碳排放约束和碳排放权交易改变了企业的生产函数和成本结构，企业的输入输出系统由二维的“原材料——产品（服务）”转变为三维的“原材料——产品（服务）——碳排放权”；同时，消费者的低碳意识不断提高，产品和服务的碳排放属性成为消费者效用的一部分。从供应链的视角考虑产品碳足迹和碳减排已经成为共识，研究低碳环境下的供应链协调优化正逐渐成为理论界和企业界共同关注的重要课题。尽管该领域已经取得一系列积极成果，但对低碳环境下不同利益主体间的协调和供应链联合减排研究不足。本文利用博弈论、激励相容理论和数值分析的理论方法研究了低碳环境下政府与企业间的博弈、供应链上下游的减排博弈与协调优化。论文主要研究内容和创新性工作如下：针对政府和企业间的减排博弈，建立了“碳排放权分配——减排决策——产量决策”的三阶段博弈模型，分析并比较双寡头企业进行减排合作和减排竞争时的碳排放权分配、产量规模、减排量、排放量、企业利润和社会福利。针对供应链上不同主体在碳减排边际成本上存在差异，研究供应链上下游间的联合减排问题，通过转移支付契约实现供应链减排和利润的优化。针对制造商和供应商之间的减排博弈，研究双方在完全信息静态博弈和斯坦伯格博弈时的最优决策；并基于参与约束和激励相容约束设计一种自执行转移支付契约，使得供应链主体依据个体理性的分散决策取得集中决策的效果。考虑零售商在供应链中居于主导地位，以及产品碳排放对市场需求的影响，构建了一个市场需求受制造商减排和零售商促销影响的非线性市场需求函数，研究并比较力量不对等的制造商和零售商在不同博弈过程中的最优决策，并分析消费者低碳意识的变化对企业决策、消费者效用和供应链利润的影响。