中国产业的粗放型发展方式，已造成国民经济整体效率下降、技术创新滞后、生态环境破坏等一系列问题。中国必须采取注重效率的增长模式，进行产业升级。而在产业升级的所有影响因素中，创新起着关键作用，由创新引致的产业技术进步是促进产业升级的核心影响因素。本文从复杂网络这一全新的研究视角，在系统工程理论、R&D内生增长理论的基础上，构建了R&D影响产业升级的研究框架，分析了技术进步与产业升级的关系，并深入探讨R&D投入与R&D溢出对技术进步的促进作用。在复杂网络理论基础上，形成了产业R&D溢出网络理论体系，并通过该理论体系解释了R&D溢出促进技术进步的内在机制，探讨了R&D溢出影响产业集群的形成机理及内在作用机制，并进行了实证检验。全文通过文献综述、理论推导、模型建构和统计检验等一系列研究方法，以及DEA模型、EVIEWS、MATLAB和计算机模拟等多种工具的综合运用，分析产业间R&D溢出模式、影响范围及溢出路径的差异，研究了R&D影响产业升级的内在机制，并从R&D资源配置效率角度提出了相应的对策建议。本文主要发现了以下结论:　　(1)R&D是促进技术进步的核心因素。本文选取广东省工业数据为样本，实证考察了产业升级与R&D投入、R&D溢出的关系。研究发现:R&D投入和R&D溢出是技术进步的主要动力，但需要一个R&D投入强度临界值;溢出受益效应大的行业，比如轻工业，倾向于减少自身R&D投入，溢出贡献少，而重工业、尤其是高新技术行业溢出贡献大，是工业转型的关键。由于各产业R&D溢出贡献程度、受益程度存在显著差异，因此应区别对待其R&D资源配置及转型升级策略。　　(2)本文从“系统内部结构决定系统功能”的系统工程理论指导下，构建了产业R&D溢出的网络数学模型，分析了产业R&D溢出的内部结构，研究发现:产业通过R&D溢出关联形成带自环、重边及有向的复杂加权网络;该网络存在“层次结构”，节点按照一定规则凝聚成多个集群，达到均衡状态后，最终形成该网络;产业R&D溢出网络中有部分核心产业起着R&D溢出源的作用，而其它产业则依附核心产业并通过接收核心产业的R&D溢出，与核心产业共同形成集群;通过节点紧密度分析，推导出整个国民经济中的通信设备、计算机用其他电子设备制造业等13个产业是推动整个国民经济产业升级的核心动力;整体产业R&D溢出的途径是:工业，尤其是高新技术产业创造了净R&D溢出，大部分被工业自身吸收，同时小部分R&D溢出流向了第三产业及第一产业，其中服务业尤其是生产性服务业是接收和传播工业流出的R&D溢出的关键产业。　　(3)在对产业R&D溢出网络结构进行分析的基础上，本文进一步深入研究R&D溢出影响技术进步的具体作用机理。本文发现:R&D溢出传递方式直接溢出的广播式传递和间接溢出的产业链式传递这两种方式;对于整体产业来说，R&D溢出通过产业链式传递的效率要远大于广播式传递;对于通过产业链式传递R&D溢出的产业来说，必须发展其所在产业链的中介产业，才能使其产生的R&D溢出在促进整体技术水平提升上达到最优效率;生产性服务业是R&D溢出通过产业链传递过程中的关键产业，起着传递和转化R&D溢出的作用;R&D溢出网络的由凝聚源、聚焦源、扩展源及受体这四种核心要素构成，而溢出源中的产业并非都能创造纯R&D溢出，溢出源中的部分产业起着将扩散R&D溢出的功能;凝聚源是创造R&D溢出的源泉，溢出影响效应强、范围广，应该进行探索式创新，投入基础研究经费;聚焦源溢出集中在小部分产业上，但溢出强度高，溢出传递方式以产业链式传递为主，应该投入应用研究经费;扩展源溢出均匀地影响大范围产业，但溢出强度较小，溢出传递方式呈广播式。传播源的产业分别有传导式、适应性改进及横向转化方式传递溢出，相应地有不同的R&D配置方式。　　(4)深入研究凝聚源、聚焦源、扩展源及受体通过溢出形成产业集群的作用机理。首先，根据R&D溢出网络的特点，将谱平分方法、模糊c均值聚类、Q函数、排序及多维隶属度矩阵等多种方法综合在一起，设计出划分R&D溢出网络集群的新算法。然后通过该算法，将整体国民经济划分为三个产业集群，并研究了R&D产业集群的应用。