提高自主创新能力,建设创新型国家,是国家发展战略的核心和提高综合国力的关键,一流的科学研究和技术发展往往需要一流的科学仪器设备作为支撑。大型科学仪器设备是科技创新的重要物质基础,作为国家的重要战略资源,它的高价格、高科技含量、高使用成本、操作复杂以及对运行环境的高要求等特征,更彰显了这种资源的稀缺性。我国大型科学仪器资源配置还存在资源浪费、布局凌乱、投入分散、配置不当、条块分割等问题。所以,合理配置大型科学仪器资源是当今各国科技管理工作的重要议题。本文从宏观布局、分类配置、效率评估等方面对大型科学仪器配置优化问题进行了深入研究。本文的主要研究内容和创新性工作如下：(1)构建了包括组织体系层、配置体系层和效率评估层等三个层次的大型科学仪器资源配置系统组成结构。在分析我国大型科学仪器资源配置的现状与问题的基础上,综合考虑大型科学仪器资源配置涉及的管理体系、组织体系、影响因素、管理层次、投入产出和环境因素,提出了大型科学仪器资源配置系统,构建了包括组织体系层、配置体系层和效率评估层等三个层次的系统组成结构,并对系统的管理机制和外部环境做了详细分析。确定了本文大型科学仪器资源的调整方式是以增量调整法为主,存量调整法为辅。对大型科学仪器资源配置的系统分析提供了一种新理念。(2)建立了大型科学仪器资源配置宏观决策的经济分析模型。分析了我国大型科学仪器资源的分布特点,确立了从地区与技术领域两个维度来进行大型科学仪器资源宏观配置。从宏观决策的视角综合考虑设备利用率、产业政策、科技水平等因素,针对大型科学仪器存在的资源稀缺、资源过量两种不合理问题构建了资源配置决策的经济分析模型。对大型科学仪器资源配置的宏观决策提供了一种新思路。(3)构建了通用大型科学仪器配置的双层规划模型和专用大型科学仪器配置的多目标规划模型。分析了通用类与专业类大型科学仪器的不同特性以及影响配置的因素。基于需求变化视角,综合考虑通用大型科学仪器资源配置中资源配给方和获取方的利益,构建了通用大型科学仪器配置的双层规划模型;以效益最大化为目标,构建了专用大型科学仪器配置的多目标规划模型,并针对这两种模型设计了相应的启发式算法。对大型科学仪器设备的分类配置提供了一种新方法。(4)基于DEA模型建立了大型科学仪器资源配置效率评估体系。提出大型科学仪器资源配置效率评估的内涵与原则,对现有资源配置效率的各类方法进行了分析,经过指标初选与专家咨询,最终确定了选取包括设备原值、设备运行支出、科技活动人员人均设备原值、对外服务机时、总有效工作当量机时在内的投入指标和设备服务收入、专利授权量、科技论文数、出版科技著作数、科技成果获奖数在内的产出指标,并针对现有DEA模型进行改进,构建了大型科学仪器资源配置的效率评估模型。对大型科学仪器资源配置效率的评估提供了一种新工具。(5)进行了实证研究。运用通用与专用大型科学仪器设备配置模型对B市多所高校计算了仪器资源配置方案。以2012年和2013年的投出产出数据进行评价的实证分析,对配置前后B市高校的综合效率进行对比,分析其中配置效率不合理的现象,并提出了建立大型科学仪器设备管理考核的奖惩制度、精细化经济性分析的研究对象、加强大型科学仪器设备公开利用与共享力度等政策建议。