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当今世界正处于科技创新的时代，国家创新能力已经成为衡量一个国家核心竞争力的最主要因素，其中研发创新是推动国家持续发展的不竭动力。研发创新体系通过创造新知识和新技术为提高国家创新能力起到关键性的作用。在考核科研工作的绩效时，需要对研发投入产出效率进行可靠评价，而本文的研究为其提供了参考，还为我国合理配置科研资源从而提高国家科学技术研究效率提供了依据。 目前，大部分文献对国家创新效率的研究采用的都是非参数数据包络分析方法，在投入产出指标设定以后对其效率进行评价。本文在参考了大量文献的基础上，总结并整理了相关科技创新理论，采用三阶段DEA模型对国家研发投入产出效率进行有效测度。在实证部分，本文以2010～2012年间23个国家的研发投入产出效率作为研究对象，首先对研发投入产出现状以及影响研发投入产出效率的环境因素进行分析，并且结合相关理论构建了研发投入产出指标体系。其次，采用三阶段DEA模型对研发投入产出效率进行测度，其中三阶段DEA模型的方法是：在第一阶段中，采用适合多投入和多产出效率评价的DEA模型进行研发投入产出效率的测度，目的在于初步评估各国的研发相对效率值；在第二阶段中，利用随机前沿分析方法测度环境变量对第一阶段投入松弛变量的影响，同时为了剔除宏观外部环境因素和随机干扰对研发效率的影响，本文利用前人的研究成果对研发投入量进行调整；在第三阶段中，对调整后的投入量和原始的产出量进行DEA模型分析。再次，采用调整后的投入量和原始的产出量运用Malmquist指数分析方法对效率的变化情况进行动态研究。最后，根据实证结果结合样本国研发投入产出现状提出了相应的政策和建议。 本文运用三阶段DEA方法测度了国家研发投入产出效率，剔除了环境变量和随机干扰对效率的影响，使用这一方法可以使得测度结果较为准确。另外，把三阶段DEA方法与Malmquist指数分析方法结合起来，较为准确地得到研发投入产出效率的变化情况。 由分析结果可知：（1）本研究运用三阶段DEA模型评价国家研发投入产出效率是合理的。（2）在2010～2012年间，我国的研发投入产出效率总体呈现较低的水平，主要原因是规模效率较差。（3）在本文研究的四个环境要素中，完善信息化水平是提高研发投入产出效率的有效途径。