市场经济体制改革以来,中国经济保持了较高速度的增长,在经济大幅增长的同时,能源消费量也不断上升,由此带来的能源和环境问题制约着经济社会的发展,而现阶段,中国以化石能源为主的能源消费结构很难改变,因此提高能源效率,降低污染物排放是实施节能减排工作必须面对的问题。一方面,要提高能源效率,则要客观了解其处于何种水平,本文认为单位GDP能耗指标并不准确,因此本文选择能够考虑环境污染物和其他生产要素的生态全要素能源效率指标客观衡量能源效率;另一方面,要减少污染物的排放,则要对其造成的经济损失有客观的认识,即有必要对污染物减排成本进行测度。首先本文以能源消费、资本存量、劳动力为投入变量,地区GRP为期望产出,以熵值法计算的工业固体废物、废水、COD、CO2、SO2的综合污染指标为非期望产出,基于方向性距离函数和DEA窗口模型测算了中国29个省市2000-2015年的生态全要素能源效率,并对全国、东部、中部和西部地区生态全要素能源效率的现状和变化趋势进行了分析;其次,基于二次型方向性距离函数计算了中国29个省市2000-2015年综合污染物的边际减排成本,从全国、三大地区以及省际层面进行了分析,接下来以综合污染物排放强度、综合污染物排放量、进出口总额占GRP比重、第二产业增加值占GRP比重、生态全要素能源效率为解释变量,各省市综合污染物边际减排成本为被解释变量进行了回归分析。得出的主要结论为:2000-2015年生态全要素能源效率均值大于0.9(排名前6)的省市有福建、上海、广东、北京、辽宁和黑龙江,除黑龙江外,其余省市均为东部地区,生态全要素能源效率均值小于0.7(排名后6位)的省市有甘肃、青海、山西、新疆、贵州和宁夏,除山西外,均为西部地区;地区生态全要素能源效率现状为“东部最高,中部次之,西部最差”,样本期间地区间能源效率差距逐渐增大;对外开放程度和能源价格对生态全要素能源效率有显著正影响。基于二次型方向性距离函数的模拟结果,全国可以通过提高能源效率水平,平均增加4173.636亿元产出的同时降低1577.882万吨的污染物排放量。综合污染物边际减排成本区域和省市差异明显,北京的边际减排成本均值最高,平均为2.433万元/吨,山西边际减排成本最低为0.546万元/吨;东部地区边际减排成本均值最高,为1.753万元/吨,其次为1.274万元/吨的西部地区,中部地区最低,为1.194万元/吨;对外开放水平较低、第二产业增加值占地区GDP比重较高、污染物排放规模较大的地区应该是政府进行减排工作的重点关注对象。进一步地,基于ETFEE和边际减排成本,本文针对各地区提出的大致减排思路为:北京、天津、上海、江苏、浙江、福建、江西、湖北、广东,进一步减排需要投入更多的资金推进技术发展;内蒙古、辽宁、黑龙江、安徽、河南、湖南、广西、海南,这些省市的能源效率高于全国水平,但是边际减排成本较低,可以通过牺牲一定的经济产出增加减排;四川可以采取提高能源效率的方式实现减排;河北、山西、吉林、山东、贵州、云南、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆,减排潜力最大减排代价最小,可以通过牺牲较少的经济产出获取较多减排量的减少。