研究。详细分析了物流园区形成的时代背景、内因、外因及其发展动力机制，分析了物流园区形成的可能途径，并从宏观角度分析了物流园区发展的一般规律。(2)物流园区的演化规律。首先，运用空间动力学相关理论分析物流节点系统与其他系统的相互关系，在此基础上利用耗散结构理论分析了区域物流节点演化规律和演化条件。结果表明：要使区域物流系统不断向更高水平的方向演化，制定一个科学而超前的物流发展政策是至关重要的，同时也要不断的提高区域经济水平、优化区域产业结构和加强物流基础建设。其次，运用元胞自动机理论对物流园区的时空演化规律和演化轨迹进行了分析和探讨，并提出了一些可行性建议。最后，根据现代控制理论构建了区域物流节点协同布局优化的控制模型，其基本思想是根据物流节点分布格局和物流OD分布格局，结合区域物流的发展战略和未来的发展目标，对比分析现有物流节点系统的绩效与其理想目标值，提出相应的控制策略。(3)研究物流园区空间布局的定义及其内涵，指出了物流园区空间布局优化问题要重点解决：(ⅰ)如何确定最优的物流园区数量、规模、位置及三者之间合理匹配关系；(ⅱ)如何确定物流园区与其他类型物流节点最优匹配关系。同时，本文分析了物流园区布局优化的原则、途径及其优化技术手段。(4)物流园区布局优化模型及其求解算法。在分析物流园区布局优化研究现状的基础上，本文从静态和动态两个不同的角度入手，构建了四个优化模型，并给出了相应的求解算法。第一个模型是基于改进灰色关联分析的物流园区选址模型，该模型在系统分析物流园区选址的影响因素基础上，融合模糊评价与关联分析理论对物流园区选址方案进行选优。第二个模型是基于模糊规划理论的需求不确定情况下的多个物流园区选址优化模型，在该模型中考虑了物流园区规模效应以及配送中心需求的不确定性等因素，并给出了随机变量转化为模糊变量的方法。同时，针对该模型的特点，给出了基于扩展运输问题的混合遗传算法。第三个模型是物流园区、物流中心、配送中心合理配送区域和协同配置优化模型。第四个模型是多个规划时期、多种货物类型物流节点系统的动态选址优化模型，该模型考虑了物流节点固定成本、改扩建成本、运作成本、规模经济效益和资金的时间价值等因素，针对该模型的特点，给出了基于启发式规则和混合遗传算法相结合的求解算法。上述四个优化模型中，其中前三个模型属于静态选址模型，最后一个模型是动态选址模型。