旅游业已成为中国东部沿海地区新的经济增长点和支柱性产业，沿海地区旅游发展正处于黄金发展期，但同时也处于战略提升、矛盾凸显和产业转型的历史时期，结构性与需求性矛盾突出，旅游产业面临着结构调整、优化与升级的重大压力。培育旅游产业集聚区是旅游业发展的新模式、新探索和新突破，旅游产业集聚是旅游产业发展演化过程中的一种地缘现象，也是旅游产业结构优化升级的高级形式。同时，旅游产业结构的优化升级也促进旅游产业集聚的合理健康发展。立足于旅游产业结构调整和旅游产业集聚理论，采用偏离份额法对旅游产业结构效益进行分解和测度，采用比例系数等方法测度旅游产业合理化与高度化水平；运用旅游产业区位商指数测度中国沿海省市旅游产业集聚程度，构建旅游产业结构水平与旅游产业集聚程度的评价指标体系和多指标综合指数模型对中国沿海省市旅游产业结构水平与旅游产业集聚程度综合指数进行测算和分析。在此基础上，以中国53个沿海城市为例，采用空间统计分析方法探讨中国沿海城市旅游产业结构水平和旅游产业集聚程度的空间关联作用方向；采用空间常系数回归模型（空间滞后模型和空间误差模型）和空间变系数回归模型（地理加权回归模型）分别从全域和局域两方面分析中国沿海城市旅游产业结构水平与旅游产业集聚程度的关联作用程度。最后，运用耦合协调度模型量化测度中国沿海城市旅游产业结构水平与旅游产业集聚程度的耦合协调程度，并对其进行类型划分和空间分析，进而提出二者之间的耦合发展模式。将旅游产业结构调整与优化纳入了产业集聚的框架内，从产业集聚的视角探讨区域旅游产业结构的优化升级，旨在为促进沿海地区旅游产业要素空间合理配置、旅游产业结构优化升级提供系统的理论依据，为解决沿海地区旅游产业发展中出现的诸多结构性矛盾与问题，培育并形成旅游产业结构调整与旅游产业集聚在空间上的良性互动、协调耦合机制，提供重要的现实指导意义。选取空间误差模型（SEM）来进行“旅游产业集聚程度对旅游产业结构水平作用”的全域常参数估计，结果表明邻近沿海城市关于旅游产业结构水平的误差冲击对中心沿海城市旅游产业结构水平具有显著的正向促进作用，且邻近沿海城市旅游产业结构水平每增长1%，中心沿海城市的旅游产业结构水平就增长0.3176868%；旅游产业集聚程度对旅游产业结构水平有显著的正向影响，在保持其他条件不变的情况下，旅游产业集聚程度每增长1%，沿海城市旅游产业结构水平就提高0.113524%。“旅游产业集聚程度对旅游产业结构水平作用”的局域常参数估计结果显示，各沿海城市旅游产业集聚程度每增长1%，旅游产业结构水平至少提高0.1%。其中在环渤海地区，旅游产业集聚程度对沿海城市旅游产业结构优化与升级的作用最明显，长三角地区沿海城市次之，而珠三角地区沿海城市较弱。运用最小二乘（OLS）方法对沿海城市“旅游产业结构水平对旅游产业集聚程度作用”的全域常参数进行估计，结果表明旅游产业结构水平对旅游产业集聚程度具有显著的正效应，即在不考虑其他因素的情况下，沿海城市的旅游产业结构水平每增长1%，区域旅游产业集聚程度就增长7.622267%。“旅游产业结构水平对旅游产业集聚程度作用”的局域常参数估计结果显示，各沿海城市旅游产业集聚程度每增长1%，旅游产业结构水平至少提高6.01%。其中，长三角和珠三角地区的中心沿海城市的系数估计值较大，而环渤海地区沿海城市的系数估计值较小，即在环渤海地区，旅游产业结构水平对沿海城市旅游产业集聚程度的作用较小，尚有待提高。在沿海各省（市）中，除河北省外，旅游产业结构水平与旅游产业集聚程度的耦合度（C）均在0.95以上，即二者的相互作用程度非常强。沿海省市旅游产业结构水平与旅游产业集聚程度的耦合协调发展度介于0.357到0.755，处于轻度失调与中级协调之间。天津、上海、广东分别作为环渤海地区、长三角地区、珠三角地区旅游产业结构与旅游产业集聚协调发展的增长极，在沿海三大区域旅游发展中发挥着重要的引擎作用。沿海地区旅游产业结构与旅游产业集聚协调发展模式包括旅游产业集聚主导型、旅游产业结构主导型、政府扶持型三种。中国沿海地区应从旅游产品开发创新、旅游产业技术路径创新、旅游产业管理模式创新、完善旅游产业基础设施建设、旅游产业政策与制度创新、加强旅游产业区域协作，优化区域布局等方面加强旅游产业结构与旅游产业集聚的互动协调。