《Scientific Reports》：Insights from spatial Markov chain and dynamic QCA into the spatiotemporal evolution and configurational pathways of eco-efficiency in China’s coastal megaregions
编辑推荐：
为解决沿海巨型区域人类活动密集与环境压力巨大背景下，如何差异化提升生态效率（EE）以促进可持续发展的科学问题，研究人员结合制度逻辑视角，聚焦中国五大国家级沿海城市群，构建了融合“政府-市场-技术”的三维分析框架，并创新性地结合空间马尔可夫链模型与动态定性比较分析（QCA），探究了EE的动态演变及其组态路径的时空异质性。研究发现EE呈波动增长，存在空间集聚、梯度分布、路径依赖与俱乐部收敛特征，且高EE由多条件协同驱动，识别出三种主导组态路径。该研究拓展了EE提升的理论框架，为优化沿海巨型区域生态治理提供了实践启示。
在人类活动最密集、环境压力最显著的滨海地带，一个个庞大的城市集群——沿海巨型区域（coastal megaregions）正加速崛起。它们是经济增长的引擎，却也面临着生态保护与资源消耗的严峻矛盾。如何科学衡量并有效提升这些区域的生态效率（Eco-efficiency, EE），即更少的资源环境代价换取更大的经济社会产出，成为推动其可持续发展的核心难题。然而，现有研究多侧重于静态分析或单一因素的作用，难以揭示EE在复杂地理空间中的动态演变规律，更缺乏对多种驱动因素如何协同组合（即“组态”）以催生高EE的深入理解。为了破解这一困局，一项发表在《Scientific Reports》上的研究应运而生。
为了回答上述问题，研究团队将目光投向中国五大国家级沿海城市群（通常包括长三角、珠三角、京津冀、海峡西岸等，具体依据研究设定），并从制度逻辑视角出发，构建了一个整合“政府-市场-技术”三方力量的立体分析框架。研究创新性地将能够刻画状态转移概率与空间依赖性的空间马尔可夫链模型，与擅长分析多重并发因果关系的动态定性比较分析（dynamic Qualitative Comparative Analysis, QCA） 方法相结合。前者用于剖析EE等级的时空动态演化特征，后者则用于挖掘导致高EE的不同条件组合（即组态）及其时空异质性。
研究结果揭示了以下核心发现：
- •
EE的总体演变与空间格局：2005年至2019年间，中国沿海巨型区域的EE整体呈现波动上升趋势。其中，珠江三角洲和海峡西岸城市群的EE水平持续领先。高效率等级的城市数量逐年增加，并表现出明显的空间集聚特征，即高效率城市倾向于彼此邻近分布。
- •
EE的空间梯度分布：从纬度方向看，EE呈现出“南高北低、中部凹陷”的分布格局；从经度方向看，则长期保持“U”型分布特征，即东部和西部沿海地区EE较高，而中部地区相对较低。
- •
EE演化的路径依赖与空间溢出：EE的演变表现出显著的路径依赖和俱乐部收敛效应。这意味着一个城市的EE等级在短期内很难发生剧烈变化，且高效率与低效率城市群内部各自趋向收敛，这制约了EE的快速整体提升。然而，积极的一面是，研究发现了明显的空间溢出效应：相邻地区（尤其是高效率地区）的EE提升，能够有效促进本地EE状态的动态跃迁，实现向更高等级的梯度跨越。
- •
高EE的驱动组态与时空异质：没有任何单一条件能够决定高EE的出现，高EE是“政府-市场-技术”维度下多个条件协同作用的结果。研究识别出三条主导的组态路径：1）市场主导型：以发达的市场化水平为核心驱动力；2）政府-市场双轮驱动型：强调政府环境规制与市场力量的协同；3）市场-技术双轮驱动型：依托市场化与科技创新能力的结合。这些组态路径的解释力随时间推移而增强，并且在不同的城市群内部表现出显著的空间不平衡性和地理依赖性。例如，某些路径在南方城市群中更为典型，而在北方城市群中则可能由其他条件组合主导。
结论与讨论部分强调，本研究通过方法创新，系统揭示了沿海巨型区域生态效率复杂的时空演化动力学与多元驱动机制。研究证实了EE提升中存在“惯性”约束（路径依赖与俱乐部收敛），但也指出了通过优化区域空间关联以利用正向溢出效应实现跃升的可能性。更重要的是，研究摒弃了“单因素决定论”，通过组态视角阐明，达成高EE存在“多重等效路径”，这为不同发展阶段、不同资源禀赋的沿海城市提供了差异化的、可操作的策略工具箱——有的地区可能更需要强化市场机制，有的则需加强政府监管或技术投入。这些发现不仅深化了对“制度逻辑”如何通过具体要素组合影响区域可持续发展的理论认识，也为中国及其他国家沿海地区制定精准化、协同化的生态治理政策，从而加速联合国可持续发展目标（SDGs）的本地化实践，提供了关键的科学依据。
在研究过程中，作者主要运用了以下关键技术方法：基于面板数据构建生态效率（EE）评价指标体系；采用空间马尔可夫链模型分析EE等级的时空转移概率与空间依赖性；运用动态定性比较分析（QCA），以城市年份为案例，以“政府-市场-技术”框架下的多维度条件（如环境规制强度、市场化指数、科技投入等）为前因变量，以高EE为结果变量，进行跨时段和分区域的组态分析，以探究驱动条件的协同效应与时空异质性。研究样本涵盖了中国五大国家级沿海城市群内的主要城市。
