在中国经济正走向“新常态”和迎接“第三次工业革命”的挑战下,如何有效的调整经济结构、转变发展方式、实现经济持续高质量发展,是中国当前迫切需要解决的问题。在诸多作用因素中,创新不足是导致经济增长乏力的主要原因之一。针对创新在经济转型中的重要作用,从中共十八大到十八届三中全会,创新驱动发展一直被作为新常态下产业转型升级及技术升级的关键战略,提倡自主创新,强调以企业为主的创新主体是创新能力建设的原动力,而我国明确将国家自主创新示范区设立为推进自主创新发展的先行示范区域,是区域竞争优势的关键因素,是国家创新能力的核心载体。因此,本文试图构建出一套适用性的国家自主创新示范区创新能力评价指标体系,进而来探究我国各示范区创新能力水平的优劣,以期为当前我国各示范区如何提升其自主创新能力提供参考和建议。本文首先对自主创新能力、区域创新系统、自主创新能力评价指标体系的相关国内外文献进行了汇总和分析,初步了解的三者之间的联系。其次,借鉴国际高科技园区的成功经验与特色创新体系,结合中国的实际,向创新力研发区域逐步引进组织运行要素与活动条件要素,把“组织运行能力”作为重点专门建立国家自主创新示范区创新力四维理论模型,进而从创新资源能力、组织运行能力、创新环境支撑能力、创新经济产出能力四个方面构建国家自主创新示范区创新能力评价指标体系,进而利用因子分析法和聚类分析法对我国17个示范区的四个分项能力和综合创新能力做了定量和定性的分析比较。研究结果显示:从各个示范区创新能力的排名情况看,北京中关村、江苏苏南、上海张江的创新能力水平位居全国前三,创新能力水平最落后的示范区是四川成都、陕西西安和重庆。国家示范区创新能力呈现出明显的地域差异,自主创新能力水平最强的是东部地区,其次是中部地区,西部地区最弱。最后,本文对现阶段的国家自主创新示范区的创新能力建设提出相应的改善建议:从东部地区来看,重视产业集聚和资源整合,加大科技研发投入,提高创新经济产出能力。从中部地区来看,促进产学研结合,提升科研机构、高校和产业部门三者的紧密协作,形成推动科技创新的整体合力。从西部地区来看,可针对不同示范区的产业特点,因地制宜地实施差异化的自主创新战略。