为应对全球气候变化给人类带来的不便，最大程度地实现绿色发展、绿色复兴，履行京都议定书中的减排责任，越来越多的国家和地区就节能减排问题达成共识，全球经济开始步入低碳转型轨道。作为我国工业经济大省，也是能耗大省，山东省肩负着“打造山东半岛蓝色经济区、黄河三角洲高效生态经济区、省会城市群经济圈、鲁南经济带”的战略使命，加快转变经济发展方式任重而道远。文章在分析前人研究的理论成果基础之上，基于产业转型理论，运用DEA模型对山东省20个工业行业的能源效率进行测算，结果显示山东省工业的能源效率均值为0.71，处于比较低的水平，有很大的提升空间。通过行业间的对比发现，不同的行业能源效率差异很大,因此，山东省需要通过产业优化来提高能源利用效率。进一步采用多目标规划模型对工业行业进行产业优化，并计算了优化后各行业的能源效率，验证了工业经济优化转型有利于提高能源效率。基于实证研究的结论，有针对性地提出基于能源效率视角的工业经济转型对策建议：积极引导产业结构调整；深入贯彻人才安邦战略；加强区域融合发展，充分发挥规模经济效应；加强政策法规的支撑；通过发展战略新兴产业引导山东省经济向低碳、绿色、高效的方向发展。