近年来,包括中国电力行业在内的全球电力行业面临着越来越激烈的市场竞争和越来越严格的环境规制,在此条件下为电力行业企业和政府监管部门开发新的绩效评价工具以适应新的评价需求变得愈加迫切。传统的企业运作效率和环境效率评估模型,并没有充分考虑到市场竞争和环境规制的影响,因此它们难以充分的评价火电行业完成特定市场目标时的运作绩效表现(即运作有效性),同时也难以有效的评价该行业完成具体减排目标时的环境绩效表现(即环境有效性)。作为运作效率的补充,运作有效性不仅能够反映一个电力生产系统通过改进运作效率来提升电力生产量的能力,也同时能够反映该系统调节自身发电活动以匹配电力需求水平的能力。同样,作为环境效率的补充,环境有效性不仅能够反映一个电力生产系统通过提升环境效率来减少污染物排放的能力,也同时能够反映该系统调节自身减排活动以有效完成减排目标的能力,同时,环境有效性还能够检验政府监管部门对电力行业和企业所设置减排目标的合理性。促进电力行业的运作、环境及整体有效性的提升,很重要的一点是对其二氧化碳排放进行有效控制,通过影子价格估算识别火电行业二氧化碳减排可能造成的经济代价,将有助于提升该行业碳减排的有效性。本研究在前人研究基础上,将被评价对象完成特定目标的表现纳入到绩效评估模型中,构建了基于数据包络分析的运作和环境有效性分析模型,并使用该模型首先对中国30个省(区、市)火电行业在2006-2013年期间的运作绩效和环境绩效进行了测算;其次基于运作、环境以及整体绩效三个维度,本研究评估并详细分析了各省(区、市)火电行业的效率和有效性;然后,基于全局曼奎斯特指数,本研究评估了中国火电行业运作有效性、环境有效性和整体有效性的动态变化情况及其驱动因素;最后,基于二氧化碳影子价格估算模型以及碳交易效果模拟模型,本研究估算了中国火电行业2006-2013年实际没有碳交易和假设同期引入碳交易情况下的二氧化碳影子价格,根据计算结果,本研究分析了中国火电行业二氧化碳减排成本区域间差异,以及引入碳交易对于中国火电行业二氧化碳减排成本的影响。本文的主要研究结果包括:中国火电行业完成“十一五”和“十二五”设置的二氧化碳和二氧化硫减排目标相对比较轻松,因此在制订未来的二氧化碳和二氧化硫减排目标时,建议对火电行业的要求适当从紧;中国各地区火电行业发展水平不尽相同,因此应当结合各地区具体情况,制定具有地区特色的火电行业生产以及节能减排目标;中国区域间大规模电力调度整体上是有效的,有助于中国各地区火电行业运作绩效的提升;中国火电行业二氧化碳边际减排成本逐年上升且存在较显著的区域差异性,而引入碳交易可以促进该行业整体二氧化碳边际减排成本的有效降低,因此中国应该加快推进全国碳市场的建设。