在新一轮贸易保护主义兴起,中国深入推动实施“走出去”战略和“一带一路”倡议背景下,东南亚国家对于中国经济发展的重要性趋于提高。东盟国家具有地理位置邻近、文化传统相近、劳动力禀赋充裕等优势,有与中国实现更大规模经济合作、互利共赢的潜力。尤其双边贸易、产业的互补性对通过中国与东盟国家间双向国际投资的发展形成更好的带动作用,助力产业结构转型升级具有重要意义。中国—东盟自由贸易区正式建立运行已经超过10年,自贸区是否真正对成员国产业结构升级产生了现实的促进作用?如确有促进作用,在这期间快速增长的国际投资是否自贸区产业结构发挥了积极作用?为了更好地服务未来的经济发展和开放,研究中国—东盟自贸区的产业结构效应及双向国际投资在其中起到的作用具有一定的现实意义。为了揭示中国与东盟国家间双向国际投资在中国—东盟自贸区背景下对产业结构转型升级的影响,本文主要分为四个部分:第一部分是对本文的时代背景、相关研究及研究对象的介绍,厘清自贸区成员国产业结构的发展规律和基本特征。第二部分在特定的研究背景和相关文献的基础之上,从理论上分析了建立自由贸易区时,国际投资对成员国产业结构升级的影响。第三部分以回归估计的方法,先利用中国与自贸区伙伴国之间的双向国际投资及中国产业结构相关数据,对于中国—东盟自由贸易区的产业结构效应建立一个初步的认识;在时间序列模型建立的初步认识基础上,进一步利用自贸区面板数据实证研究了中国—东盟自由贸易区背景下双向国际投资对成员国产业结构升级的影响。在此基础上,最后一个部分提出本文关于利用自由贸易区及与成员国之间双向国际投资促进我国产业结构升级政策建议。本文的主要结论有:（1）中国—东盟自由贸易区正式建立10年以来,自贸区已经对中国产业结构升级产生了显著的促进作用。基于中国与成员国之间相关数据,利用时间序列模型,实证结果表明:我国与东盟国家间的双向国家投资的增加有利于我国产业结构合理化和高级化进程,其中我国对东盟国家的投资产生了相对利用东盟国家国际投资更大的影响。（2）中国—东盟自由贸易区背景下,国际投资促进了区内所有成员国的产业结构合理化,且部分地促进了成员国产业结构高级化。这一产业结构升级效应在自贸区不同成员国之间存在国别差异:在与中国隔海相望的伙伴国中,双向国际投资产生相对中国陆上邻国更大的产业结构升级作用;在经济发展水平相对较低的成员国中,双向国际投资产生了相对经济发展水平相对较高的成员国更大的产业结构升级作用。在本文理论与实证分析结果的基础上,本文提出相应的政策建议:（1）通过签署自由贸易协定,与地理上邻近的亚洲国家建立更稳定的经贸合作关系,通过自贸区的稳定作用为我国未来对外投资和利用外商投资的增长提供制度保障;（2）利用自贸区中双向国际投资在不同地理、经济条件下产业结构效应的差异,促进国内不同地区间的均衡发展;（3）在国际协议和国内政策的层面更多地关注国际投资便利化,方便我国企业、技术、资金走出国门,创新国内监管制度减少利用伙伴国国际投资的行业、规模限制。