近年来二氧化碳等温室气体的大量排放引发的气候变化问题成为了世界人民共同面临的巨大挑战和关注热点。在国内外积极响应减排行动大背景下,开展节能减排是我国发展的必然选择。本文选择了西安市作为研究区域,在对该地区工业结构、能源消费结构与碳排放现状分析的基础上建立了多目标工业结构优化调整模型,探讨了工业发展、能源消费结构、碳排放三者之间的关系,以期为西安市工业绿色化转型提供科学依据。本文首先对西安市的工业结构现状进行了分析,可知:(1)从西安市霍夫曼系数的变化趋势来看,目前西安市的工业结构属于偏重型;(2)从资源密集度进行分析,西安市的运输设备制造业等为代表技术密集型产业的产值比重呈现上升的趋势;(3)通过区位商对西安市的工业行业进行评价可知运输设备制造业等为代表的高技术行业区位商增加较为明显。其次,从碳排放的角度进行分析:(1)通过采用IPCC法测算发现西安市目前碳排放量最大的行业是电力、热力及水的生产供应业;(2)采矿类工业碳排放量总量最小、碳排放量比重呈现增加趋势;(3)电力、煤气及水的生产供应业碳排放总量居首位,且增长迅速;(4)制造业碳排放总量较大、且呈现逐渐减少的趋势。在对西安市工业结构、碳排放、能源消费结构分析的基础上,综合考虑工业结构中存在的复杂性和不确定性因素,采用了区间全无限数学规划法与情景分析法,建立了以经济增长、碳排放、能源节约和充分就业为规划目标的多目标工业结构优化调整模型对进行西安市工业结构内部优化调整进行研究。本模型模拟了在四种情景十一个方案下西安市2020年的工业结构调整状况,并与西安市“十二五”末即2015年的工业状况进行对比分析。通过第一种情景分析了优化模型中的四种规划目标对工业结构调整的影响,通过第二种情景分析了不同规划目标对模型运行结果的影响程度,第三种情景分析了节能减排目标对西安市工业结构的影响。通过对模型运行结果的分析得出了西安市需要重点发展和支持的工业行业以及未来需要加以限制发展的工业行业,为西安市政府在制定工业政策和工业结构的调整方案时提供参考和建议。