本文研究了三种双层规划模型的建模和求解,它们分别是设施选址问题的双层博弈模型、双层选址-路径模型以及双层模糊聚类模型。1、建立了基于双层规划的垃圾分类和定价问题。首先,通过对重庆某主城小区的垃圾分类回收情景进行建模,分析出当前企业分类回收业务中所出现的不合理之处,例如分类站点的选址、价格策略的制定等;然后通过混沌遗传算法给出了由政府主导的奖惩机制下居民实行垃圾分类回收的满意度。数值结果表明,在新的选址、定价策略下,政府和民众都能得偿所愿。2、研究了带有中转站的双层定位-路径规划问题。首先,建立了两种带有中转站的定位-路径规划模型,并设计出求解该问题的改进混沌蚁群算法,然后通过利用相关文献所示数据和随机生成数据,与基于暴力搜索机制的混沌蚁群算法进行对比,最后给出了较优的选址定位和配送方案。3、研究并重新探讨了基于双层规划模型的模糊聚类问题。如何有效确定聚类个数是一项复杂的技术难题。本文设计了基于指标聚类的自适应进化算法和集多种聚类模式于一身的合作聚类算法,并与其他传统聚类算法在生成的算例数据分析、灰度图像以及彩色图像的分割上进行对比,进而验证了两种聚类模式和两种聚类算法的有效性。