اعضای زنجیره تامین مواد غذایی برای حفظ جایگاه خود در بازار رقابتی باید خود را با نیازهای جدید مشتریان تطبیق دهند. امروزه پایداری و کیفیت در زنجیره تامین مواد غذایی دو معیار مهم برای جذب مشتری به حساب میآید. تصمیمات اعضای زنجیره تامین بر اهداف اقتصادی، محیط زیستی و اجتماعی تاثیرگذار است، بنابراین برای بهبود عملکرد اعضا در بلند مدت باید هر سه بعد زنجیره تامین پایدار بصورت همزمان در نظر گرفته شود. در این تحقیق زنجیره تامین محصولات غذایی شامل یک تولیدکننده و دو تامین کننده مطالعه می شود. هر سه بعد زنجیره تامین پایدار مواد غذایی شامل بیشینهسازی سود اعضای زنجیره تامین (اقتصادی)، کاهش گازهای گلخانهای منتشر شده (محیط زیستی) و سلامتی مصرفکنندگان (اجتماعی) برای مساله در نظر گرفته میشود. سه مدل برای مساله ارائه شده است که مدل اول بدون محدودیت و دیگر مدلها شامل محدودیت هستند. دو ساختار متمرکز و غیرمتمرکز برای زنجیره تامین در نظر گرفته شده و تاثیر این ساختارها در تصمیمات و اهداف مطالعه می شود. اعضای زنجیره تامین در کنار رقابت برای بهبود عملکرد خود و کل اعضای زنجیره تامین بایکدیگر همکاری میکنند. در این تحقیق سناریوهای مختلف برای روابط بین اعضای زنجیره تامین در نظر گرفته شده و تاثیرشان در تصمیمات و اهداف زنجیره تامین مطالعه می شود. در مدل اول، همکاری بین اعضای زنجیره تامین از طریق ائتلاف صورت میگیرد. ائتلاف بین اعضای زنجیره تامین و سهیم شدن در هزینه به عنوان دو مکانیزم همکاری در مدل دوم در نظر گرفته شده است. از تئوری بازیها و برنامهریزی دوسطحی برای مدلسازی به ترتیب در دو حالت مدل بدون محدودیت و بامحدودیت استفاده شده است. محصولات لبنی به عنوان مطالعه موردی برای تجزیه و تحلیل مساله انتخاب شده و نتایج جالبی حاصل شد. انگیزه تولیدکننده برای کاهش گازهای گلخانهای منتشر شده با افزایش وابستگی تقاضا به قیمت کاهش مییابد. انتشار گازهای گلخانهای با افزایش جریمه دولت برای بخطر افتادن سلامتی مصرفکنندگان افزایش مییابد. ائتلاف بین اعضای زنجیره تامین زمانی از نظر اقتصادی سودمند است که وابستگی تقاضا به کاهش گازهای گلخانهای بیشتر شود. افزایش بودجه در سناریوهایی اقتصادی است که اعضای زنجیره تامین با یکدیگر رقابت دارند. افزایش ظرفیت و بودجه از نظر محیط زیستی زمانی مفید است که اعضای زنجیره تامین با یکدیگر ائتلاف تشکیل دهند.