人类工业化生产活动产生的温室气体已经严重破坏了环境的可持续性,对人类的生产和生活造成了严重的影响。被经济学家认为能够实现“双重红利”的碳排放权交易成为碳减排的重要工具。在环境问题日趋严重和企业间竞争日趋激烈的今天,企业如何在横向的市场竞争和纵向的供应链协调中,通过博弈和碳减排投资实现企业经济效益和社会环境效益相协调是本研究关注的重点。本文运用博弈论和碳排放权交易相关的理论模型,从微观角度对碳排放权交易下的碳排放权价格定价机制、企业市场竞争和供应链碳减排协调进行研究。首先,利用两阶段动态博弈,构建碳排放权定价过程模型,分别考虑古诺寡头垄断市场结构和斯塔克伯格寡头垄断市场结构,分析碳排放权定价的影响因素,同时考察市场结构对碳排放权价格的影响。其次,基于对碳排放交易价格的研究,分别从横向企业间的寡头垄断竞争和纵向的供应链协调两个角度分析企业在碳交易体系下的决策行为。第一,在横向的寡头市场竞争中构建碳交易下企业产量竞争和碳减排投资分析模型,研究碳排放价格对企业产量决策以及碳减排投资决策的影响。第二,在纵向的供应链协调研究中,构建碳交易下需求随机的供应链批发价格契约模型,研究需求不确定性以及碳排放权价格对供应链上企业的影响。最后,对上述模型进行了数值验证。通过分别对碳排放权市场价格、碳交易下横向寡头市场竞争和纵向的供应链协调研究表明：第一,碳排放权价格只与政府设置的碳排放总量目标及企业的生产排放技术情况有关。并且市场结构对于碳排放权价格有显著地影响；第二,在高利润的垄断行业,当企业的减排技术不成熟难度较大时,碳排放权交易政策并不能有效地引导企业进行碳减排。即使碳减排投资可以减少碳成本,但从企业收益角度出发减排难度较大的企业也不会选择进行碳减排投资；第三,在供应链中,随着碳交易价格的上升,会使得零售商的订货量减少,进而减少了制造商的生产规模,减少了碳排放。并且市场需求的波动性会显著地影响供应链企业的决策。