近年来，伴随天津市经济高速增长、产业规模不断扩大，能源消耗的持续增加，经济发展和约束能源消耗增长的矛盾日益突出。降低能源消耗和提高能源使用效率是解决能源短缺和经济发展之间矛盾问题的根本途径之一。本文以天津市“十二五”能源规划项目为研究背景，围绕降低能源消耗和提高能源效率两大核心议题，根据天津市历年能源消耗、经济增长及产业结构变迁情况，分析各产业的用能特点，并预测“十二五”期间经济增长水平与能源消耗状况；通过构建能源消耗与全市总产值及各产业产值间的协整模型、误差修正模型，分析能源消耗与产业产值间的长期均衡关系、短期波动关系及Granger因果关系；利用非参数Malmquist指数和处理限值因变量的Tobit模型，分析了影响天津市33个工业行业能源效率变化的主要因素。具体研究内容如下：本文首先对国内外有关能源消耗与经济增长及产业结构之间关系问题的已有研究进行了系统分析，对已有研究的理论基础及研究方法进行归纳和总结，对相关研究中存在的问题给出了评述，明确了本文研究的理论基础、方法和内容。其次，对天津市历年能源使用情况与经济发展状况进行分析，主要包括能源的生产情况、能源总体消耗水平，根据三次产业的用能特点及能源消费弹性系数和能源强度的变化情况分析三大产业的能耗变化情况，定量分析产业结构的节能效果，并根据历年能源消耗与产业产值的增长情况，对“十二五”期间天津市三次产业能源消耗量及产值情况进行预测，针对以上分析结论提出天津市能源消耗存在的问题及未来面临的形式。再次，分析天津市经济增长及三次产业结构变化对能源消耗的影响，运用协整理论的相关方法，对天津市1978-2009年能源消耗总量与全市总产值及三次产业产值之间的关系进行协整性检验、因果关系检验、脉冲响应分析，并建立变量间的误差修正模型，从定量的角度探求天津市能源消耗与全市总产值及三次产业产值间的长期均衡和短期波动关系，及各变量之间的因果关系，以期从合理调整产业结构的角度降低能源消耗量。最后，以天津市33个工业行业能源消耗情况为基础数据，探究不同因素对能源效率变化的影响。首先运用DEA方法对工业行业能源效率水平进行评价，明确目前工业行业能源效率水平；引入非参数Malmquist指数，将能源效率变化分解为科技进步变化指数、纯技术效率指数和规模效率变化指数三方面；后建立Tobit模型，从工业化水平、工业内部结构、技术进步、产权结构、政府影响力、进出口贸易及能源消费结构等方面探究其对工业行业能源效率变化的影响程度，以期采取有针对性的措施提高能源效率水平。