本文基于以往城市集聚经济性质的研究，构建了包含规模效应、密度效应、结构效应的城市集聚经济分析框架，利用中国地级及以上城市2006～2010年面板数据，考察了中国城市规模效应、密度效应、结构效应及其倒U形特征。研究结果表明：在一次项回归模型中，人口规模与劳均产值之间的正向弹性系数为1.66%～1.94%；客运总量密度与劳均产值之间的正向弹性系数为4.58%～5.10%，与Ciccone & Hall（1996）和Ciccone（2002）的结论比较接近；专业化指标与劳均产值之间表现出显著的负相关关系，与以往大多数研究一样，一定程度上支持了Jacobs溢出；当引入二次项时，三种效应均表现出显著的倒U形特征。进一步的分析表明，样本范围内，规模效应的最优值点与最大值比较接近，规模效应倾向于支持正向关系；密度效应中以城区总人口比建成区面积的最优城市人口密度值点约为1.30万人/平方公里；结构效应中专业化水平与劳均产值表现出显著的倒U形关系，但与平均工资表现出显著的正相关关系。