مذاکره و تصمیم گیری غیرمتمرکز در دو سطح از زنجیره تامین عموما با قدرت چانه زنی طرفین و اولویت آنها برای تصمیم گیری همراه است، بنابراین برای دربرگرفتن ماهیت این تصمیم گیری سلسله مراتبی، طراحی یک مدل مبتنی بر برنامه ریزی دو سطحی توزیع شده مناسب می باشد. در این پایان نامه یک مساله تدارکات به عنوان یک مکانیزم مذاکره غیرمتمرکز طراحی شده است که هدف آن کمینه سازی هزینه های خریدار از جمله هزینه تدارکات و تاخیر در یک قرارداد یک دوره ای است. از طرف دیگر، در این مکانیزم مذاکره تامین کنندگان به حل یک مساله برنامه ریزی تولید چند محصولی، چند دوره ای می پردازند. چنین مکانیزمی میان برنامه ریزی تولید تامین کنندگان و تخصیص سفارشات توسط خریدار (تولید کننده) هماهنگی ایجاد می کند، همچنین با در نظر گرفتن ظرفیت تامین کنندگان، روابط با تامین کنندگان با ارزش را پشتیبانی می نماید. ما این شرایط را از طریق یک برنامه ریزی دوسطحی که در آن خریدار به عنوان رهبر عمل می کند و تامین کنندگان به صورت مجزا و به عنوان پیرو در سطح پایین عمل می کنند، مدلسازی می نماییم. برای حل مدل ریاضی دوسطحی، یک الگوریتم ترکیبی مبتنی بر الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (pso-a*) معرفی نموده ایم. در این مکانیزم یک الگوریتم ابتکاری بر مبنای جست و جوی a* اجرا شده تا زیر مسائل برنامه ریزی عددصحیح مختلط غیرخطی برای هر یک از تامین کنندگان را، مطابق با مقادیر متغییرهایی که متوالیا توسط ذرات در الگوریتم pso تعیین می شود، حل نماید. از طریق تعبیه جست و جوی a* برای هر تامین کننده، تامین کننده ها در سطح پایین به عنوان عامل های حل کننده مساله (problem solving agents) در نظر گرفته می شوند. عامل های حل کننده مساله برای مدلسازی تصمیم گیری غیرمتمرکز در سطح پایین به کار گرفته می شوند. هر عامل حل کننده مساله مطابق با درخواست (rfq) خریدار (ذرات در الگوریتم pso) تلاش می کند مساله اش را از طریق جست و جوی a* حل نماید. مطابق با نتایج تجزیه و تحلیل های محاسباتی، مشاهده می شود که الگوریتم pso-a* نسبت به حالتی که مساله سطح پایین به صورت دقیق (با استفاده از نرم افزار gams) حل می شود بسیار کارآمدتر است. همچنین نسبت به الگوریتم pso-greedyکارایی بیشتری دارد. در نهایت ما الگوریتم پیشنهادی را برای یک مساله تدارکات واقعی در دو سطح از یک زنجیره تامین خودروسازی به کار گرفته ایم.