京津冀都市圈位于我国东部渤海湾,以其便捷的海陆空交通优势、雄厚的工业基础以及丰厚的自然资源优势,在中国乃至世界占据着举足轻重的地位。京津冀一体化发展的趋势促进并刺激了相关产业内部的规模效益、关联效益以及集聚效益的形成,在一定程度上形成了产业集聚,并逐渐完善成为上下游产业关联的产业集群。然而近年来,京津冀地区以空气质量为代表的生态环境为题较为突出,受到社会各界的广泛关注。本文采用物理学中的系统科学和耦合概念,综合运用产业经济学、区域经济学、计量经济学和环境经济学等多学科相关知识探寻京津冀地区产业集聚与生态环境间的动态耦合关系。文章首先通过理论与实证方法对京津冀地区产业集聚现状进行分析,认为京津冀地区拥有产业集聚条件,集聚程度逐年提高。进而从复杂系统的角度介绍了产业集聚系统与生态环境系统的作用机制以及耦合的时间规律。通过建立产业集聚与生态环境两个系统的指标体系,利用耦合度模型以及耦合协调度模型,对京津冀三省市2004—2012年间的产业集聚与生态环境间的动态耦合情况进行量化分析。在结论的基础上针对京津冀地区耦合现状提出相应建议。根据耦合度以及耦合协调度模型计算结果,本文得出以下结论:在2004-2012年间,两个系统之间的耦合除09年外均在0.9以上,京津冀地区产业集聚与生态环境之间基本保持着较一致的发展速度,耦合度较高。在耦合协调度方面,京津冀地区工业产业集聚与生态环境间的耦合协调程度大体上呈现出波动上升状态,在本文讨论的近十年时间里,初级及中级协调水平维持时间较长,两者间的耦合基本处于相互磨合阶段。两者的耦合协调度由最初的生态环境引导型逐渐过渡为产业集聚引导型,呈现出由低级向高级的发展状态。总体来讲虽然耦合协调水平有上涨趋势,但仍只属于中级协调水平,并且三年来始终保持着中级水平,距离良好及优质协调还有着一定距离,说明京津冀地区当前产业集聚与生态环境间还并未达到能够相互适应,相互促进,共同发展的程度,耦合协调水平有待提高。