改革开放以来,中国经济建设取得了巨大成就,国民经济总量不断扩大,人民生活水平显著提高。以经济增长为目标的产业结构优化,使经济资源从相对较低生产率的产业流向相对较高生产率的产业,带动了中国总体经济效益的提高,促进了国民经济的快速增长。然而,近年来中国经济快速增长的同时,经济发展与能源消耗、环境污染的矛盾也日趋尖锐,节能减排已成为“十一五”规划中的重要目标。因此,研究多目标条件下的中国产业结构优化问题,具有重要的理论意义和现实意义。本文首先通过对中国产业结构优化调整的历史回顾说明中国的产业结构优化一直以经济增长为主要目标,应用产业关联分析方法,总结了经济增长目标下的中国产业结构现状。从需求与供给两方面分析了影响中国产业结构的决定因素,通过供给因素的分析指出了当前中国产业结构优化所面临的能源与环境问题。在目标研究中,通过实证研究与理论分析论证了产业结构变动与经济波动、能源消耗、污染控制之间的关系,指出除经济增长目标外,能源消耗与污染控制也应成为产业结构优化的目标。在产业结构优化模型中将污染物排放作为随机变量处理,应用随机优化方法解决了环境污染的不确定性问题,在此基础上构建了中国产业结构多目标动态随机优化模型,并给出了模型的求解方法。在动态优化实证研究中,进行了直接消耗系数矩阵修订与投资系数矩阵的计算,解决了实证研究中的数据问题。模型优化结果显示,单一经济增长目标下,2005～2020年中国经济仍可实现12%左右的年均增长率,然而需要付出巨大的能源消耗与环境污染代价。单一的能源消耗目标或污染控制目标下,虽然可以实现对能耗与污染排放的有效控制,但经济增长水平则明显降低。在多目标优化方案中,在能耗与污染排放满足“十一五”规划目标要求的同时,仍保持了较高的经济增长,年均增长率可达到9～10%,模型优化结果较为理想,达到了建模目的。最后,根据实证研究结果,提出了中国产业结构优化的相应政策建议。