我们赖以生存的地球正面临全球气候变暖、能源耗竭危机、环境质量恶化等一系列紧迫问题,世界各国纷纷高度关注温室气体排放和全球生态保护,发展低碳经济已经成为世界范围的共识。传统的发展观主要局限于关注产业调控方式和最终经济目标,有意无意地忽略产业调控过程中出现的不计入经济发展代价的外部性。因此,如何控制产业发展过程中包括碳排放在内的非期望产出,促进经济社会发展与人口资源环境相协调,提升人们生活的幸福感,便成为亟待解决的迫切问题。本文从实际研究问题出发,综合运用管理学、科学学、物理学等诸多学科领域的理论和知识,以耗散结构理论为基础,以熵变原理为依据,以产业系统为对象,以非期望产出为切入点,以产业系统减排为目标,以碳减排为落脚点,从碳减排的紧迫现实引申为对非期望产出的一般性减排机理研究,再以碳减排为实证对象解决其具体实施问题,通过梳理非期望产出率熵变把握产业系统的减排机理,并落实到碳减排政策模型构建与优化,最终解决碳强度下降和期望产出率提升双重约束下的产业系统减排的具体实施措施,明确了本文的研究对象和理论分析框架。本文具体的研究内容与意义如下：(1)基于产业系统理论及产业系统减排理论,阐明了产业系统非期望产出的相关概念,明确了产业系统非期望产出的构成要素包括废气排放、废水排放、固体废物排放,对比分析了美国、欧洲以及日本产业系统非期望产出的发展现状,完善和补充了对产业系统理论的整体认识,有利于正确掌握产业系统的运行状态,全面展现了产业系统非期望产出存在的问题,为产业系统减排指明方向。(2)构建了我国产业系统非期望产出率的熵变理论模型,描绘了非期望产出率熵变的演化路径。分析了产业系统的耗散结构特征,论证了将非期望产出率作为产业系统熵的优势,探讨了产出结构熵变、期望产出率熵变以及非期望产出强度熵变的影响因素,在引入技术进步因素条件下,构建了产业部门非期望产出强度函数,同时又参考期望产出率效用函数构建了非期望产出率效用函数,在非期望产出约束下形成了动态汉密尔顿系统,从理论上证明了最优解析解的存在,完善了熵变分解结果中各因素对非期望产出率影响的解释,开拓了产业系统减排研究的新视角,丰富了热力学熵理论应用的范围。(3)基于我国产业系统的相关数据进行实证分析。使用我国2001-2012年的产业部门数据,对我国产业部门的生产函数进行了偏最小二乘拟合,计算了我国产业部门非期望产出率的熵值。基于非期望产出率熵变的网络层级结构,可以设计出非期望产出率熵变的路径图,求解得到了产业系统非期望产出率熵变的总效应、直接效应和间接效应,为探讨产业系统熵减提供了有力依据。(4)从减排主体、系统升级、技术进步、制度完善和先进经验借鉴等5个角度出发,提出对提升我国产业系统减排能力具有针对性、实用性的对策建议。研究结果,首先可以有效促进我国建设高效率低碳经济国家,并实现可持续发展战略,其次对于实现我国产业系统的转型升级和推动经济新常态下发展方式的转变具有重要指导意义,并能为落实产业系统碳减排差别责任的研究提供借鉴。