در این تحقیق مسیله طراحی یکپارچه زنجیره تأمین چندمحصولی مورد بررسی قرار می گیرد که هدف آن تعیین بهینه تعداد ومکان مراکز توزیع و تخصیص تقاضای مشتریان به مراکز توزیع و تخصیص مراکز توزیع به تأمین کنندگان است؛ به نحوی که هزینه کل زنجیره تأمین کمینه و تقاضای کل مراکز تقاضا برآورده شود. محدودیت ظرفیت نگهداری محصولات در مراکز توزیع و ظرفیت مسیرهای ارتباطی میان تسهیلات نیز در نظر گرفته می شود. برای بررسی این مسیله دو مدل پیشنهاد شده است که در مدل اول با فرض برنامه ریزی برای افق زمانی بلندمدت، هزینه های سفارش دهی و نگهداری موجودی در مراکز توزیع، نمایانگر هزینه اندازه اقتصادی است. یک ویژگی مهم این مدل پیشنهادی، در نظرگرفتن سطوح مختلف قابل انتخاب برای ظرفیت مراکز توزیع است که انعطاف پذیری در تعیین ابعاد مراکز توزیع را سبب می شود. این مدل به صورت یک مسیله برنامه-ریزی غیرخطی عددصحیح مدل شده و به لحاظ دشواری حل مسیله و ماهیت np-hard آن، یک روش فراابتکاری مبتنی بر الگوریتم ژنتیک برای حل مسیله پیشنهاد شده است. همچنین با استفاده از برخی قضایای معرفی شده در مطالعات پیشین، با استفاده از یک روش آزادسازی لاگرانژ، کران پایین برای مقدار بهینه تابع هدف معرفی و جهت ارزیابی نتایج الگوریتم ژنتیک پیشنهادی، استفاده شده است. با یک ساده سازی در مدل اولیه و حذف محدودیت های غیرخطی، امکان حل مدل توسط نرم-افزارهای برنامه ریزی ریاضی فراهم گردیده و نتایج آن با الگوریتم ژنتیک پیشنهادی مقایسه شده است. مدل دوم، یک مدل دینامیک وابسته به زمان برای مسیله طراحی یکپارچه زنجیره تأمین چندمحصولی، در افق زمانی بلند-مدت ومحدود است که درآن، بازطراحی زنجیره تأمین در هر یک از دوره های زمانی مورد توجه قرار می گیرد. این مدل حالت کلی تری از برخی مفروضات مدل اول را در بر می گیرد و در آن امکان برون سپاری سفارشات مراکز تقاضا به تأمین کننده خارجی لحاظ شده است. مدل پیشنهادی دوم، به صورت یک مسیله برنامه ریزی مختلط عددصحیح، فرموله شده و برای حل آن، یک روش ابتکاری بر اساس روش آزادسازی لاگرانژ پیشنهاد شده است. همچنین در خلال روش پیشنهادی، یک روش ابتکاری جهت استفاده حداکثری از منابع داخلی، به جای برون سپاری به تأمین کننده خارجی پیشنهاد شده است. مقایسه نتایج حاصل از حل مسایل نمونه توسط روش ابتکاری پیشنهادی با جواب های بهینه و کران پایین حاصل از حل مسیله لاگرانژ توسط الگوریتم بهینه سازی زیر گرادیان، نشانگر کارایی روش حل پیشنهادی است.