Penelitian ini mengembangkan sebuah model closed-loop supply chain terintegrasi yang terdiri dari pemanufaktur tunggal, retailer tunggal, dan pengepul tunggal. Pemanufaktur akan memproduksi produk dari bahan mentah atau produk bekas pakai menjadi produk jadi dan kemudian mengirimkannya kepada retailer untuk dijual. Pengepul bertugas untuk mengumpulkan produk bekas pakai dari konsumen dan mengirimkannya kepada pemanufaktur untuk dilakukan proses recovery baik melalui remanufacturing atau refurbishing. Produk bekas pakai yang tidak lolos inspeksi akan dianggap sebagai waste dan harus melalui proses waste disposal. Produk cacat yang dihasilkan selama proses produksi akan dilakukan proses rework. Dalam membatasi emisi karbon yang dihasilkan selama proses produksi paa sistem, digunakan trade regulation dan carbon cap emisi karbon. Model yang dikembangkan menggunakan lima skenario berbeda – centralized, decentralized atau Nash game, dan tiga Stackelberg game berbeda, dipimpin oleh pemanufaktur, retailer, dan pengepul. Fungsi tujuan dari model adalah memaksimalkan keuntungan berdasarkan skenario dengan optimasi nilai variabel keputusan berupa green technology level, harga jual pemanufaktur, kualitas produk, harga jual pengecer, dan collection rate produk bekas pakai. Selanjutnya, algoritma digunakan untuk menemukan solusi optimal dari model yang dikembangkan dan contoh numerik diberikan untuk menggambarkan hasil dari model yang dikembangkan. Hasil analisis sensitivitas menunjukkan bahwa perubahan beberapa nilai parameter mempengaruhi nilai fungsi tujuan dan variabel keputusan sistem.
