本文以集聚经济理论和产业关联理论为主要理论基础构建了反映城市规模等级与产业结构互补性对经济发展的协同作用的计量模型，通过观察空间临近城市的上下游产业是否存在协同发展的关系来测度城市间产业结构互补效益的存在性及其强度，通过引入城市规模等级虚拟变量实现对城市规模等级与产业结构互补效益的协同作用的考察。基于全国286个地级及以上城市的2003-2011年数据的实证结果表明，除400万以上人口城市外，其他规模等级城市与临近城市的产业结构差异并未达到使产业结构互补效益发挥的门槛规模，100-400万人口城市的产业结构趋同问题最为严重。50万以下人口城市与50-100公里临近城市具有互补的产业结构，其制造业发展也受益于100公里以内临近城市的生产性服务业扩张。150公里以内临近城市的生产性服务业发展水平的提高使得50-100万人口城市制造业扩张的中间投入需求更好地得到了满足，从而提高了该规模等级城市的制造业集聚水平。对100-400万人口城市而言，150公里以内相邻城市的生产性服务业集聚有利于该规模等级城市的制造业发展，但该规模等级城市因与150-200公里临近城市产业结构趋同而损失了部分经济效益。400万以上人口城市的低等级制造业已表现出向临近城市转移的趋势，250公里以内临近城市的制造业发展促进了该规模等级城市生产性服务业集聚水平的提高，50-300公里范围内临近城市的生产性服务业扩张推动了该规模等级城市的制造业发展。制造业与生产性服务业均倾向于在规模更大的城市集聚。各城市内部生产性服务业与制造业之间存在着稳定的协同发展关系，且城市内部生产者服务业与制造业间的成本关联因城市规模等级不同而表现出显著差异。此外，生产性服务业选址于小城市地区比在大城市地区受制造业影响更多，而制造业选址于大城市地区则更易受到生产性服务业的影响。因此，不同规模等级城市应当根据自身发展阶段合理安排产业发展顺序，优化产业结构。具体而言，小规模城市应当通过推动制造业发展来吸引生产性服务业集聚，大规模城市应当将生产性服务业作为制造业转型升级的强大动力。