碳交易是节能减排的有效途径,主要包括碳交易市场建设中最核心的内部机制(即碳配额分配机制)和最关键的外部影响机制(即对碳交易参与者经济发展和减排绩效的影响)两个部分。碳排放效率和减排潜力密切相关,而确定减排潜力能为碳交易配额分配机制的设计提供一定的参考。中国工业行业碳排放量占超过全国排放总量的80%,是碳交易的重要参与者,因此,为了实现国家的碳减排目标,推动国家碳交易政策顺利实施和可持续发展,本文系统地探究了碳交易约束下中国工业行业的碳排放效率和潜力、碳配额分配机制以及碳交易对工业行业经济发展和减排绩效的影响。本文应用DEA优化模型评价2005-2012年,中国30个省份工业碳排放效率、减排潜力及减排的潜在收益,结合莫兰指数法探究工业碳排放效率的空间聚集情况。以2015年为基准,综合主观、客观和线性组合赋权法构建综合指数分配2020年中国39个工业行业的碳配额,利用投入导向型的ZSG-DEA模型验证2020年配额分配方案的效率。此外,本文采用DEA优化模型探究2006-2015年,中国工业行业及39个工业部门无碳交易、跨空间交易和跨空间-时间交易三种情景下经济产出和碳排放的变化,确定碳交易对工业行业经济发展的影响和碳减排的贡献。研究结果表明:首先,中国30个省份工业碳排放效率不是完全有效的,西北地区工业碳减排潜力最大,中央政府应该为其提供更多的政策支持。其次,就工业碳排放效率而言,30个省份存在显著的空间聚集现象,为政府制定区域工业行业政策提供了重要启示。第三,在工业部门分配碳配额时,减排责任比减排能力和潜力扮演着更重要的角色,2020年,电力、热力的生产和供应业(S37)、黑色金属冶炼及压延加工业(S26)、石油加工、炼焦及核燃料加工业(S1,)、非金属矿物制品业(S25)、化学原料及化学制品制造业(S20)和煤炭开采和洗选业(S1)6个关键部门的配额超过5亿万吨,占总配额的91.77%。第四,最终分配结果兼顾公平和效率,并使整个行业达到了帕累托最优状态。最后,碳交易可以为整个工业带来69.34万亿元的潜在收益和192.2亿吨的减排潜力;从碳强度方面来说,“十一五”时期工业行业碳强度降低80.97%,而“十二五”时期碳强度下降了 79.69%,预测“十三五”时期,即2020年,碳排放强度将比2015年减少83.19%,远超既定的碳强度降低目标。这些研究结果为政府制定合理的工业行业减排政策以及规范碳市场的建设提供了重要启示。