在节能减排已成全球共识的大背景下,2011年10月国家发改委印发《关于开展碳排放权交易试点工作的通知》至今,我国已有北京市、天津市、上海市、重庆市、湖北省、广东省及深圳市等“两省五市”成为碳排放交易试点,已经成为继欧盟之后的第二大碳交易体系,并预在2017年全面启动碳交易市场。碳配额全面实施后,我国产业系统的发展,正好面临一个瓶颈问题——产业增长对能源消费的严重依赖与碳配额约束下产业系统减排双重约束下的动态优化运行问题。为了进一步探索和解决碳配额背景下我国产业系统面临的上述现实问题,本文的研究框架是:以熵变原理为基础,以熵减路径为依据,以产业系统为研究对象,以碳配额为重要研究背景,以产业系统持续优化为落脚点,通过梳理产业系统熵减路径把握产业系统的螺旋低碳演化机理,并落实到产业系统碳资源流动(C)、技术进步(T)以及政策优化(P)的模型构建与实证,最终解决碳配额约束下提升我国产业系统持续低碳优化运行能力的对策建议。本文研究的内容主要包括:(1)第2章基于我国碳交易试点的碳配额情况和产业发展情况,阐明了区域碳配额和产业碳配额的相关概念,梳理了我国现有的碳配额方法,碳配额相关产业的特点以及政策;(2)第3章综合分析了欧洲、美国、澳大利亚以及新西兰的配额方式,从国际经验角度,完善和补充了对产业系统碳配额的整体认识;(3)第4章分析了产业系统的耗散结构特征,论证了以产业系统熵描绘产业系统运行状态的优势,探讨了产业系统熵减的基本要素,借助代表性厂商模型和动态最优规划理论论述了技术进步、碳资源流动以及政策优化三要素驱动产业系统熵减的基本原理,从纵向优化和横向循环的动态结构以及“内核外场”的静态结构,进一步阐述了配额约束下产业系统低碳演化的螺旋结构特征;(4)第5章论述了我国产业部门技术进步偏向的测度方法及判别方法,并最终选择了 Malmquist指数分解。使用我国2001-2014年的产业部门数据,对我国产业部门进行Malmquist指数分解实证,计算了我国产业部门的技术偏向特征情况,分析了一旦配额政策全面实施,碳资源从一部分产业流向另一部分产业的“势能”;(5)第6章梳理了目前我国碳交易试点的碳配额相关政策,基于经济学原理分析了配额政策对产出约束、碳排放量以及社会福利的影响。从产业系统熵减出发,设定了配额政策驱动产业系统低碳演化的DID模型,并运用我国7个碳交易试点省市和7个对照组省份进行实证研究;(6)第7章基于理论研究和实证分析,从“内核”驱动优化、“外场”制度完善、科技“结点”深化以及试点经验梳理等四个角度来提出我国产业系统减排的对策建议。通过理论研究和实证分析,本文可得到如下结论:(1)从碳配额发展的国外经验和国内试点经验,区域碳配额最终将形成产业碳配额;(2)通过配额约束下产业系统的熵减路径梳理,阐明了产业系统低碳演化“内核外场”的静态螺旋结构;(3)基于动态最优规划的Hamilton系统求解极小熵,从理论上证明了由碳资源流动(C)、技术进步(T)以及政策优化(P)可以驱动产业系统持续低碳优化,阐明了产业系统低碳演化纵向优化和横向交织的动态螺旋结构特征;(4)技术进步偏向特征的实证研究表明,我国产业系统存在技术进步偏向,且总体上偏向碳资源节约,碳配额约束下,产业部门间的碳资源存在一定的“势能”,产业系统运行处于逐步优化过程中,构成了产业系统螺旋低碳演化的“半个环节”;(5)碳配额政策的时间上看,初期效果不显著,持续实施效果会逐年明显。从地域上分析,碳配额政策影响产业系统熵的效应不受地域差异的影响,配额政策对技术进步和碳资源强度也有显著影响,构成了产业系统螺旋低碳演化的另外“半个环节”。(6)配额约束下产业系统低碳演化符合螺旋结构特征。本文最为较为重要的创新之处在于,从产业系统低碳演化的静态和动态螺旋结构特征,构建了 CTP驱动产业系统螺旋低碳演化的理论模型,有助于厘清碳配额约束下产业系统的低碳优化模式。其次,从产业系统的熵减机理出发,探讨产业系统低碳演化“内核外场”螺旋结构特征,是研究视角的创新。最后,在实证分析过程中,使用了较为前沿的计量分析方法,并且从产业系统熵减到产业系统持续优化的实证结果阐述是经济学解释的创新。本文的研究对碳配额全面实施后,产业系统的持续低碳优化具有重要的理论意义和实践价值。