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在考虑自然环境差异的情况下，运用四阶段SBM模型测算了中国30个省区2000-2010年的生态全要素能源效率、碳排放效率和自然效应（自然环境的影响程度），并在此基础上分析了各省区的理论节能减排潜力与实际节能减排潜力。结果表明：全国平均的生态全要素能源效率和全要素碳排放效率仍处于较低水平，节能减排潜力和空间巨大；地形地貌、荒漠化沙化程度和年降水量等自然环境因素对能源效率和碳排放效率有显著的负向影响；调整前的理论能效和理论碳效的排名依次为东部、中部、西部，调整后的实际能效和实际碳效的排名则是中部、西部、东部；