近年来,经济发展、资源稀缺和气候变化对经济-社会-生态-资源系统造成了巨大挑战,城市群复合系统研究尚处于探索阶段。本研究选择长三角、长江中游以及成渝城市群进行研究,采用73个城市2002-2018年的相关数据,聚焦长江经济带城市群经济-社会-生态-资源协同发展的影响因素与优化策略。研究内容如下:（1）首先,评估城市群的发展水平,建立了一套基于“系统-子系统-系统要素-要素指标”的城市群协同发展评价体系,揭示城市群发展水平的时序演进与空间格局。（2）其次,探究城市群的协同特征,分析城市群协同水平的特征与协同关系的演进。（3）再次,识别城市群协同发展的影响因素,基于协同网络模型的中心性分析,识别城市群协同发展的主控系统要素;基于贝叶斯网络模型的敏感性分析,识别城市群协同发展的关键要素指标。（4）最后,提出城市群协同发展的优化策略,从发展水平综合提升、空间格局均衡优化两方面提出城市群空间优化策略;从要素整体优化、要素分级优化两方面提出城市群要素优化策略。研究结论如下:（1）从发展水平看,长三角城市群经济发展迅猛,长江中游、成渝城市群发展滞后、区域分化现象明显;城市群发展水平差距逐步缩短,生态效益有待增强,资源效率亟待提高。（2）从协同特征看,城市群对资源要素最为依赖,对生态要素较为敏感,城市群发展历经“资源依赖→产业创新→绿色发展→人文关怀”四个阶段。（3）从影响因素看,城市群协同发展应聚焦解决“人-地”矛盾、提高“投入-产出”效益,以提升城市群网络韧性与一体化水平。（4）从优化策略看,“空间协同”应强化城市群中心城市功能、构筑“多点-网络”开发格局;“要素协同”应侧重优化三生空间,长三角城市群应优先盘活土地资源,实现用地集约;长江中游城市群应合理规划用水布局,实现人水和谐;成渝城市群应率先调整产业结构,实现转型升级。本研究阐释了城市群“空间+要素”协同发展的双重内涵,能够为政府区域经济发展、社会保障机制、生态治理政策和资源战略制定提供支撑。