中国作为世界上经济发展最为强劲的经济体，同时也是世界碳排放最大的国家之一。目前欧美在气候变化上对中国碳排放越来越关注，也逐渐推出针对中国的措施，面临巨大的国际减排压力，中国碳减排任务不仅挑战巨大而且十分紧迫，所以中国必须采取更积极有效的气候政策。由于我国碳减排的紧迫性和当前碳减排政策的缺乏和不足，有必要对碳减排环境政策工具进行深入研究，探明环境政策工具对碳减排的影响机理，在此基础上对环境政策工具进行优化设计，从而为我国碳减排政策的制定与实施提供理论依据和政策参考。对此，本文研究如下：通过环境的外部性、资源环境的产权、信息不对称、市场失灵与政策失灵、环境问题的风险性和不确定性等方面对碳排放问题产生的原因进行理论分析；对处理碳排放等环境问题的庇古手段和科斯手段等理论基础进行比较研究，揭示碳排放问题的产生根源及市场型环境政策工具的作用机理。在理论梳理的基础上，构建企业最优规划模型，分析碳排放税、碳排放权交易、碳减排补贴等市场型环境政策工具对碳减排行为的影响机理，研究表明，碳减排行为的主要影响因素是减排技术能力和环境政策严厉程度；碳排放谎报问题的主要影响因素是环境政策严厉程度和政府监管力度，而与减排技术能力无关，市场型环境政策工具力度影响企业实际最优碳排放决策，由此影响社会碳减排情况。分析不同市场型环境政策工具对碳减排技术创新的影响机理，研究发现，不同市场型环境政策工具对企业提高碳减排技术而获得潜在净收益的影响不同，进而导致不同的技术激励效果，从而影响企业实际最优碳排放量和碳减排情况；若政府不控制碳排放权的数量，则碳排放税和碳减排补贴在碳减排技术激励方面具有同等影响力，而碳排放权交易影响最弱；若政府对碳排放权数量进行有效控制，则碳排放税、碳排放权交易和碳减排补贴具有同等影响力。分析不同市场型环境政策工具对碳排放总量的控制效果，研究发现，若企业存在技术改进可能，则碳排放税和碳减排补贴具有同等的影响效果，而碳排放权交易影响最弱，若企业保持现有技术水平不变，则碳排放税、碳排放权交易和碳减排补贴具有相同影响效果。通过比较不同环境政策工具实施成本，结果表明，在碳排放总量控制效果相同情形下，碳排放税和碳减排补贴实施成本较高，碳排放权交易实施成本最低。将消费者纳入研究框架，基于社会福利下，研究市场型环境政策工具对经济产出、碳排放量、以及福利水平等方面的影响，从同等环境政策力度下碳排放控制效果、等量碳排放下福利影响等方面进行比较分析，探讨市场型环境政策工具对碳减排的影响机理。研究表明，税收和排放权价格与产出水平均负相关；而碳减排补贴不影响产出水平；税率、补贴率或排放权价格均与碳排放量负相关，与社会福利水平的关系均受税率、补贴率或碳排放权价格的影响，这表明，碳排放税和碳排放权交易会通过直接减排效应和间接减排效应（抑制产出）而导致碳排放量下降，进而对碳减排产生正面影响；碳减排补贴仅通过直接减排效应导致碳排放量下降，进而对碳减排产生正面影响；产品税仅通过间接减排效应导致碳排放量下降，进而对碳减排产生正面影响。就减排力度而言，碳排放税与排放权交易的影响力一致，且均比碳减排补贴影响大；就社会福利的增加量而言，碳减排补贴下社会福利增加量最大，其次是碳排放税和排放权交易，产品税下社会福利增加量最小。在探明不同市场型环境政策工具对碳减排影响机理的基础上，采用博弈论的研究思想，分别考虑企业自我研发碳减排技术和从市场上购买碳减排技术两种情形下，基于不同市场结构下，考虑社会福利达到最优状态时，对碳排放税、碳排放权交易、碳减排补贴、产品税等单一的环境政策工具和不同环境政策组合工具进行优化，研究表明，单一的环境政策工具往往仅使经济达到次优状态，而环境政策组合工具可使经济达到最优状态；将政府实施环境政策的成本问题纳入分析框架，并使经济达到最优状态，对环境政策工具进行优化选择，研究发现，无论在何种市场结构下，最优环境政策组合工具仅与碳排放产出弹性有关。将消费部门、碳排放生产部门、资源开采部门、技术研发部门、政府部门等纳入一般均衡分析框架，运用最优控制的方法研究社会最优计划下的碳排放最优路径，探讨实现碳排放最优路径的必要条件，以及各个变量对稳态下碳排放最优路径的影响；同时研究在各部门均达到最优状态的自由市场下碳排放平衡路径，以及各个变量对自由市场下碳排放平衡路径的影响；通过比较社会最优计划下碳排放最优路径与自由市场下碳排放平衡路径，提出了最优碳排放税、最优碳减排补贴、最优碳排放交易价格、最优产品税等市场型环境政策工具的动态特征。通过数量分析，结合我国市场型环境政策工具的现状，揭示我国目前市场型环境政策工具存在一系列问题，起不到充分的减排激励作用；构建碳排放因素分解模型，对我国近20年间的碳排放按不同省市不同行业部门和不同能源品种进行因素分解，利用相关数据进行实证检验，探讨各因素对碳排放的影响及碳排放问题产生的深层次原因，并以碳税为例，利用相关省级面板数据，基于不同情景下研究碳税的经济影响及其减排效果，得出随着碳税力度的增加，对经济产出和碳排放的影响力度不断下降的结论。结合理论与实证研究，尝试从行业层面上设计最优环境政策组合工具，发现我国应采用碳税和产出补贴的政策组合，对此设计了最优碳税税率和产出补贴率。