作为世界第二大经济体,中国已成为全球第一的碳排放大国,如何真正承担起发展中大国的责任,更好地应对全球气候变化问题为各方所关注。随着2015年巴黎气候大会的召开,“碳减排”这一话题又成为全世界关注的焦点。因此,找到降低二氧化碳等污染物排放的手段迫在眉睫。中国的两重身份要求中国既不能盲目地追求经济增长,也不能忽略经济搞环境,这也就决定了仅仅以二氧化碳排放量等单要素指标无法准确衡量中国对于碳减排所作出的贡献,需要利用全要素指标来表征二氧化碳排放。本文突破索罗模型和传统数据包络模型的局限性,基于非期望产出的超效率SBM模型,以二氧化碳排放量和GDP分别作为非期望产出和期望产出,以资本、劳动和能源作为三种投入要素,综合测算出中国区域层面二氧化碳排放效率指标。以IPAT和STIRPAT模型为理论基础,考察自主创新和技术引进(后者又分为对外贸易和外商直接投资)作为不同来源的技术进步对二氧化碳排放效率的作用机制。由于环境治理方面的区域合作不断加强,本文引入空间区位因素,在区域层面二氧化碳排放效率空间相关性测度的基础上,构建空间面板计量模型实证分析不同来源技术进步对区域二氧化碳排放效率的影响。本文研究结果表明：首先本文所测算的二氧化碳排放效率指标相对于单要素指标而言,能够更全面和客观地表征区域层面的碳排放水平。然后,作为技术进步的重要来源,自主创新和外商直接投资能够显著提高二氧化碳排放效率；产业结构和城镇化水平的加深会降低二氧化碳排放效率。空间计量模型结果也验证了邻近省区的二氧化碳排放效率以及随机冲击存在一定的空间溢出。这意味着加强区域合作的同时,重视技术进步和加快结构转型日益成为中国提高二氧化碳排放效率,进而实现碳减排的重要手段。