由于全球生态环境的持续恶化,低碳减排逐渐成为全世界关注的热点问题。现如今,企业间的竞争已逐渐演化为供应链间的竞争,因此,通过设计契约,保证供应链协调,降低二氧化碳排放,实现社会效益和经济效益的统一,是本研究的初衷。中国作为制造业大国,制造业GDP超过总GDP的50%。但是,我国目前仍处于能耗较高的中低端制造阶段。因此,为了保证我国制造业能够及时顺应快速变化的市场环境和实现低碳经济下的减排承诺,本文提出供应链上下游企业在减排研发阶段进行合作,通过设计契约模型,分摊减排费用,共享减排收益等,来应对这一挑战。低碳经济下,企业的运作模式已由传统的资源—产品二维交易演化为资源—产品—碳排放权的三维交易模式,本文基于大量文献基础与研究现状,从包含碳排放权的三维交易模式出发,采用博弈理论分析研究回收再制造闭环供应链低碳减排的运作规律。首先,构建三维交易模式下的供应链减排决策模型,分析其运作规律;其次针对不同市场需求情形下回收商的数量进行区分,分别在模型中考虑了政府补贴、碳税、碳减排能力、回收商的竞争系数、消费者的低碳偏好、碳排放量、碳排放交易价格等影响因素对于供应链企业的作用;最后通过算例和MATLAB仿真分析,验证结论的正确性。研究结果表明,当市场需求为确定性时:(1)碳税的增加能激发供应链节点企业的减排积极性,但是不合理的碳税(过高或过低)则无法发挥激励减排作用;(2)政府补贴将会间接提高消费者对低碳产品的偏好,提高回收再制造闭环供应链的循环效率,从而激发供应链企业的低碳减排积极性;(3)增强碳减排能力能提高制造商和销售商的利润;而增加碳税则对制造商和销售商不利。(4)第三方回收商之间适当的竞争有利于节约资源和保护环境,但过度竞争会导致供应链企业利润均减少;当市场需求为不确定性时:(1)进行碳排放治理对销售商和制造商的期望效用带来正面效应。(2)与市场需求为确定性情况下一致,碳交易价格、消费者的低碳偏好、增加碳排放量会对制造商和销售商的期望效用产生不利影响。(3)第三方回收商间的竞争不利于回收商及制造商,但是由于企业成本、规模等原因,竞争的影响并不显著;(4)设计契约合作模型,并且供应链各参与方保持契约合作精神,政府发挥监管职能,最终能实现低碳社会和经济效益的最大化。