本文从系统论的角度出发，综合港航工程、系统工程、管理学及信息科学理论与方法，研究港口与城市的演化发展。并对南京市进行实证研究，尝试分析未来15年南京市港口与城市的发展趋势。 首先，本文提出了包含五个子系统的港城系统概念，描述了港城系统的特征与要素，分析了港城系统的结构、功能与外部环境；此外，通过对供需均衡理论研究港城系统的供给与需求。 第二，本文基于普利高津的耗散结构理论，研究了港城系统的演化机理，并从管理创新、技术进步、腹地产业结构优化等方面，研究了港城系统的演化动力及稳定性；此外，本文通过熵函数分析了港城系统的正负熵流。 第三，本文详细分析了港城系统的总体结构，构建了港城系统中的五个子系统：港口、城市经济、城市社会、综合运输以及资源，本文以港口和城市经济为核心子系统，并根据系统动力学理论与方法建立上述五个子系统的因果关系图，最后，根据因果关系图，构建了相应的系统动力学模型。 第四，本文首次研究了港口与经济的协调度问题。提出了港口和城市经济的协调度概念；建立一类反映港口运输与经济协调发展程度的综合指标；并建立了定量分析模型，提出了相应的定量评价计算方法。 第五，在建立港城系统动力学模型之后，开发了适合本系统的仿真软件。结合该软件和其他仿真软件，对港口与城市的相关政策进行仿真。 最后，本文以南京港为实证，分析南京市港口与城市的发展。通过经济发展与港口的因果关系分析，构建了南京市港城系统发展的系统动力模型。通过仿真软件对模型进行系统仿真，调整各相关参数，分别研究了产业结构调整、城市经济生产要素调整、港口建设投资额及港口岸线长度等政策变化后对系统相关因素的影响，最后，本文分析未来15年内南京港与城市的发展趋势。