改革开放以来,随着经济的快速发展,我国社会发展进入到一个新的历史阶段。然而,长久以来,我国传统的经济发展模式是通过消耗物质资源来带动经济增长的。这种畸形的发展模式,导致人与自然关系逐渐失衡,本文从人口、经济、环境、科技的角度来分析西北地区的协调发展,并进行时空差异性研究,旨在提高西北地区协调发展水平。本文的主要研究内容如下:基于人口、经济、环境、科技之间的作用机理,结合可持续发展、协调发展等相关理论知识,对西北地区人口、经济、环境和科技的概况进行描述性分析,构建符合西北地区实际情况的评价指标体系,为综合指数和协调发展研究奠定基础。运用主成分分析法对西北地区2009-2018年人口、经济、环境、科技综合发展水平进行详细分析,并在此基础上对各系统一级指标障碍度进行计算,结果表明近10年西北地区人口结构得到优化,经济发展成果显著,环境发展曲折,科技发展稳步提升。对西北五省2009-2018年人口-经济-环境-科技系统协调发展水平进行计算与评价,并借助GIS直观分析其时空差异性。结果显示:人口对地区的协调发展水平作用较小,环境和科技发展正向作用于地区的协调发展。从时空分布图可以看出西北五省的协调发展水平在不断提高,但各地发展过程不同,陕西省每年的发展状况十分平稳,且呈现很强的规律性;新疆地区每年发展速度时快时慢,发展状况不稳定;甘肃省的协调发展水平稳步上升;青海和宁夏地区发展呈现“跳跃式”增长,这种快速的、不稳定的增长方式会为今后的发展埋下隐患。各地区在2018年都没有达到优质协调,说明西北地区的协调发展水平还有待提高。从障碍度的计算可以得出人口结构、经济规模、环境总量和专利成果分别是阻碍人口、经济、环境和科技系统发展的重要原因。