目前,中国经济正由高速增长向高质量增长转型,创新驱动开始逐步替代要素驱动和投资驱动,成为经济发展的重要推动力量。在信息化、全球化竞争日益加剧及全球战略性新兴产业进入加速成长期的新形势下,推动创新驱动发展成为中国经济转型、提升产业价值、获取国际竞争优势的关键。党的十九大报告指出,创新是经济发展的第一驱动力,是建设现代化经济体系的战略支撑。2018年的《政府工作报告》中提出,加快建设创新型国家,深入实施创新驱动发展战略,不断增强经济创新力和竞争力。可见,创新驱动已经成为中国实现新一轮科技革命和产业变革的关键,也是迈向高质量发展阶段的根本动力。大城市作为创新要素的集聚地和创新网络的重要节点,不仅对于创新型企业和创新要素具有较强的吸引力,并且在集聚效应的作用下,城市创新能力也伴随着人力资本和知识的积累与扩散得到加强,并对经济发展起着加速器的作用。尤其在知识经济时代背景下,高技能人力资本成为激发城市经济活力和提升城市创新能力的核心要素。近年来,中国许多省会城市和新兴的区域中心城市陆续出台了许多关于吸引高水平人才就业和落户的政策,高水平人力资本对于城市发展的重要性可见一斑。城市间对“人才”的竞争显示了人力资本对创新能力提升和经济增长的重要作用。因此,研究城市规模对创新能力及其空间溢出效应的影响和作用机制,对于培育区域创新主体、完善区域创新协作网络,持续发挥创新要素对城市和区域经济增长的贡献作用,进而实现高质量发展具有重要的理论意义和现实意义。本文基于新经济增长理论、创新系统理论、集聚经济理论和空间知识经济理论等构建了城市规模对创新能力的影响及其作用机制的分析框架,对城市规模和创新能力的时空分布特征与演化规律进行分析,并从总体特征、区域分异和城市规模分异的角度进行了深入剖析与总结;运用两阶段的SBM-NDEA和超效率SBM-DEA等对区域和城市的创新效率进行分阶段和系统性评价,拓展了城市创新能力的测度方法和评价手段;通过构建静态面板模型和动态面板模型,对影响城市创新能力的主要因素进行分析,并着重探讨城市规模影响创新能力的内在作用机制及其调节效应和门槛效应;从人力资本技能溢价的视角,考察了城市规模对异质性劳动力收入和人力资本技能溢价的作用机制,实证检验了城市规模对技能异质性劳动力的选择效应和分类效应;以长三角城市群为例,综合运用探索性空间数据分析（ESDA）、统计分析、非空间模型和空间计量模型相结合的方法,分别从空间相关性、空间溢出效应和空间收敛性三个方面深入研究了长三角城市群创新能力的空间特征及其作用机理,以及城市规模、人力资本等关键因素对创新产出的空间溢出效应;从不同规模城市人才政策制定、技能异质性劳动力就业选择和区域创新网络建设等方面有针对性地提出政策建议,以期为提升城市创新能力、促进区域创新体系的形成提供理论与现实依据。本文的创新点主要体现在以下三个方面:①在传统的劳动力区位选择模型的基础上引入空间知识经济理论的思想,构建了人力资本技能溢价视角下的城市规模与创新能力互动机制理论分析框架。基于集聚经济理论、新经济地理理论和“新”新经济地理理论和空间知识经济理论,将思想交流作为城市集聚力的主要力量,重点关注异质性创新要素（人力资本）与城市规模的互动关系对创新能力的影响,通过收入调节机制实证检验了在城市规模的集聚效应和大城市工资的补偿效应作用下,城市规模对技能异质性人力资本的选择效应和分类效应,及其对劳动力收入和技能溢价的影响,从而丰富并深化了城市规模影响创新能力的微观机制研究。②将SBM-NDEA和超效率SBM-DEA方法引入创新效率的评价,不仅克服了传统的DEA方法无法同时估算多阶段创新效率的缺陷,而且增加了多个高效率城市之间创新能力的可比性。依据创新活动多阶段、网络化的特征,从技术研发和经济转化两个阶段构建创新效率评价指标体系,运用SBM-NDEA和超效率SBM-DEA等数据包络分析方法对中国30个省（自治区、直辖市）和296个地级及以上城市的创新效率分别进行了测算,既克服了传统的DEA方法无法同时估算决策单元多个生产活动绩效的缺陷,也考虑了多个决策单元的效率同时为1的情况,从而拓宽了 DEA方法在创新效率评价方面的应用,优化了创新效率的估算方法。③系统性完善了城市规模与创新能力的相关研究,对城市规模影响创新能力的非线性效应、门槛效应和空间效应进行了深入探讨,量化了城市规模的多重门槛值,为新型城镇化和创新驱动经济发展政策的实施提供了理论参考。已有文献对创新能力的研究大都是从全国、区域或企业层面进行,对城市创新能力的研究相对较少,并且多数研究仅将城市规模作为一项调节变量或控制变量纳入模型,缺少对城市规模与创新能力互动关系及其作用机理的系统性研究。本文从城市层面系统性地探讨了城市规模与创新能力的关系及其作用机理,验证了城市规模与创新能力之间存在的非线性联系,城市规模对创新投入要素影响创新能力的调节效应,以及城市规模对研发人员和研发资本投入对创新能力的影响存在的门槛效应;以长三角城市群为例,进一步研究了城市创新能力及其核心影响因素的空间相关性、空间收敛性和空间溢出效应;弥补了已有文献对于城市规模与创新能力研究的不足,完善了相关的研究体系和研究结论。知识生产和人力资本积累构成了一个经济体经济增长最为持久的动力源泉,国家经济发展的真正内在驱动力量在于创新。本文对城市规模与创新能力的关系及其影响机制进行了理论与实证研究,能够为促进城市创新能力提升、区域创新体系形成和城市高质量发展提供有益参考,也能够为优化城市规模体系分布,制定城市与区域发展政策、产业政策、人口政策提供现实依据。