城市可持续发展是当前研究的热点和核心议题之一。2018年,我国城镇化率已达58.52%,随着城市化的推进,城市面临着生态用地减少、环境污染等诸多挑战,经济发展与生态环境的矛盾日益突出。生态效率提出要在最大化价值的同时,最小化资源消耗以及环境污染,是城市可持续发展的内在要求。东北地区是我国农牧林生产基地和老工业基地,在全国经济中具有不可替代的战略地位和作用。上世纪90年代以来,东北众多城市的发展问题凸显,许多城市面临着经济下行的巨大压力,东北在全国的地位不断下滑,自2013年以来,东北三省的增速持续低于全国水平,出现了“新东北现象”。与此同时,生态环境也面临着巨大挑战。东北地区一直作为我国城市化发展的缩影存在,其经济发展与生态环境响应之间出现的问题,是我国经济发展与生态环境矛盾的反映。本文以东北地区34个地级市为研究对象,首先对城市生态系统及其组成要素进行了分析,在此基础上,构建了城市生态系统生态效率评价的理论框架,构建了城市生态效率评价指标体系,结合研究实际,对DEA-EBM模型进行改进,综合利用空间模型,从多个方面对东北地区34个地级城市展开实证研究。本文的主要研究工作和创新点如下:(1)构建城市生态系统生态效率测度理论框架,并将表征自然生态系统因子纳入到城市生态效率评价指标体系中。以往的生态效率评价忽略了自然生态系统的影响,然而,经济发展以及环境保护都不能脱离了自然生态系统而存在。本文利用遥感数据、结合GIS技术,测算出表征自然生态系统的指标,构建了包含自然生态系统变化的生态效率指标体系。(2)构建生态效率测算模型。针对传统的DEA模型在评价生态效率的时候存在许多不足,容易产生与现实背离的求解结果的问题,本文在选取DEA-EBM为初始模型的基础上,充分考虑了生态效率研究的特点,对DEA-EBM模型进行三次改进,即无导向的EBM模型、加入非期望产出、加入超效率求解逻辑,最终构建适用于本文研究实际的新的数据包络分析模型。(3)识别东北地区生态效率空间集聚的规律。在空间的同质性与异质性的基础上,利用Moran’s I指数、局域自相关Lisa指数、热点分析等空间计量模型,考察了东北地区生态效率的空间集聚情况,识别了2006-2015年东北地区生态效率集聚的一般规律,为进一步提出东北地区生态效率提升建议提供依据。(4)分析东北地区生态效率的影响因素。通过定性分析和筛选影响因素,建立生态效率影响因素指标体系,利用计量经济学中混合OLS效应(POLS)方法和随机效应(RE)方法进行Tobit模型的回归估计,考察不同因素对生态效率的影响。最后,基于生态效率测算模型以及影响因素分析,提出提升东北地区生态效率的对策建议,为东北振兴、东北老工业基地的崛起提供理论支撑。