全面、可持续发展是世界各国和全人类的共同目标和不懈追求,经济、能源、环境可持续发展是可持续发展的重要和不可或缺的一部分。经济发展离不开能源和环境的支撑,经济发展和能源使用产生了严重的环境问题,能源短缺和环境恶化制约着经济的进一步、健康发展。能否实现3E系统协调、可持续发展,在很大程度上决定着全面可持续发展的进程。基于此,本研究以经济落后、贫困问题突出、生态脆弱、环境问题严重的甘肃省作为研究区,利用1985-2011年间相关统计数据,主要开展了以下几方面的工作,并得出相应的结论：(1)运用灰色关联模型,分析了工业污染物排放量与能源消费量的灰色关联度。发现工业污染物排放量与煤炭和电力消耗量关联度较高,与石油和天然气的关联度较小。(2)采用EKC假说计量模型,分析了收入与污染关系。结果表明污染与收入关系因污染物不同而不同。工业废气和SO2排放量随着收入提高总体上上升,而工业废水、固废和粉(烟)尘排放量总体上下降。环境与经济之间的EKC曲线关系在甘肃未能得以体现。(3)将环境压力视为人口数量、收入(人均GDP)和污染物排放强度三种因素综合作用的结果,运用完全结构分解模型分解、分析了三种因素对环境压力变化的贡献。结果表明人口增长加重了环境压力,但其影响逐渐减弱,经济增长也加大了环境压力,而技术进步有助于降低环境压力。(4)运用协整、Granger因果检验模型分析了能源消费及其构成与经济增长的关系。发现能源消费与经济增长之间是一种单向的因果关系,经济增长是带动能源消费的格兰杰原因,但能源消费并不必然促进经济增长。(5)采用结构分解分析法,将能源强度变化分解为结构效应和技术效应,测算了两种效应对能源强度变化的贡献。能源强度持续下降主要源于能源效率(以第二产业为主)的提高,而经济结构调整的贡献较低。1985-2011年间,技术份额累计贡献106.42%,结构份额累计贡献-6.42%；第二产业的效率份额累积贡献达到71.63%,第三产业的效率份额累积贡献达到34.81%；第三产业能源效率提高对能源强度降低的促进作用越来越明显,而第一产业的结构份额和效率份额对能源强度变化的影响较弱。(6)构建了甘肃3E系统综合发展指标体系,运用主成分分析法、熵权系数法测算了3E综合发展水平。总体上,经济、能源和环境综合发展水平均呈上升趋势,但波动幅度较大。综合发展水平依赖于总量、结构和质量水平共同作用,不同时间段内,总量、结构和质量水平对经济、能源和环境综合发展水平的贡献各不相同。(7)在(6)的基础上,采用基于回归分析法的系统协调度模型,评价了甘肃3E系统协调发展水平。结果表明3E系统内任意两子系统的协调度,以及3E系统协调水平总体上均较差,且波动变化大、稳定性差。在3E系统中,只要任意一个子系统的发展水平与另两个不一致、不能匹配时,系统协调度就会保持较低的水平；只有当三者的发展水平均较高且较一致、相互匹配时,或者三者的发展水平均提高且提高的速度较为一致时,系统协调度会不断提高,保持在较高的水平。