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在可持续发展理论等相关理论基础上，本文首先分析了可持续发展框架下影响老工业基地可持续发展的六个经济学要素，并对其进行了经济学解释。其次将经济学要素细化成若干个统计指标，建立了老工业基地区域可持续发展指标体系。选择上海闽行工业区、沈阳铁西工业区、武汉武昌工业区等全国12个具有代表性的老工业基地进行了可持续发展能力的评价和排序，从评价中发现并总结了目前老工业基地可持续发展中存在的问题。最后在总结了国内外典型老工业基地发展模式基础上，分析了沈阳铁西老工业基地可持续发展模式，提出了未来可持续发展的构想。全文具体从以下几个方面展开研究。
(1)从经济学角度理论的分析了影响老工业基地实现可持续发展的六个经济学要素。从理论上解释了在可持续发展框架下，影响老工业基地可持续发展的要素包括实现自然资源跨期优化配置、环境友好、技术创新驱动、区域均衡发展、经济结构优化和具有科学的市场经济特征这六个方面问题。
(2)依据影响老工业基地可持续发展的具体要素，建立了可执行的评价指标体系，将这个六个主要的影响因素分解，并对我国主要的老工业基地进行评价，通过指标评价体系发现了目前影响和制约我国老工业基地发展的主要因素。所建立的测评体系作为一种二维测评方式，可提供二维的测评结果，从而有效地解决了原有指标体系存在的动态指标与静态指标难以加总的矛盾，可以更客观地反映老工业基地的建设发展状况，并且在使用上更具灵活性。
(3)以区一级地方政府界定了老工业基地，并以此进行了可持续发展能力评价。在以往的研究中，对老工业基地的界定总是十分模糊，往往以城市或一个模糊地域形式来表示。本文首先提出，以一个行政区域作为老工业基地的区域界定，这使得产业集聚、区域发展以及政府职能转变这些理论有了具体指向的应用和实践的可能。
(4)研究了西方发达国家和我国具有代表性的老工业基地改造实践，如德国鲁尔、我国上海等，从而归纳和总结了国内外老工业基地可持续发展的基本经验。研究发现，进行经济结构调整、改变发展模式、因势利导地积极发挥区域资源优势和产业集群的作用、充分发挥国家各级政府的经济调控和市场政策引导作用、坚持政府宏观调控与自由市场经济并重、进行有效的国有经济体制改革以及建立完备的居民社会保障制度、这些模式和策略都可以在一定程度上帮助老工业基地实现可持续发展。
(5)对沈阳“铁西模式”进行了全面的总结，并提出新的具有可持续发展考虑的新沈阳“铁西模式”。出于自身工作实践和对理论的学习，本文对具有代表性的沈阳铁西老工业基地可持续发展问题进行了较为深入的探讨，发现在沈阳铁西老工业基地调整改造的过程中，地方政府职能的转变发挥了较为重要的作用。根据目前沈阳铁西老工业基地在新的历史转型期所面临的新的发展问题，基于老工业基地可持续发展的理念和思想，提出了未来10年的发展构想。
我国作为一个新兴的工业化发展中国家，老工业基地的存在和可持续发展将为我国早日实现中华民族的伟大复兴、强国富民的百年梦想提供经济动力。因此，探寻老工业基地实现长期化、集约化、科学化、合理化的可持续发展和科学发展的模式，具有非常重要的现实意义和深远影响的历史意义。