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区域经济增长差异一直是学者们关注的重点问题，但真正把时间和空间这两个范畴同时纳入到统一的系统中，研究区域经济增长分异还较鲜见。随着国家十一五发展战略纲要的制定，京津冀都市圈作为我国第三大经济增长极，成为众多学者研究的热点区域。本文应用区域经济学、经济地理学、计量经济学等学科的理论及地理信息系统、空间统计学的技术方法，以县级行政区为基本单元，通过对近10年来京津冀都市圈经济极化增长、梯度推移、经济增长的空间收敛、区域差距、城乡差距及其时空变化特征等的定量分析，揭示了京津冀都市圈经济增长时空变化内在机制，探索了基于GIS技术和计量经济学模型的区域经济增长时空分异模拟的理论与方法。
在理论和方法上得出的基本结论：(1)区域经济增长是一种自然集聚过程，在空间上是相互联系的，不应被看成是相互独立的观测量。通过探索性空间分析方法，把空间因子作为一个指标纳入到经济增长收敛和经济增长动力机制模型中，优化了模型结构，提高了模拟结果。(2)在分析区域经济增长差异时，基于不同的空间单元，采用同一测度指标，衡量相同年份的经济增长差异，得到的结果是不同的。区域单元划分的越细，区域内部的差距就越小，在跨省区研究中，县级行政单位是理想的区域分析单元。同时，基于相同的空间单元，采用相同的测度指标，在不同的时间段内考察区域收入差异，其结果也是不同的。(3)空间趋势面(Spatial trend surface)是用几何平面或曲面模拟事物的空间分布，反映区域经济增长的分布规律和趋势。趋势面分析主要反映空间现象在空间区域上变化的主体特征，其主要特点是忽略局部的变异而突出总体的变化规律。利用空间趋势面模拟区域经济增长可以使区域经济增长时空分异表达的更直观、更形象、更具有空间特征。
在实证分析中得到的结论是：(1)京津冀都市圈经济差异在空间上表现为西北张承地区和京津唐地区之间的经济差距，在时间上呈现“U”型变化趋势，城乡差距大于区域差距。(2)北京和天津是京津冀都市圈的两大极核，其与河北8地市之间经济落差大。京津冀都市圈的北京已处于工业化后期，处于“强极化”阶段，京津冀都市圈将进入以北京为扩散源的梯度推移阶段。(3)技术、投资和消费都是京津冀都市圈经济增长的重要驱动力，但技术是京津冀都市圈经济增长的引擎，京津冀都市圈将由“投资拉动型”经济向“消费引导型”经济过渡，并向“知识驱动型”经济发展。由于受“两市一省”行政管理体制的限制，技术溢出和知识溢出受到限制，影响了地区间的经济联系。(4)京津冀都市圈虽存在一定的收敛机制，但通过MoransⅠ指数计算，京津冀都市圈经济增长存在高度的空间相关，区域内部差异比较大，集聚效应仍很强。(5)缩小京津冀都市圈区域和城乡差距，提升区域竞争力的关键是消除生产要素在区域内自由流动的障碍，消除区域不合理的布局分工以及相互之间的恶性竞争和资源浪费等内耗现象，根据各自优势加强区域分工与合作，发挥政府的调控能力和区域的知识创新能力，整合和凝聚京津冀都市圈的各种资源，以合力提升区域经济整体竞争力。