随着改革开放进程的深入,中国经济建设取得全面成果,人民生活水平显著提高,长期以来以单纯追求经济增长为目标的产业结构优化使资源从生产率较低的产业向生产率较高的产业转移。然而,在经济快速发展的同时,能源耗竭和环境污染的问题也越来越严重,节能减排已成为国家“十一五”规划的重要内容。因此,在节能减排约束下,研究区域产业结构优化问题具有重要的理论意义和实际意义。本文首先根据克拉克提出的三次产业分类法,阐述了产业结构合理化的特点,比较了发达国家与中国的产业结构合理化进程,探索其内部规律。然后结合黄岛区实际情况,分析其产业结构现状,指出黄岛区目前处于重工业快速发展时期。建立了单目标产业结构优化模型,以经济增长作为目标函数,以节能减排目标和各行业产值能力及社会需求作为约束条件。将模型应用于黄岛区,结果显示在基期技术、产品价格等保持不变的条件下产业结构优化调整效果。结合单目标产业结构优化模型,建立了以经济增长和最大就业为目标函数的多目标产业结构优化模型,然后结合黄岛区的实际情况进行求解。根据黄岛区历史数据,运用灰色预测,预测与产业结构相关的各种系数如能耗系数、取水量系数等,并根据不同行业产值增长特点,用不同的预测方法,如线性预测、logistic曲线等方法预测各行业产值能力和社会需求,在所建立的多目标规划的基础上,计算通过产业结构优化能否完成节能减排目标。