در بازار امروزه، سوال کلیدی یک سازمان نحوه فروش محصولات است که از چگونگی تولید محصولات مهم است. این دلیل اساسی مطالعه گسترده قسمت توزیع زنجیره تامین هم از دیدگاه آکادمیک و هم صنعت است. در این پایان نامه دو مدل یکپارچه جدید و رویکرد حل برای طراحی شبکه توزیع در سیستم های زنجیره تامین دو سطحی و چند محصولی ارایه شده است که مدل اول همزمان تصمیمات تاکتیکی کنترل موجودی را در مدل های مکان یابی با هزینه استقرار ثابت و محدودیت ظرفیت مدنظر قرار می دهد و مدل دوم همزمان تصمیمات تاکتیکی کنترل موجودی را در مدل های مکان یابی با هزینه استقرار ثابت چندگانه و سطوح ظرفیت چندگانه محدود در نظر می گیرد. بدین منظور ابتدا مشخصه های مهم و دسته بندی مسایل مدیریت و طراحی زنجیره تامین مطرح گردیده است. سپس مروری بر ادبیات مسایل طراحی شبکه توزیع صورت گرفته است. در ادامه، دو مدل غیرخطی مختلط صفر و یک برای مسایل طراحی شبکه توزیع در سیستم های زنجیره تامین سه سطحی و چند محصولی توسعه یافته است. در خصوص حل مسایل مطرح شده، به خاطر np-hard، بودن این نوع مسایل، عملاً روش های تحلیلی موجود در حل آنها کارایی ندارند لذا در این پایان نامه رویکرد آزادسازی لاگرانژ و بهینه سازی زیرگرادیان برای هردو مدل مسیله طراحی شبکه توزیع توسعه یافته است که با استفاده از این الگوریتم ها می توان در یک زمان محاسباتی معقول جواب های موجه برای حل این مدل ها و مسایل پیدا نمود.