选取资本、资金、劳动力要素投入作为输入项和经济、社会和技术溢出产出作为输出项构建城市外资利用效率评价指标体系，并据此运用DEA模型对2000年以来中国31个省会城市外资利用效率及其时空演变进行量化研究。结果显示：1)我国省会城市外资利用效率并不理想，存在“效率陷阱”现象；2)目前我国省会城市外资利用综合效率普遍相对较低，技术效率相对较好，规模效率居中，且三者的地区差异均较为显著，大多数省会城市处于规模收益递减状态；3)近十年我国省会城市外资利用的综合效率处于较低水平且在波动中下降，技术效率水平较高，总体上在波动中上升但幅度较小，规模效率总体水平居于上述两效率之间，演变趋势与综合效率较为相似，规模收益状况基本保持不变；4)从空间分异上，综合效率和规模效率呈东中西梯度递增，技术效率则反之；5)我国省会城市外资利用规模效率决定着外资利用的综合效率。