钢铁产业是国民经济发展的重要支柱产业，经过几十年的发展壮大，钢铁产业已成为我国工业现代化建设的先导。然而，在国际市场竞争中，我国钢铁企业却面临着重重挑战，产能过剩、产业集中度不高、高附加值产品少、研发投入费用占比较低、资源、能源利用率低、环境污染严重等问题，直接制约着我国钢铁企业竞争力的提升及钢铁产业的可持续发展。随着国家《钢铁产业“十二五”规划》的出台，加强钢铁企业自主创新能力，提高技术创新效率，建立并完善自主创新体系，以技术促进步，靠创新谋发展，已成为新时期我国钢铁企业竞争力提升和可持续发展的关键途径。本文立足于钢铁企业的技术创新效率，首先选取河北钢铁集团唐山钢铁股份有限公司为主要研究对象，运用DEA多模型对其1998～2012年间的技术创新效率进行评价研究，研究结果表明：唐山钢铁股份有限公司在总体技术创新效率方面处于较高的发展水平，前期波动较大，近年来趋于良好的稳定发展状态，企业在技术研发、创新、应用等方面具有较强的实力，但其规模效率在一定程度上制约了整体创新效率有效性的实现；其次，分别采用DEA分析的CCR模型、BCC模型及超效率模型进行评价，将唐钢与选取的国内11家重点钢铁企业进行2012年的创新效率对比分析，得出攀钢、首钢、武钢和重钢4家企业在技术创新效率方面为DEA有效，实现了投入产出的相对有效性，同时在利用BCC模型松弛变量分析中发现，多家企业的投入要素出现冗余，存在不同程度上的资源浪费，在超效率的排序研究中，首钢技术创新效率位居第一，武钢次之，唐钢位列第五。再次，本文进一步对影响钢铁企业投入产出效率的外部因素进行研究，采用DEA与Tobit相结合的两步法对选取的经济规模、产业结构、创新环境（包含劳动者素质与政府支持）、创新基础因素进行回归分析，得出创新基础中的劳动者素质与技术创新效率呈显著正相关关系，政府支持与产业结构升级有利于创新效率的提升，但这种影响并不显著。最后，根据钢铁企业技术创新效率的系列评价及影响因素回归分析，结合系统效率及系统场控思想，对钢铁企业技术创新系统及其运行机制进行剖析，并从企业系统结构调整及管理协调视角提出钢铁企业技术创新效率提升路径，从产业结构调整及创新环境优化角度对钢铁企业运行机制进行研究，由此实现对钢铁企业技术创新系统效率提升及外部运行机制优化的路径探索。