工业革命改变了人类社会经济活动的基本范式，使得化石能源成为推动经济发展与社会进步的重要引擎，但也造成了以二氧化碳为代表的温室气体的无序排放。长期以来，唯经济增长的发展理念始终伴随着我国经济发展的各个阶段，有意无意地忽略了增长过程中出现的不计入经济发展代价的负外部性。在碳资源开始成为比劳动、能源、土地等自然资源更为稀缺的生产要素的背景下，如何有效控制经济发展过程中包括碳排放在内的非期望产出，充分利用有限的碳资源配额实现经济低碳、稳定增长，已经成为发展低碳经济的重要议题。　　在对碳排放、经济增长以及耗散结构熵等相关理论进行全面梳理的基础上，本文从经济系统的耗散结构特征出发，借助热力学熵理论揭示经济系统运行机制，将非期望产出率定义为经济系统熵;并以熵变作为约束条件，寻求经济系统非期望产出最小化目标下的最优碳资源投入强度;通过对碳资源与经济增长之间的关系进行研究基础上，引入碳资源投入对内生经济增长模型进行拓展，求解出最优经济增长路径，并对最优经济增长路径进行分析。具体研究工作如下:　　(1)从热力学角度对经济系统进行研究，借助熵理论揭示经济系统运行机制，将非期望产出率定义为经济系统熵，并以此表征经济系统低碳发展状态。以经济系统碳排放为研究对象，运用LMDI分解技术，研究我国2000-2010年经济系统熵变影响因素。(2)从资源稀缺性角度，论证了碳配额成为碳资源的可行性，分析了碳资源在可持续发展中的作用;以经济系统熵变作为约束条件，以碳资源投入减少经济系统非期望产出为目标，构建碳资源投入优化模型，得出经济系统最优碳资源投入强度。(3)在理论分析了碳资源与经济增长的关系基础上，基于C-D生产函数对产品垂直创新的经济增长模型进行扩展，将碳资源投入纳入生产函数，从而在碳资源与经济增长之间建立了密切联系;通过构建包含引入碳资源投入的经济增长模型，并通过构造Hamilton函数进行求解，得出了在引入碳资源前后最优经济增长路径。　　基于上述研究，在碳资源成为稀缺生产要素的背景下，就如何实现最优经济增长，本文认为政府应系统地分解低碳发展目标，加快低碳转型步伐;完善碳配额分配，构建全面碳市场;加强国家减排合作，容易国际碳市场;注重技术资源整合，提高资源利用效率。