区域大气污染特别是PM2.5已经成为公众检验政策减排有效性的关键性指标，而其区域传输性使联合减排成为必然。以京津冀为例，三地相继出台以关停并转重化工业为重要减排措施的产业调整政策。然而，一方面三地的减排效应并不相同;另一方面产业梯队发展规划也使联合减排陷入困境。关于这一问题，现有文献基于自上而下视角和传统的经济学研究方法，因局限于某一时期某一类型的结构数量变化而具有不同结果，未能揭示包括多层次多部门的产业结构演变对大气污染排放的多路径协同影响机理及效应。产业结构演变包括主导部门交替的质变和产业部门比例变化的量变，对PM2.5排放影响不仅源于三次产业结构演变，也包括由底层部门演变以及相互作用并逐层涌现。因此，转变自上而下视角，以复杂适应系统理论为指导，以多层次的产业部门为主体，分别从三次产业主体、产业内部部门主体、多阶段多层次多部门主体三个层面对产业结构演变系统影响PM2.5排放的作用过程中涉及到的系统多样性特征、内在作用关系以及底层部门行为涌现机理进行揭示。针对不同层面主体行为特点，选择计量经济学模型、数理模型、多主体仿真模型等作为产业主体行为分析方法，从而逐层揭示了产业结构演变系统对PM2.5排放的影响机理和长期演变规律。　　首先，解析了三次产业结构与PM2.5排放之间长期的演变关系以及对PM2.5排放贡献比例，为后续研究提供理论和数据基础。以京津冀区域为样本，大气污染排放数据以PM2.5的季日均浓度为对象，检验了季节性波动以及与其他大气污染物之间的关系，依据此关系解决样本数据量不足问题;在此基础上，分别应用区域面板数据模型和EKC模型实证分析三次产业与大气污染排放的长期演变关系;构建向量自回归模型(VAR)解析三次产业演变对PM2.5排放的贡献。结论显示三次产业结构与大气污染排放之间的演变关系与工业化发展阶段相关，第一、三产业仅在工业化初期和中期与大气污染排放分别具有正、负相关性;第二产业始终具有相关性，并在工业化初、中期呈现正相关;工业化后期至后工业时代，呈现负相关，其演变曲线为倒“U”型;但随工业化进一步发展又呈现正相关，即出现“N”型。三次产业结构处于后工业时代的稳态量变期时，经济增长对PM2.5排放的贡献比例为45.22％，其中第二产业为33.82％。此部分研究结论揭示了随工业化发展的产业结构演变系统对环境影响的宏观多样性特征，拓展了经济增长与大气污染之间的关系研究结论;首次解析了三次产业PM2.5排放比例，为PM2.5排放的产业结构影响效应研究提供了数据基础。　　其次，揭示了稳态变化下部门结构变量对PM2.5排放影响的结构要素、作用路径和相关关系，为后续研究提供理论模型、建模思路和规则，以及实证案例。基于产业结构和大气污染影响因素理论，构建结构变量与PM2.5排放因素之间的影响关系理论模型，以后工业时代北京为样本，基于KAYA恒等式和LMDI分解方法解析不同类型产业结构演变效应;基于可视化蛛网模型和通径模型得出结构要素和作用关系。结论显示产业结构演变的影响效应主要来源于主导部门结构变化的直接影响，以及通过影响技术和经济增长等中间介质间接影响排放;综合影响效应的主要来源路径取决于部门特征，资源密集部门主要来源于直接作用路径;中高技术部门主要来源于间接技术作用路径;第二产业则主要来自于与其内部部门结构联动变化的间接规模作用路径。后工业时代，高技术部门结构变化的间接技术路径减排效应最显著，第二产业与中高技术部门结构联动演变与PM2.5排放呈负相关关系;显示北京样本期以降低资源密集部门和第二产业比重的产业结构调整措施具有偏差。研究结论对产业结构演变的影响效应是由其底层部门主体在微观层次上交互作用并向上涌现的复杂适应性理论进行了实证，并为处于后工业时代的区域产业结构调整政策提出量化依据。　　最后，基于自下而上研究视角，揭示了产业结构演变系统由底层部门的演变行为逐层涌现为系统对PM2.5排放影响的运行机理和规律。以复杂适应性理论为指导，构建以多层次产业部门为主体的影响机理仿真模型，应用产业生命周期演变曲线建立主体演变行为函数，并设计主体演变对经济增长、能源以及排放部门的作用机制和各部门的联结机制，采用Anylogic7工具进行仿真程序开发，得到产业结构演变影响PM2.5排放的五个结构因素，四条路径，三种效应，以及工业化不同阶段和不同情境下的敏感要素;并以京津冀区域历史数据以及实证案例进行仿真结果验证。结论表明产业结构演变与大气污染排放之间呈现多样性关系，表现为“U”型并可发展为“N”型关系，取决于工业结构演变是否由“实”入“虚”，由此揭示了EKC曲线演变机理和不同形状的演变情境;基于不同阶段产业结构演变对PM2.5影响的敏感性不同以及联动减排机理，提出京津冀区域在产业一体化发展规划下的产业结构减排的顶层设计。此部分研究从理论上拓展了复杂适应性系统理论的应用范畴，方法上构建了可扩展的产业结构演变影响机理的多主体仿真模型，研究结论揭示了经济增长与大气污染排放之间关系多样性的决定因素，并为区域产业协同发展与减排困境的解决提供量化依据。