在全球气候变暖的背景下,减少CO2排放量已经成为世界各国面临的重大挑战,而我国作为CO2排放大国,承诺到2020年单位GDP的排放量较2005年下降40%～45%.围绕CO2的减排问题,本文展开了两大方面的研究工作:1)基于我国8种化石能源的面板数据,采用二次型方向性距离函数模型测算我国各省份（直辖市、自治区）的CO2边际减排成本,并由此分析省际层面和区域层面的CO2减排成本差异和技术效率.研究结果表明,减排成本最低的省份（山西）是最高的地区（北京）的1/5,而且不同省份之间CO2减排成本差异较大.还发现,CO2边际减排成本的大小整体呈现为"东部>中部>西部".这为在全国范围内不同省份之间建立碳排放交易市场提供了理论分析与实证检验的参考依据. 2)深入考察了我国各省份CO2边际减排成本存在较大差异的原因.分析结果表明，CO2排放浓度、研发程度、人力资源水平、能源结构、碳排放政策以及城市化水平等是影响边际减排成本的主要因素.在次基础上，提出了现阶段发展低碳经济的若干建议，从而使得本文研究具有重要的学术价值与现实意义.