科研经费是影响高校科研实力的关键因素,高校科研经费配置的优劣决定其能否在国家知识创新体系中发挥有效作用。借鉴科布-道格拉斯(Cobb-Douglas)生产函数及保罗·罗默(Paul Romer)的内生增长模型,构建了高校科研经费边际效益测算模型,利用美国145所高水平高校2011年科研经费、科研人员等相关科研资源投入与产出数据,对美国高水平高校科研经费边际效益进行测算及校际差异分析。在此基础上,采用基尼(Gini)系数与锡尔(Theil)指数进行区域差异程度的量化及解析,得出结论:1美国高水平高校大部分属于高投入低效益型(Ⅳ型)和低投入高效益型(Ⅱ型),哈佛大学等世界顶级名校属于高投入高收益型(Ⅰ型);2美国9大区域高水平高校科研经费边际效益虽存在一定差异,但属于合理范围,而中大西洋、中西南部和中东北部3个区域的内部差异是造成美国高校整体差异的主要原因;3美国高水平高校科研经费边际效益的校际与空间差异是基础研究强度、人才素质、培养方式等高校内部因素及区域经济形势、产业结构、资源禀赋、科研环境等高校外部因素的直接或间接反映。中国可借鉴美国高水平高校科研发展的经验,提升高校科研经费配置能力,从而更好地服务于国家知识创新体系建设。