改革开放后，我国经济经历了三十多年的高速发展，取得了举世瞩目的成绩，在总量上有了很大的提高，但是仍然存在着产业结构不尽合理、产品技术水平较低、环境污染、资源浪费严重等问题。因此后续经济发展中需要进行产业结构优化升级，原有主导产业已经不适合时代发展的需要。本文的研究目的就是通过分析产业结构优化升级中对于资源、环境、技术等方面的具体要求，在此基础上建立相应的主导产业选择模型，通过产业之间的对比研究，寻找到符合未来发展要求的主导产业。本文首先分析了我国目前的产业结构和产业发展，包括所存在问题和面临的约束，通过研究发现：原有的主导产业体系已经带来很多问题，如能源不足、环境破坏、产业空心化、技术进步不足等问题。进而明确了未来主导产业应具备的条件和要素，确定了本文主导产业选择的八个基准。其次，本文对日本和美国工业化进程中主导产业形成机制和演变过程进行研究，它们的发展历史证明：主导产业的优化选择对经济增长具有十分积极的意义。具体而言，美、日主导产业选择的可借鉴之处有：（1）主导产业选择需要依据国家的具体资源状况、生产技术水平以及工业化所处的阶段而定；（2）把握时代潮流，把握技术发展方向，占据技术制高点，选准主导产业至关重要；（3）要善于借助外力，引进和吸收海外技术、资金和经验，形成自主创新能力；（4）要有产业政策的大力扶持，政府干预与市场机制必须有机结合，要创造条件构建产业集群；（5）必须处理好主导产业与培育新兴产业之间的关系；（6）在工业化中后期阶段应当选择电子信息、通讯等高附加值、低污染、低能耗的行业作为主导产业。再次，本文通过研究发现，主导产业的选择与所处的经济发展阶段、各行业所处生命周期密不可分。根据钱纳里的工业化理论，我国目前处于工业化中期和后期的交替阶段，在这个阶段后，应该更加注重人民生活水平的提高，而不是一味追求高增长，因此应限制高污染、高耗能的产业发展。在这种背景下，本文根据市场需求增长率的变化、厂商竞争结构的变化、技术更新速度、毛利率等指标条件，分析并描述了我国各行业所处的生命周期，作为主导产业选择的一个角度。同时，运用传统投入产出模型对我们目前产业关联程度进行了实证研究，得出了各个行业的“影响力系数”和“感应度系数”；进而对传统投入产出模型进行改进，加入生态资源约束和技术扩散因素，重新验证产业的互相影响和关联；并运用多期数据进行动态研究，该分析结果为主导产业选择提供另外一个重要角度。随后，根据上述提出的我国主导产业选择的基准，运用因子分析法实证新形势下我国主导产业的选择。研究结果显示：42个行业的因子总得分中，通信和计算机及其他电子设备业，批发零售业，建筑业，信息传输、计算机服务及软件业，仪器仪表及文化办公用机械制造业，医药卫生业，电气、机械及器材制造业，通用和专用设备制造业等排名靠前。这些行业一方面能耗低，另一方面污染小，而且技术达到了一定水平但仍然存在提升空间，因此可以选择通信和计算机及其他电子设备业，批发零售业，建筑业，信息传输、计算机服务及软件业，仪器仪表及文化办公用机械制造业，医药卫生业、电气、机械及器材制造业，通用和专用设备制造业等几大行业作为未来重点发展的主导产业。最后，本文从产业经济学角度，以通讯及软件产业作为案例，验证上述选择出的主导产业的合理性，发现所选择出的主导产业门类符合产业经济学理论中产业结构优化升级、工业化演进等理论框架。另外，对于上述产业自2007年至2011年的行业绩效数据进行了对比分析，所选出的主导产业绩效都好于社会平均水平，并对所选择出的主导产业在资本市场表现进行了分析，多角度验证了这种选择结果的有效性。同时，对如何促进新主导产业发展提出了相应的产业政策建议，对三大约束下的主导产业与七大战略性新兴产业如何协调发展提出相应的建议。