温室气体已造成气温升高、气候恶化等环境灾难,此类灾难严重影响了人类的正常生活。在生产和消费活动中减少碳排放量已成为业界、学界、政府和消费者的普遍共识。各国政府采取了一系列碳减排政策来应对各种环境灾难,其中碳配额交易体系被多国政府采用,这引起国内外学者的关注。近年来市场环境日新月异,供应链中的很多企业为在竞争激烈的市场坏境中取得一席之地,同多个市场进行交易,使得供应链逐渐向层级结构的供应链网络发展。本文针对碳交易与供应链网络展开了一系列研究。首先,针对一个由两类制造商与多个需求市场构成的闭环供应链网络,其中两类制造商分别生产异质产品,建立了基本的产品买卖交易网络。其次,在建立的产品买卖交易网络基础上,引入碳配额交易体系,碳交易中心同制造商构成了碳交易子网,产品交易子网与碳交易子网共同构成一个闭环供应链网络。最后,在上述模型的基础上,将供应商层引入供应链中,形成在碳配额交易体系下,由多个供应商、两类制造商及多个需求市场构成的闭环供应链网络,不仅丰富了供应链成员,而且同时增加了产品交易子网与碳交易子网的复杂程度。上述三个模型研究了企业的生产与碳减排策略。建立了供应商与制造商的利润最大化模型,结合变分不等式和互补理论,把含约束的利润最大化非线性规划问题转化为变分不等式问题,获得了闭环供应链网络系统中产品的最优交易价格、生产量与碳减排策略满足的条件,进一步获得了闭环供应链网络中各决策者达到均衡状态时的条件。利用修正收缩投影算法来进行模型的求解,通过算例将有关参数对网络状态的影响进行比较静态分析,得出了一定的管理启示。研究结果表明,在网络环境中企业利润目标和政府减排目标存在一致的情况,在碳配额交易体系下的二级闭环供应链模型中两类制造商的碳交易额大部分情况下是一致的,但在碳配额增加到一定程度时,可能出现不同;政府对不同类型的制造商应设置不同的回收率。在碳配额交易体系下的三级闭环供应链模型中增加任意一方的碳配额,供应商的利润都将降低,因此,政府碳配额的设置对于供应链前端企业效果会更加明显。本文研究丰富了碳交易理论,扩展了供应链网络的研究领域。有助于加深对碳配额交易的理解。在绿色发展背景下,可为政府和企业碳减排目标的实现提供指导。