在我国大力推进分级诊疗和医联体建设的过程中，如何优化医联体系统运行是需要解决的关键问题之一。本文将患者分为轻、重症两类，就医过程分为诊断、治疗、康复三个阶段，基于分级诊疗模式下医联体运行机理剖析和排队网络理论，分析轻、重症两类患者在医联体中的就医路径，建立了两优先级带堵塞排队网络模型，基于患者外部到达率和各节点服务效率求解各节点的医疗资源利用率、平均排队人数以及平均等待时间等系统运行指标。在此基础上，分别建立针对短期（医疗资源无法增加且就医选择不变）和长期（基层医疗机构服务质量提高且就医选择改变）两种情形下的医联体系统优化模型，优化目标为患者等待、转诊成本和医院运营成本之和最小，决策变量为各级医疗机构医疗资源的配置。最后通过算例检验所建立优化模型的合理性，并探讨短期和长期两种情形下医联体系统优化的调整策略，为分级诊疗和医联体建设相关政策的制定提供理论方法支撑。