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本书涉及的重要概念主要包括城市群、城市群空间结构、绿色经济效率，本部分加以概念界定。
19世纪末20世纪初，学者们注意到城市群的逐步形成与发展的现象，开始了关于其概念定义方面的研究。
最初的城市群相关概念均朴素地包括多个城市有机组合的涵义。霍华德（1898）提出了“城镇群体”（Town Cluster）概念，并认为这种城乡功能互补、群体组合的城镇群体组合形式将会成为城市与乡村间的“磁铁”。格迪斯（1915）提出了城市群相关概念“组合城市”（Conurbation），并从形成机理角度解释其为最初时相互分离，但随城市集聚与扩张而彼此联结的、由若干建成区组成的连续体。Saarinen（1918）则认为城市群是城市组成的有机生命体。苏联学者博戈拉德从中心城市规模较大、外围地区城镇较多、中心城市到集聚区边缘的距离较近等方面，提出了城市群的概念。1922年Unwind提出的卫星城，也有一定城市群体的意味。同时代英国政府提出的“地方行政区域结合体”、美国政府提出的“标准都市区”及后来日本行政管理厅提出的城市集群也都有与城市群相类似的特征。Duncan（1950）在《大都市与区域》中也提出了“城市体系”（Urban System）的概念并用于研究。
早期学者们提出的城市群相关概念中，对我国城市群研究影响力较大的当属Gottman（1957）的大都市带。Gottman在芒福德和格迪斯的研究基础上，将集聚了若干个在各方面联系密切的大城市或都市区所组成的超大型城市聚集单位定义为大都市带（Megalopolis），界定标准有较密集城市，多个都市区、城市间的密切社会经济联系，连接中心城市的便利交通，人口规模超过2500万人，能起到国际枢纽作用。
McGee将东南亚发展中国家出现的中心城市及其之间的农业地区合称为“城乡融合区”（Desakota），将城市群的地理范围延伸到了城镇与乡村。他认为这种城市区域类似于西方的大都市区。他还将以高效的交通设施相连的城市及其周边区域定义为“大都市带”（Mega-urban Region）。目前最为常用的城市群英文Urban Agglomeration，即“城市集聚区”，由联合国提出，指包含众多连续、密集城镇的人类居住地的区域。Storper和Venables（2004）认为城市群一般是围绕着中心城市而形成的城市集群。
城市群的概念在20世纪80年代进入我国，学者们从不同角度对其概念进行了界定。
肖枫和张俊江（1990）认为“所谓城市群是由若干个中心城市在各自的基础设施和具有个性的经济结构方面，发挥特有的经济社会功能，而形成一个社会、经济、技术一体化的具有亲和力的有机网络。”将城市网络理论引入城市群概念中。
周一星（1991）对城市群下的定义为“以若干大城市为核心，大城市与周围地区保持强烈交互作用和密切社会经济联系，沿一条或多条交通走廊分布的巨型城乡一体化区域。”
姚士谋等（1992，1998）从地理空间和自然禀赋的角度出发，认为城市群是在特定的地域范围内具有相当数量的不同性质、类型和等级规模的城市包括小集镇，依托一定的自然环境条件，人口密度较大，生产高度技术化，土地利用集约化，以一个或两个特大城市和大城市作为地区经济发展的核心，借助于现代化的交通工具和综合运输网的通达性以及高度发达的信息网络，发生与发展着城市个体之间的内外联系，共同构成一个相对完整的城市群区。
顾朝林和赵晓斌（1995）从系统论的角度提出城市群定义，即城市群是由若干个中心城市在各自的、特有的经济结构和基础设施方面，发挥特有的经济社会功能，从而形成一个社会、经济、技术提议化的、具有亲和力的有机网络。
有些学者从定性的角度在定义概念时凸显了城市群的地域集中、城市间存在联系等特点。苗长虹和王海江（2005）认为，城市群是指在特定区域范围内，将一些超大或特大城市作为核心城市，以多个中小型城镇作为辅助发展地区、以都市经济区为整体发展基础，凭借各城市或城镇彼此间联系交流形成的城市功能区域。
倪鹏飞（2008）把城市群看成是由相对独立但又集中在一定区域，交通、通信便利，彼此经济社会联系密切的城市或城镇组成的人口与经济聚集区。
有些学者根据人口密度、人口规模、交通网络密度等指标在提出城市群概念时给出了具体标准。例如，方创琳（2004）指出城市群是特定地域范围内，以一个特大城市为核心，由至少三个以上都市圈（区）或大中城市作为基本构成，依托发达的交通、通信等基础设施网络形成的空间相对紧凑、经济联系紧密，最终实现同城和一体化的城市群体。
在相关研究中，城市群（Urban Agglomeration）、都市圈（Metropolitan Area）、大都市带（Megalopolis）、城市集群（Urban Clusters）、城市集聚（Urban Concentrations）等城市群相关概念与术语常常被混同使用，它们一般被视作城市群的广义表达。但狭义层面上，它们之间在聚集形式、数量规模、联系紧密度等方面还是存在一些不同之处。
2019年2月，国家发展改革委印发的《关于培育发展现代化都市圈的指导意见》将都市圈定义为“城市群内部以超大、特大城市或辐射带动功能强的大城市为中心，以1小时通勤圈为基本范围的城镇化空间形态。”可见都市圈是城市群中非常重要的组成部分。
Gottmann的大都市带指的是城市群高度发展的产物，它规模庞大，更趋近于同城化与一体化，其内部城市围绕中心城市分工协作，相互依赖性非常强，很明显一般的城市群很难归于此列。贝金塔（2007）认为Gottmann定义的大都市带（Megalopolis）概念让人看到城市共同发展带来的希望。
而城市集群与城市集聚被学者们强调为在一定通勤区域内多个城市的集合，该集合可能有中心城市，也可能没有，城市间有无紧密的经济联系也不一定，城市集群的边界也可能随着通勤条件的改变而更改（Portnov，2009）。例如，日本行政管理厅制定的城市集群标准中还包括内部城市间能够在单日内享受相互的城市服务。
大多数学者基本同意都市圈、大都市区（带）、城市集群（聚）等与城市群的区别主要在于尺度上的不同（宁越敏，2007），还有的学者认为这些称谓都可用来指城市群，是城市群的不同类别或不同发展阶段，如崔功豪（1999）。据此，本书对城市群概念的理解较为宽泛。
本书认为城市群是集中于一定地域范围内，围绕中心城市发展，规模与职能各不相同且彼此经济社会联系密切的城市群体。
国内外学者们身处的时期不同、角度不同，对城市群的概念主要从地域范围、人口规模、城市间联系、协同发展等方面出发进行阐述。这些城市群概念具备四点基本的共识，即第一，城市群是由多个城市和交通通信基础设施组合而成的地域空间；第二，城市群拥有一个或多个中心城市；第三，城市群各个城市间经济、文化联系紧密；第四，城市群是动态、发展的。
本书认为城市群是社会生产力和社会文化发展到一定程度的产物，故将城市群定义为在一定地域范围内，由至少一个中心城市和一定数目的周边城市，依托便利的交通与通信条件组成的，相互间分工协作、联系密切、不断发展的城市体系。
城市群的中心城市指的是在城市群中，经济规模最大、影响力最强，对城市群中其他城市和城市群发展至关重要的、占据核心地位的城市。腹地城市指的是围绕中心城市进行发展，有赖于中心城市的集聚与扩散效应而生存发展的城市。内部城市则是对城市群内部所有城市的总称，包括中心城市与腹地城市。