本文研究了带有产品质量问题的供应链中由不合格产品引起的费用分配机制的最优设计以及供应链协调机制的最优设计问题。我们研究的供应链由一个销售商(或者制造商)从多个供应商中采购生产其产品所需零部件，以利用该部件制造成最终产品并且卖给消费者。不合格的部件会产生质量保证金费用，比如维修费用或者产品替换费用。本文的重点是从优化角度研究如何在销售商和供应商之间以及供应商内部之间分配这部分的质量保证金费用。具体的讲，我们研究了两种分配机制，即平均分配机制和溯源分配机制。在平均分配机制下，销售商承当一个固定比例的质量保证金费用，剩下的质量保证金费用在所有供应商中平均分配。在溯源分配机制下，销售商仍然承担一个固定比例的质量保证金费用，剩下的质量保证金费用由不合格部件相应的供应商各自承担。供应商可以通过投资生产努力来提高部件质量，从而减少产生的质量保证金费用。另外一个优势就是，高质量的供应商可以得到更多的市场份额。因此，供应商之间的竞争属于一个多人博弈模型，他们各自选择的生产努力不但影响了需求分配，同时也影响了整个供应链中的质量保证金费用。首先，我们刻画了在不同分配机制下供应商之间的博弈均衡解，解决了博弈均衡解的存在性以及唯一性问题。接着，我们比较了销售商在不同分配机制下的利润，并且给出了平均分配机制更有利于销售商的条件。我们还进一步比较了在销售商可以决定批发价格的最优定价下，销售商在两种分配机制的利润。我们还把批发价格和销售商承担比例的联合优化问题考虑到销售商对分配机制选择的问题中。最后，我们分析了集权决策供应链的决策问题，并且给出了以批发价格和质量保证金分配为基础的分权供应链的协调合同。我们也通过数值模拟研究了竞争博弈均衡解灵敏度问题。