当前中国的经济社会发展已经越来越多的受到资源和环境资本稀缺性的束缚，伴以环境恶化为发展代价，这种发展模式支撑不了中国未来经济的可持续发展。同时，西方发达国家为了限制中国的发展空间，试图将“碳排放”问题政治化、壁垒化和人权化来压制中国的国际谈判能力。因此在国内外两个大局的新形势下，低碳转型发展已经成为党内外一致的共识。虽然城市只占据地球1％的面积，但却排放了全球75％的二氧化碳，因此研究城市的低碳转型发展对中国的城镇化和工业化进程有着重要的现实指导意义。波特假设认为低碳转型发展模式在短期内会增加中国城市的经济发展成本，但是应该相信在长期，如果政策建议科学合理，城市低碳转型将能够享受经济增长、环境治理、生态和谐的多重红利，带来社会整体全要素生产率的大幅提高。由此，本文的核心问题就是回答:中国的城市如何早日实现波特假设，享受低碳转型带来的多重红利。　　从现在到2020年，是中国进入中等收入国家行列的一个关键时期，中国的碳减排战略和政策都不能脱离阶段性社会发展规律。城镇化对能源和碳排放的冲击是明显的，中国必须在经济增长和城镇化前提下尽量实现碳减排，这就是中国低碳转型的基本意义。技术创新是先进经济体的关键策动因素，具有激发与贯穿经济各部门的作用，是最为有效的策动力，将协同引领其他领域的变革。降低能源强度（提高能源综合利用效率）和优化能源结构（增加清洁能源在能源消费结构中的比重）本质上属于一种技术进步:前者侧重于减少能源使用数量，后者侧重于提高能源利用质量。因此本文将城市低碳转型发展研究的突破口和中心定位为能源消费和利用问题，视为有效促进城市低碳转型发展最重要的引领指标。　　本文按照经济系统的分类把研究对象分为实体经济和虚拟经济两大系统:实体经济部门是城市低碳转型根本和动力源，虚拟金融系统对城市低碳转型起到提档加速的促进作用。此外，从中国现阶段的具体实践看，由于中国经济发展的不均衡性造成了各省市的经济发展水平迥异，城市低碳转型方式还要结合各自的经济禀赋，因此在定性研究中，本文将中国的城市分为三类:一是国家中心城市，以北京为代表;二是功能完备的综合型城市，如武汉;三是规模较小的新兴工业城镇泰兴。而在定量的实证研究中，以北京为研究对象，以求达到规律性和特殊性的统一。　　工欲善其事，必先利其器，本文深入研究了因素分解法。综观国内文献，对能源因素分解方法研究存在如下薄弱点:一是国内研究起步较晚，没有完全理清分解方法的起源和种类;二是没有对各种方法的优劣比较，特别是忽略了运用各种方法的前提条件;三是普遍采用LMDI方法而忽略或者没有意识到还有其它更有效的方法，把选择性变成了唯一性。本文在理论和实证上详细研究了Laspeyres, Paasche, Marshall-Edgeworth, Fisher Ideal, Stuvel, MFII, Shapley/Sun,AMDI，LMDI2和LMDI1的求解、相通性和各自的经济数学特征。并例举了AMDI，LMDI2和LMDI1的乘法形式在能源消耗总量中的运用，LMDI1的加法形式在能源强度中的运用，为后续的实证研究奠定基础。　　城市低碳转型发展涉及一系列宏大的经济管理内容，为了充分论证和涵盖城市经济增长、城镇化进程、产业结构调整、能源结构调整、人口增长、能源强度、城乡二元人均能耗、生产生活各部门能耗等重要经济指标与城市能源消费的关系，并分别为这些指标提出低碳转型的政策建议，本文在方法研究的基础上，创新性的提出了一种新的因素分解法，并命名为“多项连乘和加总”的指数分解法。这种新的方法不仅能够克服以往实证研究普遍存在的一级分解因子涵盖不全，或者二级分解因子划分过粗带来的实验误差，还能够充分揭示各种指标在能源转换和终端消费间的平衡关系，提供了研究城市能源消费的新范式，成为城市低碳转型发展政策的重要依据。把新的方法运用到北京在2000-2011年的实证研究中，本文成功获得了更为细致合理的实验结果:(1)经济增长和能源消费的关系正在逐渐脱钩;(2)人口的增长加剧了北京市的终端能源消费量，正向力度逐步加大，控制人口总量政策不能放松;(3)生活部门人均终端能源消费量对总量的正向力度逐渐减小，节能减排全民行动取得成效，后工业化阶段的经济特点逐渐显现;(4)生产部门的能源结构与能耗总量的关系先正相关然后变成负相关:正向力度逐渐变小，然后负向力度加大;生活部门能源结构虽然正相关，但正相关力度逐渐减弱。这些说明北京市新能源政策的实施引起的新能源比重的增加，的确减少了终端能源消费量，这部分的潜力还要进一步的长期挖掘;(5)虽然部门能源强度一直负相关，但力度关系不稳定，表现为先减小后增加的态势，反映了北京市经济发展和产业结构调整还有波动，应该坚定不移的继续淘汰落后产能，关停高耗能企业，严把新上马项目关，坚决发展高新技术产业;(6)以人口结构反映的城镇化水平提高的确能够带来总能源消费量的降低，积聚经济、城镇化符合中国的能源战略;(7)图像表明2000年-2011年间北京市产业结构调整与能源总量的关系不太明朗，需要进一步细致的单独研究。　　在实体经济部门低碳转型的实证研究中，唯独产业结构调整因素与能源总量的关系不明朗，存在负向到正向的波动。这与能源消耗的产业波次规律息息相关:产业能源消耗中最后一波交通能耗在中国已经到来，在中国城市能源消耗中表现出强劲的增长，带来了许多新的问题和挑战。因此本文还研究了中国新型城镇化与低碳交通转型的重要关系，相关结论和政策建议希望能够引起相关当局的足够重视。　　在虚拟经济部门方面，温室气体排放及低碳转型发展存在巨大的市场失灵，以金融措施应对负外部性逻辑简单而清晰，发展以碳排放权交易市场为核心的金融创新不可避免。本文着重研究了碳排放权交易市场发展现状和市场化目标下的构建体系，集中研讨当前城市碳排放权交易市场中关键的配额分配计算方法，它们分别涉及四大行业:供热企业，电力生产企业，制造业企业和服务业企业。　　最后是结论部分。通过对实体经济部门和虚拟经济部门低碳转型发展的路径研究，这里形成了一个重要的结论:经济增长是中国目前城市发展的前提条件，节能减排（减少能源总体消耗和降低能源强度）是城市低碳转型发展的根本途径，能源结构调整（降低碳排放强度）是城市低碳转型发展的关键所在，产业结构调整是城市低碳发展的重要措施，碳排放市场建立和发展是城市低碳转型的必由之路。最后列举了全文可能存在的创新点。