商业中心是城市最具活力的组成部分。随着社会经济的快速发展,许多中小城市的商业中心开始更新改造,需要在城市设计方案的指导下进行。当前城市设计方案的比选方法为经验分析法,在科学性和可靠性方面较弱,需要一种具有科学性的比选方法。本文提出一种中小城市商业中心城市设计方案比选模型,主要内容为:首先,结合理论基础和实际工作经验,构建了综合评价指标体系,由城市功能效益、文化艺术效益、社会效益、经济效益和环境效益5个准则层及17个指标层组成。运用层析分析法确定指标权重。其次,通过分析灰色关联度和TOPSIS法的优缺点,提出灰色关联度与TOPSIS法相结合的方法进行城市设计方案比选。通过模糊数学隶属度的概念给定性指标进行赋值,结合定量和定性指标,建立评价矩阵,进行无量纲化处理,形成加权矩阵,通过灰色关联分析建立灰色关联系数矩阵,并确定正、负理想方案,通过计算评价对象距离正负理想方案的欧氏距离,计算出各目标的相对贴近度,根据贴近度数值的大小排序完成最优方案的选择。最后,本文以新余市胜利北路及周边地带城市设计方案比选为例,运用灰色关联度-TOPSIS法建立城市设计方案比选模型,对3个备选方案进行比选,选定的最优方案与实际工作中采用经验分析法所选择的结果一致,通过验证,说明数学模型在实际工作中运用具有一定的合理性。