阶层性是系统的主要特征之一，对于大系统和复杂系统，层次性更是其主要特征。20世纪70年代以来，在各种层次分散系统优化决策问题的研究中，如生产计划、资源分配和工程设计问题等，人们发现用传统的数学规划技术己不能较好地解决这类问题，因而在寻找各种特定方法成功解决这些问题的过程中，逐渐形成了多层规划的概念和方法。双层规划是多层规划的最简单形式，任何多层规划可以看作是双层规划的复合。 论文首先介绍了双层规划的主要特点及其数学模型，对双层规划在主要领域的应用和求解算法的研究现状进行了综述，然后对几类特殊双层规划进行了研究，提出了几个求解算法。 对线性双层规划解的特点和最优性条件进行了研究，根据最优性条件提出了一个求解线性双层规划全局最优解的算法。对于上层目标函数是凸函数，下层目标函数和约束条件均是线性的凸双层规划，利用罚函数原理，将下层问题的对偶间隙作为惩罚项加到上层目标函数中，将凸双层规划问题转化为一个单层问题，通过求解一系列凸规划和线性规划，给出了一个求解凸双层规划局部最优解的算法。另外，在上层目标函数严格凸的条件下，通过对单层问题的最优解和下层对偶问题可行域极点之间关系的研究，将求解凸双层规划问题转化为求解有限个凸规划问题，设计了一个求解凸双层规划的全局优化算法。 论文的另一个主要内容是对上层决策变量是整数变量、下层决策变量是连续变量的混合整数线性双层规划进行了探讨。利用其可行域在约束域边界上的特点，提出了一个求解混合整数线性双层规划的枚举算法。在可行域非空有界的条件下，运用分支定界方法的思想，对上层决策变量进行分支，又提出了一个求解混合整数线性双层规划的分支定界算法。 最后，对论文所做的工作进行了总结，并对以后可以研究的工作进行了展望。