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交通运输业是我国主要的碳排放行业,如何在满足人民日益扩大的交通运输需求的同时制定并贯彻落实交通运输节能减排政策,已成为目前中国社会面临的重要问题。本文首先采用考虑非期望产出的Super-SBM模型,测算2004-2015年我国30个省份交通运输碳排放效率并评价分析;其次,计算变异系数、基尼系数和泰尔指数以探究我国省域层面的交通运输碳排放效率差异,基于泰尔指数的差异分解法探究区域层面的交通运输碳排放效率差异,解析差异结构以寻找差异成因;最后,构建面板数据模型,采用多种回归方法,考察城镇化水平、交通行业发展规模、交通运输结构、节能技术水平、要素禀赋和产业结构对交通运输碳排放效率的影响。研究结果表明:(1)我国整体交通运输碳排放效率水平不高,呈由东向西逐级递减的趋势。各省份交通运输碳排放效率的变动趋势基本呈现2005-2009年下降、2009-2015年缓慢上升的“U”型变化特征。(2)从省域层面看,2004-2015年我国交通运输碳排放效率差异总体而言有所增加,仍存在进一步缩小的空间;从区域层面看,我国交通运输碳排放效率的区域内差异是总体差异的主要来源,但区域间差异也不容忽视,西部地区交通运输碳排放效率差异最大,各省份发展最不均衡,其次是东部地区,中部地区差异最小。(3)我国交通运输碳排放效率存在惯性,前期的交通运输碳排放效率会对以后时期的碳排放效率存在明显改善作用,城镇化水平、交通运输结构和要素禀赋都对交通运输碳排放效率有显著的负向影响,节能技术水平和产业结构是促进交通运输碳排放效率提升的重要驱动因素,交通行业发展规模对交通运输碳排放效率并未产生显著影响。基于本文研究结论,从制定差异化碳减排措施、缩小省域碳排放效率差距、提升节能技术水平,推广使用新能源汽车、优化交通运输结构和产业结构等方面,为进一步提升交通运输碳排放效率、发展低碳交通提出合理的政策建议。