空间资源配置效率的一个重要外在表现形式是城市规模的分布体系。中国不同省区的城市规模分布模式差异性很大，既有“一枝独秀”式的单中心为主，也有“全面开花”的多中心体系。现有研究多认为多中心分布结构有利于经济发展，但实践上不少省区却偏向单中心的空间发展模式，形成了理论与现实的“悖论”。本文提出省区经济规模的异质性是辨析这一问题的重要视角。通过以省区的地理坡度作为城市规模分布的工具变量的实证研究发现，不能单纯全盘强调单中心或多中心的作用，应考虑经济总量规模从低向高转变的过程中，其内部的最优城市规模体系经历从单中心“一枝独秀”向多中心“全面开花”的转变。因此，中国城市规模体系应该根据所在省区的经济规模，因地制宜地支持相对最优的空间发展模式，才能实现资源利用效率的最大化，同时，本文也为落后省份“一家独大”的城市经济格局形成的理性逻辑提供了现实证据。