长期以来，在政府投资占主导的计划经济体制下，矿业城市的诞生只是随着矿业开发自然形成的结果，矿业城市的建设仅仅从工业布局出发，缺乏系统规划；矿业城市实行以资源开采为主的经济发展模式，追求资源产量与产值的最大化，而产业升级目标、结构调整目标等则根本无暇顾及。从长远发展的观点来看，城市经济必然受到资源自然递减的不可逆转性影响，它可能制约着整个城市的经济发展和人民生活水平的提高。而经济的发展，一方面是国民生产总值等总量的不断增长，另一方面是与之相伴的产业结构的不断演进，总量和结构是相互依存，相互作用，紧密联系的两个变量。对绝大多数矿业城市而言，产业结构单一、缺乏活力、协同性差，是城市诸多矛盾和冲突的根本原因。矿业城市要想生存和发展，就必须实现产业升级，考虑产业结构调整和接续产业发展问题。　　目前，矿城、矿业、矿山、矿工等“四矿”问题，和“三农”问题一样，已经成为当今社会所关注的一个重要课题。本文正是围绕这一问题的解决，将自然科学的熵理论与自组织理论引入矿业城市产业结构调整研究之中，运用定性分析与定量分析相结合、规范分析与实证分析相结合的系统分析方法，将矿业城市转型问题视为一个复杂的系统工程，对推动矿业城市产业结构调整的理论基础和实现途径进行了系统深入的研究。　　本文首先从熵理论和自组织的角度对矿业城市产业结构的特点、功能和机制进行了分析，一方面指出矿业城市走向衰败的可能性，另一方面又指出矿业城市通过结构调整实现持续发展的可行性，为研究矿业城市产业结构调整构建了方法论基础。　　为了对矿业城市产业结构现状进行评价，利用应用熵学的理论方法，从静态产业结构联系熵和动态产业结构运行熵的角度，对产业结构关联上的多元化和丰富化程度，以及运行过程中的健康和协调程度进行了表征和反映，从而实现了对矿业城市产业结构的现状描述、监测预警、评价比较和规划调控等功能。　　对城市产业系统中基础产业、支柱产业、主导产业、关联产业等进行概念界定的基础上，着眼于产业联系熵，基于协同学原理，分析了矿业城市中主导产业的地位与作用，指明了矿业城市主导产业选择的总体思路和约束条件，针对不同矿业城市的客观实际，发挥优势，扬长避短，设计出包括优势延伸、优势组合、优势互补、优势再造等四种产业发展战略模式。　　建立了矿业产业与相关产业竞争、互补、复合的演化模型，用来对矿业城市产业发展模式进行诠释。矿业城市产业结构调整需要依靠建设项目的拉动，针对矿业城市面临的主要矛盾，从矿产资源转移、人力资源转移、经济(资本)资源转移与优化、环境资源价值提升、社会资源转移等五个方面，构建了基于资源转移和价值提升的接续项目选择模型。给出了模型的求解方法和一个算例。同时，基于熵思想分析了大型投资项目的风险估计和评价方法。　　着眼于产业运行熵，基于耗散结构理论，构建了矿业城市产业结构调整路径的理论框架体系。指出在转型过程中，要建立合作机制发挥政企双方积极性；要注重城市的生态化调控，要加快创新体系的建设，要指导中小企业摆脱行为惯性，要实施针对性的培训机制等。　　最后将文本所提出的有关理论和方法应用于石油城市大庆，评价了城市的产业结构状况，分析了结构调整的战略模式，拟定了重点发展的支柱产业与主导产业，探讨了资源转移机制对接续项目选择的影响，提出了大庆市经济转型中应采取的主要策略。