能源、环境与公共健康问题是当前社会的热点问题,也是我国可持续发展的战略性课题。随着我国经济的快速发展,能源消费量将会不断攀升,能源消费结构不合理导致的高能耗、高污染问题越来越突出,如何优化能源消费结构、减少环境污染、提升公共健康水平成为整个社会必须应对和解决的重要问题。能源消费对环境与公共健康水平的危害已经引起政府、社会以及学术界的共同关注。目前,一部分能源经济方向、环境经济方向、健康经济方向的学者已结合能源、经济与环境因素研究公众公共健康水平的影响。但大多数还停留在简单的解析法计算上,对其理论影响机理还缺乏模型构建与应用分析。在查阅国内外相关文献基础上,本文围绕公共健康水平,从优化能源消费结构、改善环境质量角度运用计量经济学方法与博弈理论研究全国、地区两个维度能源消费对环境与公共健康的影响,并进行模型构建与实证分析。论文的主要贡献如下:第一,将能源消费对环境污染以及环境污染对公共健康的影响纳入一体,运用当前较流行的动态方法——自回归分布滞后(ARDL)模型和边限协整检验方法构建了我国能源消费对环境与公共健康的动态模型,针对小样本数据进行实证研究得到了更稳健的分析结果。弥补了以往仅考虑能源消费对环境污染或环境污染对公共健康静态模型研究的不足。结果表明:能源消费总量、煤炭消费比重、石油消费比重、清洁能源消费比重与二氧化硫和工业烟尘排放量之间存在长期稳定的协整关系;二氧化硫排放量、工业烟尘排放量、工业粉尘排放量与脑血管疾病比重和呼吸系统疾病比重存在长期稳定的协整关系。脑血管疾病比重、呼吸系统疾病比重与烟尘排放量呈正相关性且显著;二氧化硫排放量、工业烟尘排放量与能源消费总量、煤炭消费比重显著正相关。第二,基于Grossman健康生产函数构建了环境污染、经济增长与医疗卫生服务对公共健康的影响模型,发现了经济增长与公共健康水平呈现倒U型特征,改变了过去一贯认为经济增长与公共健康之间线性关系的观点。重点分析了人均GDP、工业二氧化硫、工业烟尘、人均医疗保健支出与人均医生数量对死亡率的影响。研究发现:环境污染、经济增长、医疗卫生服务与公共健康存在长期均衡的协整关系;全国、东部与中部的经济增长与公共健康呈现倒U型特征,其中东部区域,倒u型曲线已达到拐点,中部区域,当人均gdp为3311元时,曲线达到拐点;全国以及东、中、西部区域,工业烟尘排放量与人口死亡率呈正相关关系,工业二氧化硫排放量与人口死亡率只在中部地区显著正相关;除西部地区外,人均医生数在全国、东部和中部与人口死亡率显著呈负相关;人均医疗保健支出与人口死亡率只有在中部地区显著负相关。医疗卫生服务可有效减少环境污染对居民的健康威胁。第三,以能源大省山西省为例,基于边际投入产出理论、剂量效应与暴露响应原理,结合能源消费、环境污染与公共健康之间的关系,构建了不同能源消费场景对环境污染与公共健康的cmeep模型,从能源消费平衡点新的角度分析能源消费对环境与公共健康的影响。设计了固定技术条件下的能源消费、技术创新条件下的能源消费以及能源转型后的能源消费三种场景。研究表明:(1)在固定技术的能源消费场景下,山西能源消费在1994年达到平衡状态,此时能源消费的边际产出等于能源消费排放的环境污染对居民健康损失的边际成本;(2)在能源技术创新场景下,平衡状态有一定的延缓,在2002年能源消费达到平衡状态;(3)与固定技术场景相比,技术创新场景下,化石能源消费与公共健康损失分别减少35.72%和10.13%;在能源转型场景下,传统能源消费与健康损失分别减少42.12%和27.15%;与在技术创新场景条件下相比,能源转型场景下健康损失减少19.21%。第四,围绕公共健康损失赔偿大小,构建了公众参与环境行为的企业能源消费演化博弈模型,分析了公众参与对企业能源消费决策的影响,为制定提升公共健康水平的政策提供科学支撑。运用演化博弈理论与数值仿真模拟方法详细分析了公众与高污染企业策略选择的互动机制;构建了公共健康损失赔偿较小、公共健康损失赔偿较大以及公共健康损失与企业额外收益均较大三种博弈场景,讨论了决策参数的不同取值和初始状态改变对企业能源消费演化结果的影响。研究表明:在不同场景下,公众参与下的企业能源消费行为演化路径的速度与策略均有差异。公共健康损失赔偿较大、污染企业实行能源转型策略比例达到95%以上以及企业额外收益足够大时,公众与污染企业最终分别演化为不参与环境管理和实行能源转型的策略。因此,在企业能源转型初始阶段,公众应积极参与环境管理,在企业能源转型策略达到95%以上时,公众会逐步退出参与环境管理。第五,考虑到公众公共健康损失赔偿,构建了公众、政府与企业能源消费行为决策的三方演化博弈模型,为分析能源——环境——健康复杂系统提供新的研究思路及方法。分析了三方策略的选择机制及影响因素,研究发现,在一定条件下,在三维空间的某一区域内,三方可收敛到理想的演化博弈稳定策略:{企业实行能源转型、政府监管、公众参与环境管理}。结果表明,在政府群体实行监管比例固定的条件下,公众群体参与环境管理比例越大或公众公共健康损失赔偿越大,企业群体演化与实行能源转型策略的速度越快。本文开展了能源、环境与健康系统建模研究,深入分析了能源消费对环境污染和公共健康的短期、长期动态影响,探讨了环境污染、经济增长以及卫生服务与公共健康水平提升的关系,研究了企业排污、政府监管与公众参与环境管理的三方博弈过程,为破解能源——环境——健康复杂系统问题打下基础。