21世纪，环境污染、全球气候变暖和能源危机，成为未来国际社会经济发展的三大问题。应对全球气候变暖行动机制的形成始于《京都议定书》。中国参与并在未来执行《京都议定书》的约定，这是民众自发关注的民生需求，是经济快速发展的中国需要自发承担的责任，也是中国要融入全球经济的国际要求。中国政府清醒地认识到，中国正处在迅速推进工业化的发展阶段，加上粗放的生产经营方式，资源浪费和环境污染相当严重。在经济快速增长阶段，实现节能排放具有极其艰巨性。中国政府本着对保护全球气候负责的态度，采取了节约能源与发展能源工业并重的方针，努力提高能源利用效率，积极调整能源结构，大力发展水电，适当发展核电，加强地热、太阳能、风能、海洋能等新能源的研究与开发，以减少温室气体的排放。 投入产出分析是一种系统分析方法，它从整体出发，综合研究各部门间的经济技术联系。投入产出表结构严谨、直观，它采用纵横正交的棋盘式结构，将投入与产出之间的数量依存关系集中于一表，因而使其能从生产消耗和分配使两个方面来反映产品在部门间的运动过程，即行方向反映产品的使用价值的运动过程，列方向反映产品的价值形成过程。最优化方法（也称做运筹学方法）是近几十年形成的，是重要的应用数学分析方法之一，可用于多学科的交叉分析。它主要运用数学方法研究各种系统的优化途径及方案，为决策者提供科学决策的依据。最优化方法的主要研究对象是各种有组织系统的管理问题及其生产经营活动。在定量分析中，由于投入产出法系统性和结构严谨性等优点，公认为揭示经济各部门间经济联系的最好方法。投入产出法使用了现代数学方法和计算机进行运算，与数学规划和其他经济数学方法结合，可发展成经济预测和计划择优的数学模型。 本文利用投入产出技术和最优化方法的特点，充分利用定量的方法建立最优化模型研究中国节能减排效率，参考中国八大产业部门的投入产出和能源消费情况，将节能减排效率最优化模型和投入产出技术相结合，建立了我国各部门减排比例的最优化模型和各个不同部门的能源结构的最优化模型。通过研究发现我国的节能减排工作的重点为采掘业，制造业，电力、热力及水的生产和供应业等能源企业和运输邮电业这四个高耗能的部门。如果全社会要减排10％的二氧化碳的总目标，采掘业需减排15％的二氧化碳，其次是电力、热力及水的生产和供应业等能源企业，需减排13．3％，而运输邮电业应将减排目标定为11．37％，重点部门中制造业的减排目标只需完成10％即可。管理部门对于其余四个部门的可以适当“放”，以达到“抓大放小”，合理优化配置管理资源。通过数据分析我们发现优化后的减排方案对全社会总投入（产出）的影响为29998．8亿元，占当年总投入（产出）的9．5％。相对“一刀切”即每个部门都减排10％的管理方法，优化方案可增加全社会总投入（产出）13618．1亿元，占当年总投入（产出）的4．4％。 通过模型计算四大高耗能的重点节能减排部门的最优能源结构为：采掘业的最优能源结构为煤17252．7万吨、原油938．7万吨、天然气115．6万吨及电力685．7亿度。电力、热力及水的生产和供应业等能源企业的最优能源结构为煤47861万吨、原油953．5万吨、天然气8．9万吨及电力1789．9亿度。运输邮电业的最优能源结构为煤1250．8万吨、原油11849．5万吨、天然气16．74万吨及电力224．8亿度。制造业的最优能源结构为煤134838．7万吨、原油24276．4万吨、天然气298．1万吨及电力5651．5亿度。四大部门能源总花费为43516．6亿元，较原能源消费结构的能源总花费51845．66亿元节约8329．06亿元，约为原花费的83．9％。优化后的各部门能源结构真正做到了“多快好省”，其缺点是煤的使用比例过大，但政府在制定能源政策时应考虑推进煤炭资源关停并转和整合，提高煤炭生产规模效率，完善资源行业社会成本，从而更好地反映资源的社会综合效益。