资源型城市转型和产业演替机理，是目前国内外学术界共同关注的前沿课题之一。本论文在吸收国内外研究成果的基础上，以熵理论为指导，对资源型城市的演化机理、转型的熵机理、转型中的产业四限格屏幕优选模型、产业演替非线性耦合嵌套模型及结构负熵进行了富有创新性的理论和实证研究。主要研究内容如下：1．创造性的把熵理论引入到资源型城市转型及产业演替的研究中，为资源型城市转型及产业演替优化提供了一个全新的思路和方向。2．构建了资源型城市PESER系统结构，分析了资源型城市系统的耗散结构特征，指出了资源型城市系统涨落的8大外源触发因子和7大内源激化因子，并分析了其协同机制。3．指出了超循环组织是资源型城市系统非线性作用的载体和表现形式，构建了人口子系统、社会子系统、经济子系统、环境子系统和资源子系统五大超循环组织模块，并剖析了每个模块内在的循环、耦合和反馈关系。4．提出了“转型熵”、“转型负熵”和“转型总熵”的概念和量化计算模型，深入剖析了资源型城市转型中的熵增、熵减机理及其控制和调适过程，从而可以定量分析和研究资源型城市的转型问题。5．揭示出了“转型总熵”是决定资源型城市转型成功与否的根本因素，并明确指出了确保资源型城市转型成功的思路和途径：延缓或降低“转型熵”的增加或强化“转型负熵”的流入。6．基于产业优势度模糊熵优选模型和DEA模型，构建了资源型城市产业四限格屏幕优选模型。该模型综合运用熵理论、模糊集理论和各种评价理论，不仅能够评价产业在未来发展的竞争力和潜力，而且还能评价产业目前的技术和规模的相对有效性以及各个产业规模效益的增减趋势，与传统产业优选模型相比，该模型运算的结果更为客观、科学。7．设计了资源型城市产业系统的主体结构，分析了各个变量之间的非线性耦合通道和嵌套关系。构建了基于Logistic模型的资源型城市产业演替非线性耦合嵌套模型，提出了模型的求解方法，进行了产业演替的结构负熵计算，分析预测了各产业发展的趋势值，从而动态考察了资源型城市各产业的变动情况，为资源型城市的产业转型的成功与否提供了一套较为系统的理论体系和科学依据。8．应用构建的模型，以处于三个不同发展阶段(新兴资源型城市——永城市；成熟期资源型城市——平顶山市；衰退期资源型城市——焦作市)的煤炭资源型城市为例，对转型过程中的产业优选、评价和预测等问题进行了实证研究。9．最后，对本文的主要结论和创新点进行了总结，并提出了今后的研究方向。上述研究内容和成果为资源型城市的转型及产业演替优化提供了全新的思路和方法，对今后我国区域资源地区的开发和发展具有重要的理论参考和实践指导意义。