武汉市作为中部最大的水陆空交通枢纽、华中地区的工业基地和文化中心,占尽天时地利,最近几年经济发展迅速,常年位居中部城市第一,但快速的社会经济发展意味着更多的资源能源投入,有可能造成严重的环境污染和生态破坏。城市发展是个复杂的系统发展过程,包括了社会、经济、人口以及资源、生态环境的可持续发展。在社会经济发展的基础上,如何合理利用资源能源和保护生态环境,实现各子系统的协调发展,成为武汉市可持续发展过程亟待解决的问题。本文结合武汉市的实际情况,从投入产出的角度建立了武汉市可持续发展指标体系,以环境污染、资源消耗为投入指标,以社会发展、经济发展和人口发展为产出指标,采用主成分分析和数据包络分析模型PCA-DEA(principal component analysis-data envelopment analysis)研究分析其投入产出效率θ值,作为评价武汉市可持续发展能力的指标,同时探讨了规模效益K值,即相对投入增量与所对应的产出增量之比,以确定是否适宜增加投入。从时间序列上纵向研究了武汉市2000-2011年可持续发展能力,同时从空间序列上横向研究了湖北省17个市州的可持续发展能力,并对武汉市未来十年的可持续发展能力进行了预测评价。该研究成果对武汉市的产业结构调整及城市总体规划具有一定的指导意义。武汉市可持续发展能力纵向研究结果表明：武汉市2000年及2005-2011年θ值均为1,表明投入产出实现了最优化配置,可持续发展能力强,而2001-2004年的投入产出效率0值平均为0.583,可持续发展能力较弱,可以通过促进社会发展和经济发展改善其可持续发展能力。从规模效益K值来看,2003年K>1,即投入增量相对比例大于对应的产出增量,不适宜增大投入,其他三年K<1,可适当增加投入。2010年湖北省可持续发展能力横向研究结果表明：通过聚类分析可将湖北省17个市州的可持续发展能力分为3类。一类地区包括武汉市、黄石市、天门市、随州市等12个城市,其可持续发展能力θ值在0.954以上,可持续发展能力很强；三类地区只有荆门和十堰两个城市,其可持续发展能力θ值分别为0.85161、0.81328,可持续发展能力较弱,十堰市可以通过促进基础设施、教育和医疗保障等社会发展来改善其可持续发展能力,荆门市可以通过提高人口自然增长率来改善其可持续发展能力。其他为二类地区,包括孝感、宜昌和襄阳三个城市,可持续发展能力处于中等水平。以上分析表明湖北省整体可持续发展能力较强,但各城市发展还存在一定的差距,应注重区域协调发展。武汉市未来十年可持续发展能力预测研究结果表明：只有2012、2013和2017年这3年θ<1,且平均值为0.976,可通过促进基础设施,教育和医疗保障等社会发展来改善其可持续发展能力,其他7年可持续发展能力e均为1。总体来看,武汉市未来十年的投入产出效率平均值为0.993,说明其未来的可持续发展潜力非常好。