由于美国、日本和英国等发达国家城市群发育更加成熟，以其为例可以明显地看出城市群产业结构及地域分工的特点。
一、都市型加工业在中心城市占有一席之地，一般制造业则由中心城市向外扩散
在城市群形成的早期，即工业化初期，大机器生产对于产业空间规模产生了扩张要求，依托良好条件（包括区位条件、产业基础、资源条件等）迅速发展起来的中心城市成为区域经济发展的增长极，极化效应带动着区域各种经济要素向中心城市加快集中。这一过程表现为制造业等在中心城市加速发展，许多中心城市成为国家或区域的制造业中心。
随着中心城市土地、劳动力成本的上升以及联系中心城市与周边地区交通设施的完善，促使制造业，特别是技术成熟、社会平均利润率较低、适于规模化生产的一般性制造业外迁。在很多情况下，制造业首先由中心城区向郊区等周边地区转移，随着城市整体的发展，制造业进一步向周边城市或其它地区（包括海外转移），中心城市制造业产值和就业比重随之下降。在这一过程中，以产品设计含量高、技术密集和非标准化生产为特色的都市型加工业，因其满足了中心城市高素质就业者的需求、增值率高以及适应于中心城市功能和生态环境等特点而成为中心城市制造业的主体。
许多大都市带产业结构调整反映了这一过程。以美国为例，从1960年代以后，制造业在美国中心城市的比重保持下降。1960年，美国制造业的67％集中在中心城市，但到1980年下降为25．8％，到1992年降为13．9％，1997年再降至12．1％。而中心城市周边地区，包括郊区的制造业比重则在增加。1972年，郊区制造业的比重占纽约、洛杉矶、芝加哥、费城、波士顿、旧金山、匹兹堡等大都市区的53．4％至78．2％。
在中心城市制造业比重下降的另一面，符合大都市功能、以服务设计制造业、印刷包装业、珠宝业、食品加工业、钟表加工业以及电子工业等产业形态的都市型工业则在中心城市得以发展。以美国纽约市为例。纽约市是纽约都市区以及纽约－新泽西－长岛联合都市区的中心城市，在19世纪末已成为美国最大的制造业中心。进入20世纪50年代后，纽约产业转移与重组的步伐加快。1950年纽约市制造业人数占全部非农就业人口的30％，2000年时这一比例降至6．5％。为数不多的制造业就业人数则主要集中于服装业、印刷业、小型物品等都市型工业中。1997年纽约市这三个行业就业人数占全部制造业就业人数的58．6％，其中服装业占38．2％。1981－2001年，纽约市服装纺织业、皮革制品、印刷出版业以及纺织品的就业区位商由分别由2．44、1．51、1．77和1．66上升为3．14、1．70、2．13和1．99。
再以东京为例。东京都是日本首都圈的中心城市，其制造业在1961年时达到顶峰，随后则保持下降，1977年时降至25．1％，1998年则为17％。1994年，东京都中心5个城区制造业从业人数仅为近11万人，其中出版印刷业就业人数占87．1％；这5个区占东京都市圈33个区制造业就业总数的16．5％，出版印刷业就业人数则占33个区的56．9％。2000年，包括出版印刷、服装、皮革行业在内的时尚、信息型相关产业销售收入占东京都工业销售收入的1／3左右。
二、服务业成为中心城市的主导产业，生产性服务业发展更快
城市群中心在制造业外迁的同时，进行了职能的调整和转换，财政金融、管理、专业服务和信息传播等服务业的机构和就业明显增长，服务业成为中心城市的主导产业。以东京、纽约、伦敦四个大都市地带的中心城市为例。1996年与1977年相比，东京、纽约和伦敦第二产业就业比重显著下降，而第三产业就业比重分别提高了8．2个、16．6个和15．5个百分点。
