随着工业化、城镇化的高速发展、人口激增以及人类欲望的无限膨胀，人类的生存环境都受到了严重的的威胁，温室气体减排问题日益成为人们关注的焦点。从联合国气候变化框架（UNFCCC）和京都议定书（Kyoto Protocol），到巴厘岛路线（Bali Roud Map），围绕CO2减排问题的国际谈判日趋频繁和激烈。目前，应对全球气候变化已经演变成涉及政治、经济、贸易等各个方面的综合性问题。2000年至2010年，中国能源消费量同比增长120%，CO2排放全球占比从12.9%提高到约23%，人均CO2排放量目前已超过世界平均水平。中国政府提出2020年全国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%的目标，这是一个并非轻而易举就可以完成的任务，需要付出艰苦的努力。因此，考虑中国的基本国情和实际发展特点，发展和构建全国碳金融市场是我国解决能源和环境问题的必然选择。2011年10月，国家发改委在《关于开展碳排放权交易试点工作的通知》中确定，在北京、上海、天津、深圳、重庆、广东和湖北7省市开展碳排放权交易试点工作。这标志着中国碳交易市场的发展和改革迈出了坚实的一步。但是，碳排放权的初始分配是碳排放权交易中的一大难题。现行的许多国际碳排放权的初始分配方法，例如公开拍卖和免费分配中的“祖父制”都引来了诸多争议。因此，本文通过统计物理学理论类比，将Boltzmann分布引入到碳排放权初始分配中。然后类比了相关研究变量，构建了一个基于Boltzmann分布的碳排放权初始分配模型。其次利用通过对相关研究数据的处理，估计了总量减排指标下，中国6个碳交易试点省市2000年至2010年的碳排放权初始分配问题。在理论研究和分析的基础之上，对中国6个碳交易试点省市的CO2排放现状进行了定性分析。通过分析发现，Boltzmann分布是碳排放权在6省市之间的“最概然分布”。实证结果表明，6省市的碳排放权需求量均大于其分配量。因此，碳排放权初始分配后，6省市之间暂时不会进行碳排放权交易。如果未来更多的省市参与碳交易，那么该模型下上述情况将会发生变化。实证分析的结果进一步证实了前文理论分析的适用性和合理性。最后，在上述定性分析和定量分析的基础上，提出支持中国碳交易市场发展的美好展望。