加入WTO以来，越来越多的石油化工企业感受经济全球化和一体化所带来的竞争压力。伴随着中石油集团公司重组改革的深入推进，兰州石油化工公司于2005年5月整合而成。公司调整运营，保持了平稳发展，但是还存在诸多问题。本文在查阅大量相关组织理论文献的基础上，首先进行了国内外组织理论研究现状和应用分析，重点阐述了古典组织理论、现代组织理论和后现代组织理论的研究现状，对相关组织理论进行了梳理和归纳，对传统组织结构模式和新型组织结构模式的优缺点和适用范围进行比较分析，为课题研究奠定坚实的理论基础；其次明确了组织结构优化的可行性、适应性、经济性、整体性和目标性准则，运用问卷调查方法和现场观察分析方法，从职能、层次、部门、职权等方面进行了兰州石油化工公司组织结构诊断，探讨了其现行组织结构存在的问题，找出了其存在的关键问题，其中包括职能结构存在交叉、职能结构存在分工过细、管理集权化程度过高、部门间缺乏有效协作关系、缺乏对环境和企业战略的适应性等；然后针对兰州石油化工公司现行组织结构存在的关键问题，进行了组织结构模式选择依据分析，并通过对事业部制组织结构的优点、缺点及克服办法的分析，选择出事业部制组织结构为兰州石油化工公司组织结构优化设计的基本结构，按照职权划分和事业部数量多寡的设计思路，设计出相对集权和事业部数量多、相对集权和事业部数量少、相对分权和事业部数量多、相对分权和事业部数量少四个事业部制组织结构备选方案，并对每个方案的优缺点和克服现行组织结构存在问题效果进行了比较分析；最后通过设计组织结构评价程序，建立基于模糊层次分析法的定量评价模型，对四个备选设计方案进行了评价与选择，提出了相对分权和事业部数量多的事业部制组织结构模式是相对最优的方案，并给出了营造有利于组织结构变革的环境、对组织结构优化实行整体规划、制定比较完善的配套政策方案等具体实施建议。