Con la mejora en la conciencia ambiental de los consumidores y el nivel de diseño para la remanufactura (DfR), la cadena de suministro tradicional está cambiando gradualmente hacia una cadena de suministro de ciclo cerrado (CLSC). Sin embargo, un alto nivel de diseño para la remanufactura aumentará los costos de diseño para los fabricantes, mientras que también reducirá los costos para los remanufacturadores. Además, los fabricantes suelen utilizar barreras de patentes para restringir el desarrollo de los remanufacturadores. Los principales objetivos de este estudio fueron explorar cómo los fabricantes y los remanufacturadores pueden beneficiarse mutuamente, teniendo en cuenta la protección de patentes y las emisiones de carbono. En primer lugar, adoptamos la teoría de juegos para establecer cuatro modelos de toma de decisiones del fabricante y del remanufacturador en relación con el DfR. En segundo lugar, diseñamos un contrato de reparto de costos para el DfR basado en el modelo de toma de decisiones descentralizado para coordinar una CLSC. Los resultados de este estudio mostraron que, en un entorno de mercado protegido por patentes, el DfR aumentó las ganancias del fabricante, pero no necesariamente promovió el crecimiento de las ganancias del remanufacturador. Un contrato de reparto de costos puede lograr mejoras de manera efectiva en presencia del DfR, aumentar las ganancias para ambas partes y mejorar los beneficios económicos y ambientales de la CLSC.