从目前发展较为成熟的城市群来看，随着人口和住宅郊区化现象的出现，在交通设施改善和大型购物场所的发展需求推动下，零售商业以及与之相关的批发业由城市中心地区向郊区或外围地区迁移，而以产品设计、广告、市场营销、法律、金融、保险、会计、公关等为主要内容的生产性服务业在城市中心地区集聚。中心城市由制造业中心向生产性服务业和信息中心转变，生产性服务业成为中心城市以及整个城市群经济增长的推动力。以伦敦市为例，1999年与1981年相比，伦敦市的批发和零售业就业比重下降了5．2个百分点。而金融、保险等行业就业比例上升了16．3个百分点。
在美国，从1960年代开始，全国城市中心区商业的零售业出现下降态势，如亚特兰大市，1963年时其零售业占大都市区的66％，1997年时这一比重下降了38个百分点，而城市周边地区的零售业比重上升为72％。从1982年到1992年，美国80个大都市区郊区零售业所占销售额比例增长了77％。在零售业的带动下，批发业出现由中心城市向外围地区扩散的局面，如美国1972－1982年间，巴尔的摩市批发业就业下降了25％，芝加哥市下降了29％，费城市下降了28％。与此相对应的是生产性服务业在中心城市的发展。以纽约市为例，2002年与1980年相比，批发和零售业就业所占比重下降了2个百分点，生产性服务业比重则上升14个百分点。2003年，纽约市就业人数最多的四个部门中，金融和保险以及专业、科学与技术服务业位列其中（另外两个是政府部门、卫生保健和社会救助），其就业人数占全部就业的17％。
此外，制造业企业尤其是大型企业生产环节在不同等级规模城市分工协作体系的建立和完善也推动了中心城市服务业的发展。这些企业将生产加工功能分散于周边城市，而将中枢管理功能往往集中于中心城市，使得中心城市的管理功能明显强化。
三、不同城市形成产业特色和职能分工，共同构成聚集优势
城市群的形成过程也是其内部不同规模、不同等级城市产业特色形成的过程，各城市根据自身的基础和特色，承担不同的职能分工，从而使得城市群具有区域综合职能和产业协作优势。
以日本东京大都市圈为例。东京大都市圈包括东京都、神奈川、千叶、崎玉、群马、枥木、茨城等县（即首都圈）。这一城市密集地区是日本经济的核心地带，是制造业、商业、不动产业、运输通信业、金融保险业、高技术产业、文化产业的中心，其制造业、服务业产值占全国的2／3以上。东京大都市圈这一国家经济中心地位则是由其内部城市在产业和职能分工基础上形成的聚集优势所取得的。
中心城市东京都依托发达的都市型工业和生产性服务业，发挥着政治、行政的国际、国内中枢职能，金融、信息中枢职能以及科教文化的中枢职能。拥有海港及空港优势的神奈川地区和千叶地区成为东京大都市圈中工业和物流产业集聚地。这两个地区石油产业销售额占东京大都市圈的91．4％，占全国的33．2％；化工业销售额占东京大都市圈的50．5％，占全国的17．1％；电气机械产品销售额占东京大都市圈的35．4％，占日本全国的12．8％（1998年）。横滨港、成田机场则使得这两个地区的国际交流、国际物流及临港产业不仅在东京大都市圈而且在日本均占有重要地位。
位于东部的多摩地区发挥高科技产业、研究开发机构和大学较为集中的优势，承担着研发和科研的职能。同时，商务和商业职能也在得以强化。位于东北部的崎玉地区是东京中心区部分政府职能的转移，承担着政府机构、居住、生活和商务职能。位于北部的茨城南部区域成为以筑波科学城为主体的大学和研究机构集聚之地。筑波科学城拥有60多个科研、教育、企业机构及政府、科研机构，其科研人员数量占日本国立科研机构人数的一半。这一区域为提升东京大都市圈的科技竞争力发挥着重要作用。
实际上，城市群的形成是在城市间产业和职能分工协作的基础上，形成经济高度一体化的结果，城市群内部的产业结构调整和生产力的合理布局，以及由此形成的分工合作和优势互补是构成城市群整体效应和综合竞争能力的基础条件。
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