当前全球移动应用商店超过150家,且同质化严重,缺乏有效的商业模式,导致移动应用商店,面临着盈利困难的局面。针对这一现状,本文首先分析移动应用商店的盈利模式,针对下载收入分成模式和广告收入分成模式运用双层规划理论分别建立模型,两个模型的上层规划目标都为移动应用商店利润分成最大,下层规划目标都为开发者利润分成最大。同时为了更真实地模拟现实需求,模型中分别采用了线性需求函数和非线性需求函数。采用库恩-塔克条件对模型求解,并通过算例分析验证模型的可行性,同时也分析了分成比例、应用价格、广告展示价格、需求函数中相关参数对结果的影响。最后,将目前普遍采用的三七分成比例代入模型中,将所得到的结果与本文研究所得结果进行对比,验证了模型的有效性,从而证明了本研究结果能够有效地提高移动应用商店与开发者利润分成的合理性,提高应用商店利润同时,保证开发者的收入。虽然双层规划应用非常广泛,但目前还没有被应用到移动应用商店利润分成问题的研究中,本文填补了这一空白,并充分发挥了双层规划的优势,有效地提升了移动应用商店与开发者利润分成的合理性,具有一定的独创性和实效性。