以气候变暖为主要特征的全球气候变化已成为21世纪人类共同面临的挑战。人类在努力发展经济的同时，也不断探索着经济和环境协调可持续发展模式。在继两次工业革命和信息革命之后，低碳经济因其具有“低污染、低消耗、低排放”的特征成为人类应对气候变化，解决能源危机、谋求可持续发展的必然选择。同时，低碳经济也被认为是摆脱全球经济低迷状况的重要契机，逐渐成为了世界经济发展的一种新模式。山西省拥有丰富的能源资源，为国家的发展做出了重要的贡献，但是，也带来了生态环境的污染。在全球大力提倡发展低碳经济的背景下，山西如何顺应经济发展潮流，实现经济的新一轮增长，基于低碳经济思路的产业结构优化为山西提供了新的经济发展途径。本文结合国内外低碳经济和产业经济学的相关理论，在分析山西产业结构、资源禀赋、能源消费和产业碳排放量的基础上，选取代表低碳经济的相关指标，运用数据包络模型对低碳经济与产业结构优化之间的协调发展进行综合评价，根据相关决策单元的规模经济情况，对非规模经济的决策单元进行投影分析，得出产业结构优化过程中的支持因素和阻碍因素。最后，针对实证分析得出存在的问题提出对策建议。本文的创新点主要体现在：一是研究山西产业结构优化时，选取产业结构、资源禀赋、能源消费和产业碳排放量四个具有代表性的核心要素，将低碳经济这一约束条件由定性变量转化为定量变量，从而在模型中对山西产业结构进行量化分析。二是运用数据包络模型对产业结构进行深入分析，得出相关指标的规模性、冗余率和产出不足率，提出合理的对策建议。