水资源短缺与能源富集是影响黄河流域生态效率主要因素。采用Malmquist-Luenberger指数，以全社会用水量、能源消费量等作为生态投入，考虑森林覆盖率等生态期望产出以及二氧化碳排放、废水排放量等环境非期望产出，测度中国省级层面水—能源复合生态效率。以2004—2017年黄河流域9个省份为样本进行研究，并与全国总体水平、长江经济带11个省份进行比较，结果表明：①黄河流域生态效率总体低于全国和长江经济带，但2011年以来迅速改善，2017年生态效率高于全国及长江经济带；②黄河流域内部生态效率差异明显，2017年黄河流域生态效率大体呈斜“川”型，东、西部用水效率较高，中部除宁夏外生态效率较低；③环境库兹尼茨曲线检验显示黄河流域、全国总体、及长江经济带生态效率与经济增长存在显著的“U”型关系，提高人均GDP对于黄河流域生态效率改善最为明显；④环境压力模型检验显示黄河流域生态效率主要受规模效应和结构效应的影响，生态效率与经济发展水平、人均耕地面积、产业结构升级指数、制造业占比正相关而与矿产资源储量指数等微弱负相关。
