全球变暖问题已经引起国际社会的广泛关注,减少温室气体排放已经成为国际社会面临的紧迫问题,各国已达成降低二氧化碳排放的共识。中国作为一个二氧化碳排放大国,正面临着来自国际舆论的减排压力。碳排放权交易是一种以市场机制为基础的有效减排措施,因此被各国政府看做是一项重要的温室气体减排政策工具。在2016年,中国本将建立起全国性碳排放权交易市场,但由于成本测算和经济福利的不确定性等原因,中国政府一再推迟全国性碳交易市场的建立时间。因此,进一步测算在不同情境下省域碳交易市场的二氧化碳减排成本及经济福利,对于政府及时建立全国性碳交易市场并制定合适的减排政策具有重要的参考价值。在全国性碳交易市场上,不同省市减排成本的差异性是进行全国性碳排放权交易的前提条件,当有效的市场价格等于最小化的边际减排成本,碳交易市场就达到了有效性,因此,分析碳交易市场这一减排政策工具的影响效果时,可以利用边际减排成本。本文在参考国内外研究成果的基础上,对碳市场相关理论进行阐述,构建基于参数法的二氧化碳边际减排成本模型来测算出全国29个省市从2006年至2015年的影子价格,再基于经典的对数模型,以各省市历年的影子价格为因变量,以碳强度的降低率为自变量,模拟出29条边际减排成本曲线,再基于各省市的边际减排成本曲线来测算出各省市在不同减排目标及不同配额分配情景下的减排成本和福利效应,最后对于中国计划通过碳交易市场这一市场化机制手段来实现2020年碳排放强度目标时,本文提出了相应的政策建议。实证结果表明,各省市边际减排成本均随着减排率的增长而不断增加,并且存在着巨大的差异性,而不发达的西部省份相对东部地区拥有更大的减排潜力。全国性碳排放权交易市场建立后,所有省市的减排成本都相对减少,均能获得一定福利效应,但是在不同的减排情景下各省获得福利有着较大差异。因此,在最后的政策建议中,本文提出中国应该在合理地制定减排目标及公平有效地分配二氧化碳初始排放权上的基础上,尽快推进全国性碳排放权交易市场的建立。