陕西省位于我国内陆腹地,作为能源大省,陕西省的煤储量、原油储量、天然气储量和油气产量均居于全国前列,已成为我国西气东输、西电东送、西煤东运的重要能源供应接续地。但是,陕西省能源利用面临着投入、市场和环境三大约束。陕西省能源供大于求的局面短时间内难以改变,工业链条短,产业集群少,市场集中度不够高的问题也制约了陕西省能源资源的开发和利用。同时,工业“三废”的过量排放也使得陕西部分地区的生态环境急剧恶化。由于资源与环境之间的矛盾没有得到根本的解决,因此,如何提高能源的利用效率,减轻能源开采和使用所带来环境治理压力已经成为陕西省需要切实关注的问题。本文通过对国内外能源效率相关文献的梳理和评述,确定了环境约束下的陕西省全要素能源效率这一研究框架,通过引入方向性距离函数,分别运用DEA模型和ML生产率指数,测算分析了陕西省10个市2002~2012年考虑碳排放与未考虑碳排放两种情形下的全要素能源效率及其变动分解规律。结果发现,前者的效率值往往高于后者;2002~2012年碳排放约束下陕西省全要素能源效率的变动呈现出了连续“N”型的波动趋势,且大体保持了与技术进步指数相一致的变化趋势;关中、陕南、陕北三大区域的能源效率变动基本上趋于一致,环境污染在其中的影响大致相当,技术进步是其变动的主要动力。在此基础上,本文进一步运用回归模型,从产业结构、能源消费结构、科技研发水平和市场化程度四个方面研究和分析了陕西省全要素能源效率的影响因素。结果发现,能源消费结构对陕西省全要素能源效率有着比较显著的正影响。科技研发水平对陕西省全要素能源效率的影响较为不明显。市场化程度对陕西省全要素能源效率有着十分显著的正影响。由此,提出了改变陕西省产业结构布局、调整能源消费结构、推进政府职能转变、坚持走环保清洁型能源利用道路、健全和完善生态环境补偿机制等建议。