提高自主创新能力是增强国家竞争力的核心,如何提高区域自主创新能力、建立区域创新系统、缩小区域间创新能力差异等问题成为各界广泛关注和研究的热点。随着研究的深入,创新在区域上的集聚现象越来越被学术界所肯定,对创新在地理空间上的集聚现象现有的研究认为与创新的溢出效应有关。最初对创新溢出效应的研究局限在区域内部,随着空间计量工具的快速发展,学术界开始关注区际间的创新溢出,认为区际间的创新溢出效应对创新的地理空间集聚有影响。本文提出创新的区际溢出效应具有方向性,由创新的区际外溢效应和区际受溢效应组成。基于新经济地理学理论和知识溢出理论,同时借鉴区域经济增长溢出理论对区际溢出效应进行分解,分别研究区际外溢效应机制和区际受溢效应机制,并通过空间计量方法和经典计量方法对其进行建模,以我国长三角地区城市为研究对象,从时间和空间两个维度进行实证分析。本文主体研究内容分为四大部分：第一部分研究了区际受溢效应、区际外溢效应和区际综合溢出的作用机制。区际外溢效应是指一个区域通过与其毗邻的所有区域进行技术贸易、技术合作等活动,使各创新要素从该区域向毗邻区域传播,导致毗邻区域的知识储备、人才素质、创新投入、技术等方面得到提高,从而带动毗邻区域创新能力提高。区际受溢效应指一个区域因其自身知识获取、知识创造、社会经济发展、区域创新环境等因素吸引毗邻区域的创新要素向该区域输送,导致该区域的创新能力进一步提高。区际综合溢出效应是区际外溢效应和区际受溢效应的综合结果,体现了区域间的创新互动对区域创新能力的影响。第二部分采用探索性空间数据分析方法,对长三角地区城市创新能力空间分布特征进行研究。以城市的专利申请量作为创新能力指标,采用全局空间自相关分析,结果表明：长三角城市创新活动空间自相关性逐渐增强,存在创新空间集聚。为进一步分析创新集聚特性,采用局域空间自相关分析方法进行研究发现：江苏省内城市创新能力差距逐年减小,浙江省内城市创新能力差距增大,上海市及其周边城市形成创新能力高高集聚圈,在高高集圈外层形成低高集聚带,徐州市、连云港市和宿迁市形成低低集聚区。从时空演变上看,城市创新活动具有严重的路径依赖性。第三部分研究了区际外溢效应和区际受溢效应与创新地理集聚现象的关系。通过分别建立区际受溢效应模型和区际外溢效应模型,采用经典计量方法,并选取长三角地区城市专利申请量作为区域创新能力变量,试验发展人员和经费作为创新人力和创新资本投入变量,城市间的地理空间距离作为地理权重指标,对长三角地区城市区际外溢效应和区际受溢效应进行回归分析。结果表明：(1)江苏省和上海市区际外溢效应整体较高,属于区际外溢效应主导省(市),而浙江省区际受溢效应强,属于区际受溢效应主导省； (2)以上海市为中心的高高集聚圈,以区际外溢效应作为传导,形成良好的创新协作环境;(3)徐州市、连云港市和宿迁市形成低低集聚区,受周边区域及自身创新能力限制,区际外溢效应和受溢效应作用效果不明显,区域创新能力提高受阻；(4)湖州市和嘉兴市等地形成的低高集聚带,对创新的吸收能力低,区际外溢和受溢效应对区域创新能力提高作用有限；(5)区际外溢效应和受溢效应对区域创新能力作用效果受区域自身和周边区域的创新能力影响,创新能力强的区域,区际外溢效应和受溢效应作用效果强; (6)相较于区际受溢效应,区域的创新能力受周边区域创新外溢效应影响更大。第四部分主要研究了长三角地区城市创新能力区际综合溢出效应。通过建立区际综合溢出模型,采用空间计量方法选取城市专利申请量作为区域创新能力变量,研究与试验发展人员和经费作为创新人力和创新资本投入,对长三角地区城市区际溢出效应进行空间滞后模型回归和地理加权回归模型回归。结果表明：(1)区域创新资本投入对区域创新能力有正面影响,说明区域创新资本投入是提升区域创新能力的途径；(2)区域创新人员投入对区域创新能力影响不显著,这与长三角区域创新人员研发能力不高有关； (3)创新的扩散效应是导致江苏省内城市创新能力差距减小的原因,创新的集聚效应是导致浙江省内城市创新能力差距增大的原因。通过对上述四方面焦点议题的研究,本文最后提出三方面建议,一是加大教育投入力度,培养高素质研发人才；二是加强产学研协同创新,提高创新绩效;三是充分利用地理邻近优势增强区域间的合作交流；四对城市的创新发展政策制定应根据其所处的创新发展阶段而有所侧重。