从广义Beckmann-Davis模型出发,构建了关于城市等级体系的多分形模型,据之可以深入探讨城市地理系统的空间复杂性,以r_f表示城市等级体系的数目比,令p=P(2)/[P(2)+P(3)],则有p-τ(q)+(1-p)-τ(q)=r_fq,求导可得Lipschitz-Holder指数α(q)=-r_fqlnr_f/[pτ(q)lnp+(1-p)τ(q)ln(1-p)],然后借助Legendre变换得到多分维Dq和α(q)支集的分维函数f(α).由于上述模型包含超越方程,基于多重Zipf维数模型提出了计算城市等级体系多分维谱的对称转换方法,以美国城市体系为例,对数学模型和分维计算方法进行了实证分析。