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研究方法由特定研究对象所决定。本书主要采取定量与定性相结合的研究方法，以保证研究任务的完成和研究目标的实现。
充分利用计算机和互联网现代技术，通过在CNKI中国知网、EBSCO（学术期刊数据库）等国内外期刊数据库上检索相关文献资料，并对获得的资料整理分析、了解学术界近年来的研究成果、界定相关概念、归纳相关理论，为本研究提供参考和借鉴。
本书主要运用了概念分析法、比较研究法、数理统计与计量经济分析等方法。
第一，概念分析法。概念分析法主要是指研究确定特定某个术语所表示的概念内涵和外延的研究方法。概念是思维的基本单位，其内涵是反映在概念中的对象的特有的属性；其外延是指概念所反映的一切事物。本书拟借用此法界定城市群与城市群水平（城市群发展水平）的特定意义、内涵与外延，比较中外有关概念或术语的异同点，严格区分城市群水平的客观内容和可能出现的主观曲解，用发展的眼光来审视城市群水平概念的变化，准确把握其内容实质，应用简洁、无歧义的语言准确表述城镇化水平的概念。
第二，比较研究法。比较研究法是对物与物之间或人与人之间的相似性或差异性进行研究与判断的方法。本书拟利用比较研究法对不同城市群的发展水平、空间格局与演变情况进行考察与比较，寻找其异同点。
第三，数理统计与计量经济分析方法。此处的定量方法主要是指数理统计与计量经济分析方法。综合运用经典计量经济的分析方法、社会网络分析方法，运用Stata、Ucinet、MaxDEA、SPSS、ArcGIS等工具软件，对我国城市群的空间结构和其内部城市的绿色经济效率加以计量，继而对其时序演化特征与演化趋势进行分析，对我国城市群空间结构对其内部城市绿色经济效率的影响进行计量。
城市群空间结构及城市群内部城市之间联系的测度是当前的一个研究热点。相较于利用城市群静态属性数据对其空间结构进行分析，或运用城市流模型方法构建城市空间联系特征而言，使用综合指标体系构建的综合引力模型与社会网络分析法有着能够从更多维度、更为动态描述城市群空间结构特征的优势。
利用空间统计方法，以城市群为单位，对我国城市群空间结构及其内部城市绿色经济效率的影响进行空间计量分析，能够更好地揭示城市群空间结构推动绿色经济效率变化的规律。