从系统科学角度看,城市是一个开放的动态复杂巨系统,是一个在自然系统的基础上建立起来的,包含政治、经济、社会、居住、宗教、文化等复杂活动群体的“人工生命体”,随着时空的演变,城市动态复杂巨系统及其各子系统具有天然的不确定性、随机性、耗散性、自组织性、非线性及非平衡性等复杂性特征,城市结构是一个非线性的动态复杂巨系统,其各子系统及构成要素之间的相互作用与影响也呈现非线性的关系。随着现代经济、社会、科技的迅速崛起,城市区域一体化甚至世界级城市体系的形成,使得城市结构日趋复杂,兰州作为我国西北地区的重要工业基地、综合交通枢纽及重要的区域性中心城市之一,是一个非线性的动态复杂巨系统,具有多维性和复杂性。由于兰州特殊的地理位置、地形条件及多民族聚居的特色,决定了其城市发展建设的特殊性,而人口急速膨胀、用地严重缺乏、环境快速恶化等大城市病的涌现,已成为限制兰州市城市发展道路上的一大障碍。所以,探寻兰州市城市结构的多维性和复杂性,透过表观现象寻求内在机理、演化机制,以求建构兰州市未来城市结构发展演化的合理模式,破解兰州市城市发展难题,促进城市的全面可持续发展,是兰州市发展过程中急需突破的难题之一。本文首先采用定性分析的研究方法梳理了国内外学术界对城市结构的研究现状,其次依次对文章中涉及的相关概念进行了解释和说明,运用定性和定量分析相结合的研究方法,对兰州市城市结构及其各子系统进行了分析,指出其历年来的发展状况及演变趋势。此外,结合系统动力学的思想建立系统动力学模型的方法对兰州市的产业结构子系统进行了因果流图分析并给出了未来十年兰州市城市产业结构的构成状况的预测结果。最后,选取兰州市城市人口数量等40个指标构建指标体系,建立兰州市城市结构耦合度模型,并对各子结构两两耦合的结果进行了分析。最后,对兰州市经济产业结构构成状况、兰州市城市结构各结构子系统的发展演变趋势及两两耦合结果可能的形成原因进行了分析。