京津冀及周边地区是我国大气污染最严重的区域。京津冀区域大气污染协同控制已经势在必行。产业结构偏重、能源消费主要以煤炭为主是京津冀区域大气污染问题的主要原因。因此,紧密围绕产业结构优化和能源结构调整是治理大气污染的根本途径,有效削减重点行业大气污染物排放将使得改善空气环境质量事半功倍。本文通过分析国内外关于对能源消费和大气污染的研究,根据京津冀大气污染协同减排的政策背景下,采用系统动力学和Vensim软件,基于2005年—2013年的京津冀区域的相关数据,构建了模型来模拟能源消费和大气污染物排放的情况,然后结合京津冀区域大气减排政策的要求,设计了三种情景,来分别验证政策的有效性。最后,通过比较分析和评价各种情景下的结果,得出优化产业结构特别是工业产业结构,降低煤炭消费比例,增加清洁能源使用量,提高能源质量,不仅可以实现规划目标,而且可以实现大气污染物的有效减排。并据此提出了具有针对性的建议,对破解京津冀区域经济发展与大气环境改善的矛盾,实现大气污染联防联控具有重大的实际应用价值。