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关键核心技术缺失是当前中国实现经济高质量发展的紧要问题，而关键核心技术突破始于企业研发投入环节。本文基于对中国科技发展相关特征事实的梳理，以研发投入有效性不足为问题切入点，针对生产过程技术构建研发决策博弈模型，探讨激励企业研发投入的最优创新补贴方式，并以2010—2020年认定为高新技术企业的上市公司为样本进行实证检验。研究结果显示：一方面，创新补贴能够通过激励企业增加研发投入而促进实现技术突破；另一方面，虽然研发补贴和税收优惠与企业研发投入之间均存在显著的正反馈机制，但其激励效果会因企业规模和所有制不同而产生差异。如果补贴方式和补贴对象不能精准匹配，则其产生的创新补贴激励空隙可能会阻碍关键核心技术突破，需要政府引导企业通过“三重投资”实现技术突破。