生物燃料将成为未来交通运输业的重要减排源,得到了中国政府的高度重视和大力支持。然而生物燃料产业的发展仍然举步维艰,亟待破除供应链协调与优化等非技术难题,提高对供应链不确定性的应对能力。因此,本文重点针对具有良好发展前景的以废弃食用油为原料的生物柴油产业,研究不确定条件下可持续生物柴油供应链的鲁棒优化问题。首先,本文从供应链决策内容、供应链特性、可持续性、不确定性和鲁棒性五个维度出发,构建起不确定条件下以废弃食用油为原料的可持续生物柴油供应链鲁棒优化框架,并针对面向城市和面向区域废弃食用油供应的“苏州洁净”和“常州卡特”两种典型模式进行分析。其次,本文以面向城市的“苏州洁净”供应链模式为研究对象,以区间法刻画生物柴油价格不确定性,提出多目标的混合整数鲁棒优化模型,解决精炼工厂选址与定容、原料和产成品的运输分配计划,并采用Ben-Tal模型进行模型线性化处理,进一步地结合K-means算法设计求解思路。再次,本文进一步以面向区域的“常州卡特”供应链模式为研究对象,以情景法刻画供给(废弃食用油供给水平和价格)与需求(生物燃料需求水平和价格)不确定性,提出多目标的混合整数鲁棒优化模型,解决精炼工厂选址与定容、原料和产成品的运输分配计划,并采用Mulvey模型进行模型线性化处理,进一步地结合横向分解思路和遗传算法设计求解思路。最后,本文分别以苏州和长江三角洲区域作为“苏州洁净”和“常州卡特”两类模式的研究案例,开展不同模式下的不确定条件下可持续生物燃料供应链鲁棒优化研究,并采用MATLAB与CPLEX进行联合编程求解,进而针对不同模式的决策结果、可持续性、鲁棒性等多方面开展分析。