城市所处地理位置、行政级别、人口数量、知识存量等构成的异质性特征,深刻影响着城市经济发展状况。中国制造业经过长时间的发展,地理集聚现象不仅仅出现在单一地区内的“点状”集中,而且更多的出现了跨地区的“片状”集中,在能源消耗和环境污染约束逐渐趋紧的背景下,城市具有的异质性特征对于制造业集聚效应完全转化为提升绿色全要素生产率的动能产生了一定影响。所以,将制造业集聚效应置于城市异质性环境中探究其对城市绿色全要素生产率的影响成为发展趋势,这为实现城市协调发展、经济高质量发展、产业结构转型都具有重要的现实意义和深远的实践价值。国内外研究学者在制造业集聚影响经济增长、生产率改善、城镇化提升、缩小收入差距等集聚效应方面积累了大量的研究成果,但这些研究文献均假设集聚效应在所有地区具有相同的效应大小,地区存在的空间异质性因素对集聚效应不存在影响。但在现实状况中,一个地区的制度质量、市场规模、人口多寡、知识存量等异质性因素均对集聚效应的大小、范围产生非均衡性影响。所以,本文在中国285个城市制造业集聚和绿色全要素生产率特征事实分析基础之上,构建了一个包含“产业—城市—区域”城市异质性要素空间,将这一异质性要素空间置于制造业集聚影响城市绿色全要素生产率分析框架中,着重考虑产业发展(D)、城市规模(S)、区域关联(A)要素所形成的城市空间异质性如何影响制造业集聚在改善城市绿色全要素生产率过程中的作用。在实证研究方面,利用2004—2015年中国285个城市的面板数据,综合运用空间滞后模型(SAR)、两区制空间计量模型等计量方法,检验产业发展(D)、城市规模(S)、区域关联(A)影响制造业集聚效应的大小和方向。本文的主要研究结论可以概括为:(1)中国城市制造业不仅在单一城市内存在明显的集聚现象而且愈加呈现“片”状的局域性集聚,制造业空间集聚出现明显的结构性分化特征;(2)在资源和环境约束趋紧的背景下,城市绿色全要素生产率以及绿色技术进步均表现出下降倾向,并且这种趋势并无扭转迹象,而城市绿色技术效率则呈现出了逆势而上的势头;(3)从产业发展异质性要素(D)出发,制造业集聚改善城市绿色生产效率过程中具有明显的门槛效应;与行政等级城市相比,由于缺少高政治权力地位进行资源配置,以市场机制作为配置手段的制造业集聚城市更容易出现集聚拥挤现象,延缓了城市绿色全要素生产率的改善步伐;(4)基于城市规模异质性要素(S),中国城市的制造业集聚程度与城市规模之间具有动态性互补关系,两者只有达到最优均衡状态,其协同性才能发挥出最优的绿色效率提升作用;(5)考虑区域关联异质性要素(A),城市区域关联性能够显著影响制造业集聚效应的发挥,只是调节方向以及调节幅度存在差异,区域关联水平在城市绿色全要素生产率中提升了9.28%的制造业集聚效应,但是其调节作用在不同制造业集聚水平以及空间关联程度上表现出明显的差异性;(6)在城市绿色全要素生产率改善过程中,根据城市所处的东中西部地区、制造业发展(D)、城市规模(S)、城市区域关联(A)强弱等因素导致的城市异质性能够显著影响制造业集聚的空间溢出效应大小,只是在不同过程中作用幅度与方向不同而已。上述研究结论拓宽了产业集聚效应的研究视野,具体而言,本文的主要创新之处在于:将“产业—城市—区域”构建的城市异质性要素空间纳入到产业集聚效应分析框架中,明晰了产业发展(D)、城市规模(S)、区域关联(A)异质性要素影响制造业集聚效应的作用机理;从产业发展(D)、城市规模(S)、区域关联(A)三个方面实证剖析了城市异质性对制造业集聚影响城市绿色全要素生产率作用中的差异性表现,避免了产业集聚效应在所有地区一致性的缺陷,使实证结果更具有实际意义;在此基础之上,从东中西部、产业发展(D)、城市规模(S)、区域关联(A)四个城市异质性要素构造不同区制,比较了城市异质性对制造业集聚空间溢出效应的影响大小。