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随着经济的发展，能源消费量不断上升，能源、经济、环境系统不协调因素也日益突出。能源是系统的物质支撑，经济是系统的核心，环境是系统的空间支撑，所以对系统进行绩效测算具有重要意义。广义上，测算系统绩效能监督国家的宏观政策的实施情况，评价宏观政策是否有效。狭义上，测算系统绩效能评判各个省市投入产出的冗余或不足，从而帮助其达到最佳生产实践。本文将经济-环境系统看成一个两阶段生产过程，第一阶段为经济发展子系统，第二阶段为环境治理子系统。能源是第一阶段经济子系统除了劳动和资本以外的一个重要的投入。在充分考虑非期望产出的基础上，建立了基于方向性距离函数的两阶段网络DEA模型，从而测算出系统的绩效指标。另外，由于系统内外环境的变化，决策者对各个子过程的偏好也不同，所以本文通过分析不同年份决策者选择偏好，建立了基于决策者选择偏好的两阶段关联网络DEA模型，测算出效率值后与无决策者选择偏好模型测算的效率进行差异性分析。本文选取了2006-2012年全国30个省、市、自治区的数据为样本进行实证分析，利用所建立的模型测算了各地区每一子系统的技术效率、节能和减排指数等绩效指标，并进行了区域间的比较分析。对不同模型所得的绩效指标和东、中、西部的绩效指标进行差异性分析。根据决策者选择偏好模型测算的绩效指标进行分组分析，将30个地区分为4类，分析原因并提出相应的建议。分析结果表明：非决策者选择偏好模型通常会高估系统绩效指标，决策者选择偏好模型计算结果更准确；我国东、中、西部的绩效值存在一定的差异，但是不同年份的绩效值差异性更为显著。