伴随着全球工业化的脚步,在第二次工业革命以后全世界经济发展取得的成就是过去几个世纪都不曾取得的,经济成就的取得是以巨大的环境污染为代价的。中国作为世界的制造工厂,为了能够以较快速的增长满足庞大基数人口的物质需要,中国不得不走高污染高消耗的经济增长模式。然而在高唱建设生态经济可持续发展的和谐社会的现代中国,这种增长模式必须做出相应的改革。因此,本文研究如何解决这个问题的关键指标——能源利用效率。首先,本文利用VAR向量自回归模型研究了中国经济增长、能源消耗和二氧化碳排放之间的关系。通过协整检验研究在中国这三者之间是否存在显著的因果关系。在确定了长期存在的因果关系后,我们建立能源利用效率衡量体系,采用数据包络分析对各省域能源利用效率在产出导向型和投入导向型两种模式中的不同分解结果,并对分解结果进行解释和分析。接着我们采用聚类分析,对各省域能源效率指标进行聚类,得出了不同地区呈现的不同区域型差异。因此我们采纳与以往相关研究简单的东、中、西部区域划分标准不同的区域划分依据,对区域划分后的数据进行差异性分析和解释。最后结合中国在2012年拟实行征收碳税政策,结合碳税对经济增长、环境污染的影响,做出本文的研究结论,提出中国未来节能减排的建议和今后研究的前景。