习近平总书记在党的十九大报告中指出，创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑。未来的世界是知识经济的时代，创新作为推动知识经济发展、促进技术进步的主要范式，已成为促进地区竞争力形成的重要战略决策。城市是各类要素资源和经济社会活动最集中的地方，其创新能力直接关乎国家综合竞争力。然而，国内外对城市创新能力的内涵、结构、测度体系、空间分布、成长动力和政策效应等问题的关注较少，实证研究更显不足，面对理论与实践的问题，本研究聚焦城市创新能力，采集我国101个一百万人口以上城市2002-2015年面板数据，运用ArcGIS、面板数据回归等研究方法，可以运用这些方法来分析城市的创新能力、成长动力和政策三者之间的关系，本研究主要得出以下结论：
　　(1)城市创新能力的结构模型与实际测度。城市创新能力指的是转变知识的作用，成为新产品、新工艺和新服务的能力。更好的创造知识、促进知识流动、促进设备创新和产出的创新，这样形成了城市创新能力的四个维度并构建了城市创新能力的结构模型。构建了一套城市创新能力的实际测度指标体系，在此基础上，对我国城市创新能力进行测量其进行科学测量。
　　(2)城市创新能力的空间分布特征。运用地理信息系统对我国城市创新能力空间分布进行分析，发现我国城市创新能力在空间分布上呈较显著的集聚效应。京津冀、长三角和珠三角是三个主要聚集区域，它们与地处西部的重庆、成都构成的四边形区域覆盖了大部分创新能力的热点城市，是我国创新能力的“黄金四边形”。通过区域莫兰指数分析，发现除长三角和珠三角地区外，我国大部分城市创新能力较高的城市创新对周边地区溢出效应不显著，东道主城市对创新的吸收能力会影响创新的溢出效应。
　　(3)城市创新能力成长动力识别与分析。基于对区域创新能力形成机理的理论分析，将经济结构、产业集聚、人力资本和市场开放程度作为城市创新能力的成长动力。各变量均对城市创新能力均有显著正向的影响作用，从系数上看，人力资本对城市创新能力的驱动作用最明显，其次是经济结构，产业聚集与市场开放度的城市创新能力的驱动作用弱于人力资本和经济结构。
　　(4)政策对城市创新能力的影响效应。科技创新政策对城市创新能力具有促进效应，政策数量与政策强度对城市创新能力均有显著的正向影响。科技创新政策对城市创新能力的成长动力具有影响效应，政策数量对城市创新能力成长动力有负向影响，政策强度对城市创新能力成长动力有显著正向影响。