刻画“什么是区域创新系统”无论对创新理论的研究还是对现实区域经济发展的指导都具有重要的意义。本文认为从组成上看,区域创新系统是由区域多个产业创新子系统组成。区域技术创新活动的内容、规模及绩效等与区域的产业结构密切相关。区域内的产业须具备一定条件才能形成创新子系统,且区域内产业创新子系统之间相互联系、相互作用及效率决定区域创新系统的能力和效率。在此前提下,本文定义区域中的产业创新子系统为一个创新极,把区域创新系统视为多创新极共生演化系统。并进行了以下几方面研究:首先,对创新极的概念进行界定,研究创新极的结构、特征与功能。对创新极的内、外部形成条件进行分析;给出了创新极形成的创新绩效临界规模和知识溢出临界规模;进一步按照不同的划分标准对区域创新系统中的创新极类型进行了分析。其次,充分考虑创新极网络的社会性,引入社会网络分析方法,建立创新极网络测度的个体网络指标体系和整体网络指标体系,数据采集方法,并对唐山市钢铁产业创新极和邯郸市钢铁产业创新极进行实证研究。再次,考虑创新极间的相互联系,界定创新极创新溢出的内涵,确定判据,构建回归模型,进而分析研究创新极间的创新溢出概率,对唐山市钢铁、陶瓷、煤炭、化工、机械产业及邯郸市钢铁产业创新极之间的创新溢出进行了实证研究。最后,分析了创新极间共生的成因与驱动因素,引入生态学的理论与方法对创新极间的共生情况进行分析,借用种群动力学方法建立创新极共生演化动力模型,并对创新极间的协同共生、竞争共生、互利共生、偏利共生、寄生共生、独立共生等六种模式进行了仿真研究;建立了创新资源约束下的区域创新系统多创新极共生演化动力模型,并对创新资源减少和创新资源增加两种情况进行了仿真研究;建立了外来创新极入侵情况下的多创新极演化动力模型,并对外来创新极入侵失败和成功两种情况进行了仿真研究。