随着全球经济一体化的快速发展，企业间的竞争也愈演愈烈。在这一背景下，无论是大型企业，还是中小型企业，他们所拥有的资源往往都是有限的。生产资源的缺乏将导致生产瓶颈，进而影响企业的生产计划以及整个供应链系统的运营效率。供应链系统运营效率的降低对各节点企业的绩效都有负面影响，因此，当供应链节点企业缺乏生产资源时，纵向伙伴企业有动机对其进行投资。本论文基于一个上游企业和一个下游企业组成的一对一供应链模型，考虑两类典型的纵向企业间投资：成本降低型投资、产能提升型投资。在第一类投资中，节点企业的生产成本较高，纵向伙伴企业的投资用于降低节点企业的生产成本；在第二类投资中，节点企业的生产能力有限，纵向伙伴企业的投资用于提升节点企业的生产能力。本论文将在确定需求和随机需求两种市场需求环境中，研究纵向企业间进行生产投资时的供应链优化决策以及协调机制设计。　　首先，在确定需求环境中，研究纵向企业间的成本降低型投资问题。上下游企业通过进行如下三阶段 Stackelberg博弈确定各自的最优决策：在第一阶段中，投资企业确定自己的成本降低型投资支出；在第二阶段中，上游企业确定自己的批发价格；在第三阶段中，下游企业确定自己的销售价格。通过运用逆向归纳法，求解得到了分散化供应链中各节点企业的最优决策。分析发现，纵向企业间的成本降低型投资可以降低产品的销售价格，提高产品的市场需求量；被投资企业总是能够从投资企业的投资中获利，而投资企业未必总是能够从自己的投资中获利；最优的投资策略要么是不投资，要么是充分投资。另外，研究还发现，与集中化供应链相比较，分散化供应链中投资企业的投资水平可能不足；通过引入由收益分享策略、生产成本分担策略以及投资成本分担策略构成的组合策略，可以实现供应链协调，并使上下游企业的绩效都得到提升。　　其次，在随机需求环境中，研究纵向企业间的成本降低型投资问题。上下游企业通过进行如下四阶段 Stackelberg博弈确定各自的最优决策：投资企业在第一阶段中确定自己的成本降低型投资支出；上游企业在第二阶段中确定自己的批发价格；下游企业在第三阶段中确定自己的订货量，并在第四阶段中确定自己的销售价格。采用逆向归纳法，求解得到了分散化供应链中各节点企业的最优决策。分析发现，确定需求环境中得到的主要结论在随机需求环境中同样成立。另外，当确定需求转换为随机需求时，下游企业将会提高产品的销售价格，降低产品的订货量，并且上下游企业的绩效都将降低；市场需求的随机性对上下游企业的决策和相应利润的影响程度随着市场需求的价格弹性指数增大而减小。　　再次，在确定需求环境中，研究纵向企业间的产能提升型投资问题。上下游企业通过进行如下三阶段 Stackelberg博弈确定各自的均衡决策：投资企业在第一阶段中确定自己的产能提升型投资支出；上游企业在第二阶段中确定自己的批发价格；下游企业在第三阶段中确定自己的销售价格。运用逆向归纳法，求解得到了分散化供应链中上下游企业的最优决策。分析发现，当被投资企业的产能低于供应链系统的潜在产量时，投资企业的投资总是能够降低产品的销售价格，提高产品的订货量；最优的产能提升型投资策略可能是部分投资；当被投资企业的产能介于分散化供应链系统的潜在产量以及集中化供应链系统的潜在产量之间时，分散化供应链中的投资水平低于集中化供应链中的投资水平；针对纵向企业间成本降低型投资问题所设计的协调机制，同样可以用来协调纵向企业间进行产能提升型投资情形下的供应链，并实现上下游企业绩效的帕累托改进。　　最后，在随机需求环境中，研究纵向企业间的产能提升型投资问题。构建并求解出由投资企业的产能提升型投资决策和上下游企业运营决策构成的联合决策模型，分析发现，确定需求环境中得到的主要结论对于随机市场需求具有鲁棒性。另外，研究还发现，当确定需求转换为随机需求时，若被投资企业的产能较低，市场需求的随机性对产品的订货量没有影响；若被投资企业的产能较高，市场需求的随机性将会降低产品的订货量。