当今世界,科技发展日新月异,科技创新的进展程度已然成为一个国家和地区繁荣兴盛的决定性因素。对于一个区域来说,科技创新效率的大小能够代表其科技创新水平的强弱。我国科技创新效率的提高意味着区域产业结构的革新以及经济发展模式的改观,能够贯彻党的十八届五中全会中所提出的创新发展理念,使我国可以早日建成创新型国家,提高国际竞争力。近年来,伴随着我国综合实力的大幅提升,在提倡发展自主创新能力并大力提高科技创新经费投入的背景之下,各区域的科技创新效率是否得到了相应的提升,以及还存在哪些问题,这都是目前必须要关注和思考的。本文为分析环境因素对科技创新效率的影响,针对不同时期的前沿面无法比较的问题,构建出一个同时考虑外部环境因素和异质性前沿面的改进三阶段EBMWindows模型,以消除传统三阶段DEA模型中第二阶段的SFA估计在处理面板数据时的困境。在剥离外部环境因素和随机冲击影响的基础上,本文考虑松驰变量对科技创新效率测度的影响,同时测算引起科技创新效率变动的影响因素大小,以期能够更准确地评估各区域的科技创新效率。本文通过测算2007-2016年中国除港澳台藏的30个省市自治区科技创新效率的大小,对其横向及纵向动态变化展开对比分析,以便发掘各区域之间存在差异的原因,并根据各省市自治区的具体情况提出改进科技创新效率的合理对策与建议,从而高效配置科技创新资源,促进科技发展,提升科技竞争力。本文的测度结果表明,在传统效率测度的方法下,各省市自治区的科技创新效率水平普遍较低,但在剥离外部环境和随机干扰因素后,大部分区域的科技创新效率水平有所提升。本文改进的三阶段EBM-Windows模型更加客观准确的反映了各区域科技创新效率的真实水平,为推动我国区域创新战略实施、实现向资源型经济转型发展提供一定的理论支持。