可持续发展是复杂城市系统的动态变化过程,准确定量地评估和分析城市可持续发展能力,能够为城市发展战略制定、资源优化配置等提供参考依据,具有重要的理论意义和应用价值。本文以2003-2013年间中国30个省级行政区280个地级及以上城市为研究对象,基于数据包络分析(DEA)和探索性空间数据分析(ESDA)方法,研究中国城市可持续发展能力的时空差异特征。首先基于数据包络分析的思路,将资源、环境投入作为输入指标,人口、经济、社会发展作为输出指标,城市每年的发展状况作为评价单元,建立评价指标体系。然后采用探索性空间数据分析方法,分析城市可持续发展能力的时空格局变化,探索其空间分布格局、空间关联模式、空间集聚状态和空间异质特征。结果表明:第一,全国地级以上城市的可持续发展能力上升趋势明显;第二,城市可持续发展能力与经济格局、行政级别存在较好拟合,呈现出东部高于西部、直辖市高于地级市的区域差异特征,地域之间差异正逐步缩小。从空间演变格局来看,2003年、2008年、2013年城市可持续发展能力呈现正的空间自相关,但相关性逐渐减弱;第三,城市可持续发展能力的空间依赖性和空间异质性同时存在,整体热点区主要分布在中国东部地区,而中部、西部地区城市的可持续发展能力逐年提高,并呈局部高值空间聚集状态。