شبکه زنجیره تامین حلقه بسته بازار به بازار مربوطه در این پایان نامه یک شبکه چند سطحی شامل مشتریان در بازارهای اول و دوم، مراکز جمع آوری/بازرسی، بهبود، اسقاط و توزیع با ظرفیتی محدود است. یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح-مختلط برای طراحی شبکه زنجیره تامین حلقه بسته پیشنهاد شده است که هزینه کل را مینیمم می کند و قادر است از هر دو ساختار شبکه حلقه بسته و حلقه باز بطور همزمان پشتیبانی کند. این پایان نامه یک مدل بهینه سازی استوار برای بررسی عدم قطعیت ذاتی دادههای ورودی در یک مساله طراحی شبکه زنجیره تامین حلقه بسته پیشنهاد نموده است. همتای استوار مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح-مختلط پیشنهادی به منظور مقابله با عدم قطعیت در محصولات بازگشتی، تقاضا برای محصولات (محصولات تولیدی یا بهبود یافته) و هزینه های حمل و نقل توسعه یافته است. بدین منظور، ابتدا یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح-مختلط برای طراحی شبکه زنجیره تامین حلقه بسته گسترش داده شده است. سپس، نقطه مقابل استوار مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح-مختلط، با استفاده از تعمیم ها و توسعه های اخیری که در تئوری بهینه سازی استوار ارائه شده، پیشنهاد شده است. به منظور ارزیابی استواری راه حل های بدست آمده از این مدل بهینه سازی استوار، آنها با راه حل های بدست آمده از مدل های برنامه ریزی خطی عدد صحیح-مختلط قطعی متناظرشان در چندین تحقق تصادفی تحت مسائل آزمایشی مختلف مورد مقایسه قرار گرفته اند. آزمایش های عددی صورت گرفته در این پژوهش، قدرت مدل استوار پیشنهادی را در رسیدگی به عدم قطعیت موجود در پارامترها و تولید راه حل های بهینه استوار نشان می دهند. سپس تجزیه تحلیل حساسیت به منظور بررسی اعتبار بهره وری و اثربخشی مدل و درجه تاثیر پارامترهای بکارگرفته شده است. مدل برای در نظر گرفتن فاکتورهای زیست محیطی توسعه یافته است و یک تابع هدف زیست محیطی نیز در نظر گرفته شده است. برای حل مدل، یک روش حل ترکیبی جدید با ترکیب رویکرد بهینه سازی پایدار و برنامه ریزی چند هدفه فازی توسعه یافته است. در این زمینه نیز دو تجزیه تحلیل حساسیت انجام شده است. بنابراین، هدف این پایان نامه معرفی یک مدل دو هدفه جدید برای طراحی یک شبکه استوار از تسهیلات در زنجیره تامین حلقه بسته تحت عدم قطعیت است.