Penelitian ini mengembangkan model persediaan yang terdiri dari pemanufaktur dan pengecer dengan mempertimbangkan hybrid production, penundaan pembayaran, produk cacat, dan kebijakan carbon cap-and-trade. Pemanufaktur menjalankan fasilitas green production dan conventional production secara bersamaan untuk mengurangi jumlah emisi karbon yang dihasilkan. Model ini juga mengimplementasikan kebijakan carbon cap-and-trade untuk mengurangi emisi dari aktivitas rantai pasok. Penundaan pembayaran berperan dalam meningkatkan total keuntungan gabungan rantai pasok dengan mendorong terjadinya peningkatan rata-rata permintaan. Pengembangan model ini dibuat menjadi tiga skenario berdasarkan periode penundaan pembayaran, waktu inspeksi, dan waktu siklus. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan waktu siklus, harga jual produk, tingkat produksi, green investment factor, dan jumlah pengiriman untuk mengoptimalkan total keuntungan gabungan. Algoritma pencarian solusi optimal diusulkan untuk menyelesaikan permasalahan dan contoh numerik disajikan untuk menerapkan model yang diusulkan. Analisis sensitivitas dilakukan untuk mengetahui pengaruh perubahan parameter terhadap perilaku model. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penundaan pembayaran dapat meningkatkan total keuntungan gabungan rantai pasok dengan menentukan waktu siklus, harga jual produk, tingkat produksi, green investment factor, dan jumlah pengiriman. Namun, peningkatan periode penundaan pembayaran akan meningkatkan total emisi karbon karena terdapat peningkatan rata-rata permintaan yang menyebabkan peningkatan emisi pada penyimpanan, transportasi, dan rework.