国家科技创新投入是科技创新的基础,在支持国家创新能力提升方面发挥着至关重要的作用。各国在加大科技创新投入数量的同时,更应该重视科技创新资源的利用效率和产出总量及质量。科技创新体系的复杂性导致科技创新投入产出过程具有一定时滞性和长效性。因此,如何准确掌握科技创新投入产出之间长期且动态的作用机制,以及采取何种政策措施以有效提升科技创新投入产出效率和产出总量及质量,是当前国家科技创新管理中亟待解决的重要问题。科学合理的国家科技创新指数评价方法有助于全面系统地比较世界各国的科技创新能力、明确各国科技创新水平,进而为世界各国制定科技发展战略目标、提升国家创新能力提供重要参考依据。目前,国内外普遍采用的年度科技创新能力评价方法都仅仅考虑了前一年度的科技创新投入,而没有考虑前一年之前各年度投入的时滞和积累,进而产生相当程度的失真,造成评价结果波动较大。因此,如何将投入产出时滞影响融入科技创新能力评价,运用新的视角和方法提高国家创新能力测评准确度具有十分重要的现实意义。本文以管理学、统计学、系统科学、计量经济学、创新理论等多学科为理论基础,以系统动力学模型、计量经济学模型、最小二乘支持向量机等方法为技术手段,以国家科技创新体系中投入产出时滞影响的内部机制及其在创新力评价中的应用为研究对象,深入剖析科技创新投入产出时滞形成机制、影响因素及滞后分布规律并建立考虑科技创新投入产出时滞影响的国家创新能力非线性测评方法,力求更加准确评估国家创新发展水平。首先,构建国家科技创新体系中投入产出时滞影响的理论框架。界定科技创新投入产出时滞影响的相关概念;基于科技创新体系内涵、结构、功能以及创新体系相关理论,确定国家科技创新体系的4个重要主体:政府、企业、高等院校和科研机构,并提出由创新基础子系统、创新环境子系统、创新载体子系统和创新产出子系统构成的国家科技创新体系结构模型;经过频度统计、隶属度分析、相关分析和鉴别力分析等筛选,提出由38项指标构成的国家科技创新要素指标体系,为科技创新投入产出时滞影响研究奠定了理论基础。其次,采用系统动力学研究创新投入产出时滞形成机制和影响因素。确定国家科技创新体系边界,以科技创新投入转化为产出的作用路径为主线绘制因果关系图,识别主要反馈路径。以中国国家科技创新体系作为实证研究对象,基于因果关系图绘制系统动力学流图,设计模型方程,确定模型参数,建立国家创新体系的系统动力学模型,并基于Vensim平台对模型进行系统仿真。从直观检验、历史检验以及灵敏度分析三个方面对系统动力学模型进行有效性检验;通过加入脉冲函数或阶跃函数等方法,研究分析在不同脉冲或阶跃水平下各主要创新投入变量与创新产出表征变量之间的时滞变化情况。最后基于四个主要反馈路径定性分析国家科技创新体系运行过程中科技创新投入产出时滞形成机制和影响因素。再次,构建有限分布滞后评估模型,综合使用阿尔蒙多项式参数估计方法和卡尔曼滤波器参数修正方法评估投入与产出之间的时滞结构。使用Eviews软件对科技创新投入产出时间序列数据进行ADF平稳性检验;通过阿尔蒙多项式变换,逐渐扩大滞后期的长度,综合判断各类参数并选择拟合度最优的模型,获得主要投入与产出指标之间的初始时滞期和时滞系数;采用卡尔曼滤波器参数修正方法确定最终的时滞分析结果。然后,根据国家创新能力测评中样本数量少,评价指标较多和非线性等特征,分析现有几种非线性测评方法的优点与不足,并根据科技创新投入提升国家创新能力的时滞特征,构建基于时滞影响和最小二乘支持向量机的国家创新能力测评模型。以二十国集团(G20)成员国作为研究对象验证本文提出的国家创新能力非线性测评模型的准确性,并对G20成员国创新能力进行评价分析。最后,基于投入产出时滞影响的分析结果,并依据我国科技创新发展轨迹和特点,从科技创新人才、研究经费投入、科技创新政策法规和产学研合作四个方面提出考虑投入产出时滞影响的国家科技创新政策建议;并基于国家创新能力测评结果,分别从创新基础、创新环境、创新载体和创新产出四个方面提出提高我国创新能力、加强我国国家创新体系建设的几点相应建议。在理论意义上,本文的研究成果拓展了国家创新体系的研究领域,丰富了创新效率评估手段,有利于理解和发现创新投入产出过程蕴含的内在规律。在实践意义上,本研究使科技创新决策者更好地理解创新资源运作机制,科学合理的测评指标体系和测评模型有利于评估国家创新能力,进行横向比较,为政府宏观决策提供科学、有效的技术支撑。