در این پژوهش، شبکه توزیع برای زنجیره تامین سه سطحی مورد مطالعه قرار گرفته است. محصولات در کارخانجات تولید می شوند و از طریق انبارها و مراکز توزیع بر اساس تقاضاهای معین به مشتریان ارسال می گردند. در همین راستا مدلی طراحی گردیده است که هزینه های شبکه توزیع را در زنجیره تامین سه سطحی حداقل نماید. تابع هدف مدل پیشنهادی هزینه های اصلی شبکه توزیع از قبیل هزینه نگهداری موجودی، هزینه تجدید موجودی ، هزینه فروش از دست رفته و هزینه حمل و نقل را کمینه می نماید. یک برنامه ریزی عدد صحیح مختلط برای مدل فرموله شده است. با توجه به np-hard بودن مدل پایه، مدل ارائه شده در این پایان نامه نیز در این طبق معرفی می شود و این موضوع با برنامه نویسی از طریق lingo به اثبات می رسد. برای حل مدل از چند روش فرا ابتکاری مختلف کمک گرفته شده است. در مرحله اول روش الگوریتم ژنتیک استفاده شده تا جواب های مناسب به لحاظ کیفیت داشته و همچنین از نظر زمانی سرعت حل افزایش یابد و در مرحله دوم روش الگوریتم شبیه سازی تبرید به کار رفته تا میزان دقت حل افزایش یابد و جواب های شدنی و منطقی حاصل گردد. در انتها با روش ترکیبی دو الگوریتم فوق با هم ترکیب شده تا تمامی جوانب مورد توجه قرار گیرد و جواب های نزدیک تری به جواب بهینه حاصل گردد و پژوهش بسیار جامع شود. نتایج محاسبات نشان می دهد الگوریتم ژنتیک پیشنهادی برای نمونه مسائل بزرگ دارای عملکرد بهتر در زمان مناسب تر است و سپس کیفیت جواب های الگوریتم شبیه سازی تبرید با توجه به زمان حل مسائل و قرار گیری نتایج بدست آمده از آن در نزدیکی جواب بهینه، مطلوبیت دارد ولی گزینه اصلی برای مدل های با ابعاد متوسط و کوچک به طور مسلم الگوریتم ترکیبی می باشد .