中国高速的经济发展的背后,伴随着的却是能源的消耗和环境的破坏。在实现经济腾飞的同时,快速的发展也带给了环境严重的压力。我国因为环境问题造成了巨大的经济损失。城市是中国经济发展的主体以及载体,人口,资本以及纷繁复杂的产业链都在向城市富集,这些生产要素在建设城市繁荣的同时又以城市为载体,继续成为城市经济新的增长点。与此同时,城市也成为了经济发展副产物集中产出的单位。中国城市的绿色发展问题,是中国政府如今要解决的首要问题。绿色发展的实现是中国政府应对目前能源供给限制,巨大的能源消耗和落后的能源消耗技术的有效战略。在近些年的研究中,学者们以绿色全要素生产率作为一个新的指标,衡量中国的绿色发展水平。本文首先测算中国城市绿色全要素生产率,模型中考虑经济产出的同时还将环境副产物纳入考虑之中。采用非径向方向距离函数模型,通过对权重矩阵的调整以及各无效值变量之间的权衡,得出中国城市的绿色全要素生产率,将绿色全要素生产率进行更深层次的分解,城市绿色全要素生产率被分解为规模效率,技术进步效率和管理效率;将城市绿色全要素生产率进行了跨期增长指数的求解,并将增长指数进行分解,将绿色全要素生产率增长指数分解为技术进步跨期变化,前沿线跨期变化以及技术效率跨期变化。得到中国城市整体的绿色全要素生产率较低,平均值是0.378,整体的趋势逐年升高。中国城市群中,只有京津冀城市群以及长江三角洲城市群的绿色全要素生产率较高,相对较为突出。每个城市群中,基本都有相对极为突出的中心城市。通过对绿色全要素生产率的指数分解,得到:技术进步效率中,长江三角洲城市群和京津冀城市群表现最好,平均技术进步效率分别是0.639和0.513。规模效率中,北部湾城市群和长江三角洲城市群表现非常好,平均规模效率是1.52和1.24。管理效率中,哈长城市群以及山东与辽南城市群表现最好,管理效率平均值是0.376和0.387。绿色全要素生产率增长指数分解,城市群整体的平均增长指数均在1.1附近。技术进步跨期变化中,北部湾城市群和关中兰西城市群表现不好,低于1,其余城市群均高于1。从创新效率来看,长江三角洲城市群表现最高,平均创新效率跨期变化是1.13。从效率变化来看,哈长城市群,中原城市群与山东辽南城市群表现较为不好,低于1。本文将城市发展异质性分为了三个方面十二个因素,构架起了城市发展异质性的综合指标。通过GMM估计进行全局的模型回归,探寻城市发展异质性对绿色全要素生产率的影响因素。得到城市规模异质性方面,经济规模与绿色全要素之间呈倒N型,资本规模对绿色全要素生产率有正向的影响,人口规模与绿色全要素生产率之间呈倒U型,建筑用地规模对绿色全要素生产率有正向的影响。城市集聚异质性方面,经济集聚与绿色全要素之间呈倒U型,人口集聚对绿色全要素生产率有正向的影响,资本集聚对绿色全要素生产率有正向的影响,第二产业集聚对绿色全要素有负向的影响。城市结构异质性方面,人口结构对绿色全要素生产率有正向的影响,外资结构与绿色全要素生产率之间的关系不显著,开发投资结构对绿色全要素生产率有负向的影响,第二产业产业结构对绿色全要素生产率有负向的影响。最后,通过建立城市发展异质性对绿色全要素生产率的系统动力学模型,从因果联系与系统理论出发,进行深层次的分析源头分析以及预测。伴随着固定投资增量,GDP增量,劳动力增量,房地产投资增量,行政区面积增速,建设面积增速等速率的增加,绿色全要素生产率会持续增加,其中,劳动力增量的边际效应大于固定投资增量的边际效应。一定程度上,固定投资增量的回报率会相对于劳动力增量高,并且如果可以在不同要素之间进行协调发展,则绿色全要素生产率会增加的更快。