研究发现:整体国民经济通过R&D溢出关联，形成三个产业集群，其中产业集群1以通信设备、计算机用其他电子设备制造业等重工业为核心。产业集群2以石油矿产开采利用产业群为核心。产业集群3以化工、生产性服务业产业群为核心;R&D溢出集群的凝聚源决定了产业联系紧密程度及聚集效应强弱，凝聚源越多，社团内产业的凝聚力越强，联系越紧密;通信电子R&D溢出集群技术层次最高，化工、生产性服务R&D溢出集群次之，石油、矿产R&D溢出集群技术层次最低;R&D溢出集群是能反映省级层面上产业技术联系的一般特征，可以作为分析市、县级区域经济的优势和差距的模板和基准，在产业布局，制定产业政策上起着重要作用。　　本文主要有以下几个创新点:　　(1)从复杂网络这一全新的研究视角，在系统工程理论、R&D内生增长理论的基础上，构建了R&D溢出的研究框架。当前国内外学者已探索出利用投入产出表构建产业R&D溢出矩阵的分析方法，但尚未发展出能充分挖掘R&D溢出矩阵蕴含信息的分析框架，因此无法通过产业R&D溢出矩阵有效地分析产业溢出结构，筛选核心产业，从而优化R&D资源配置。本文从全新的复杂网络视角，将产业R&D溢出看作网络，基于R&D溢出矩阵构建了产业溢出分析范式，即“产业R&D溢出网络建模—产业溢出结构分析—溢出源分析—溢出集群分析”，形成了产业R&D溢出的研究框架。这种研究视角的选择可以使我们能从多角度理解R&D溢出与产业升级关系，深化我们对R&D溢出与产业升级关系的认识，具有较强的理论指导意义。　　(2)在研究方法上，论文使用复杂网络理论方法研究R&D与产业升级的内在机理，探索了将复杂网络理论、系统工程理论等不同的学科有机地融合在一起，以研究R&D内生增长的理论与实际问题，对丰富研究R&D内生增长的理论与实践应用提供了新的研究途径和思路。如运用DEA方法分析了技术进步与产业升级关系;运用复杂网络的系统动力学思想，分析了R&D溢出网络的结构及演化机制;运用系统工程的DEMATEL方法分析溢出源;创建复杂网络社团划分新算法对溢出集群进行研究等等。　　(3)本文构建了R&D溢出网络模型，发现产业R&D溢出网络是一个复杂网络，具有小世界特性，结合复杂网络分析及统计方法对国民经济整体产业R&D溢出进行研究，揭示了产业R&D溢出网络的结构，如高集聚性、层次化等特征。接着从网络结构动态演化角度，首次探讨了R&D溢出网络的演化机制:产业受R&D溢出影响凝聚在R&D溢出源周围，形成一个个小集群，达到均衡状态后，最终形成该网络。进而引入中心度及中心化指标，从拓朴学角度揭示了R&D溢出网络存在少数中心节点，在R&D溢出的产生和传播中起着关键作用。　　(4)根据R&D溢出网络的起源、溢出关系及溢出路径等，研究构成R&D溢出网络的四种核心要素:凝聚源、聚焦源、扩展源及受体，对其内涵进行了探讨。在复杂网络理论的基础上，对四种要素的内涵进行数学抽象，给出四种要素在集合论上的数学定义。继而分析了四种要素的的特征、相互间的关系，构建了产业R&D溢出网络理论体系，并通过该理论体系解释了R&D溢出促进技术进步的内在机制，透视了R&D溢出与技术进步作用机制这一“黑箱”，并从R&D资金配置效率角度提出了四种核心要素的R&D优化策略，从而大大丰富了R&D内生增长理论的研究成果，填补了该领域研究的空白。　　(5)本文提出R&D溢出集群概念，并构建了分析国民经济产业的R&D溢出集群的新方法。本文定义的R&D溢出网络是从实际应用背景中抽象出来的一个新的网络模型，是加权、有向、自环的复杂网络，这与以往研究中常用的无向网络模型和一般加权网络模型不同，因此，本文新构造了有向、加权、自边复杂网络模型的Q函数，并分析了新构建Q函数的数学性质。在此基础上，设计了复杂网络社团结构划分新算法。针对传统的社团结构划分算法存在的划分结果不稳定及划分结果置信度低的内在缺陷，本文除通过构造新的Q函数方法提高划分结果的置信度外，还提出了“多维化方法”:基于多维隶属度矩阵构造新的模糊c均值聚类算法，通过建立多维隶属度矩阵，计算不同隶属度矩阵的加权均值，使社团划分结果稳定化。实践结果表明，本文构建的新算法能有效提升社团划分结果的置信度，能获得稳定的划分结果，大大丰富和发展了复杂网络的基本理论和分析方法。