随着科技体制改革不断深化,企业逐渐成为研发活动的微观主体。较强的研发能力对于企业的生存发展至关重要。长期以来,山西上市企业研发能力较弱,已成为制约山西经济发展的因素。企业研发能力不仅与市场及行业竞争等外部因素有关,还与资本结构、盈利能力等内部要素有关。山西与中部和周边省份具有相似的地理区位、产业根基和发展机遇,本研究选取这些省份的上市企业作为研究对象。由于研发能力的提高可从增大研发投入和提高研发效率两个方面着手,所以,一方面构建了资本结构、盈利能力分别与研发投入的互动影响模型,另一方面测度了不同投入产出情况下的研发效率,并构建了资本结构、盈利能力与研发效率的关系模型。还提出了技术董事这一新概念,并在所构建的模型中增加了技术董事这一变量。在描述性统计和相关性分析的基础上,对模型进行回归分析。研究表明:(1)资本结构与研发投入是相互影响的。高负债对于企业进行研发投资具有约束作用,对于技术人员投入具有一定的促进作用。研发投资多的企业青睐低负债,技术人员投入对负债率有一定的正向影响。(2)盈利能力与研发投入是相互促进的。企业盈利能力越强,越有能力加大研发投资和技术人员投入;同样,增大研发投资和技术人员投入,也会提升企业的盈利能力,其影响均为正且具有滞后性。(3)资本结构对研发效率约束极小,影响为负。盈利能力对研发效率的影响为正。(4)技术董事能促进企业增大研发投资和技术人员投入,能使负债率和本期盈利能力下降,并未起到提升研发效率的作用。最后,根据研究结果提出对策建议。本研究有助于山西上市企业选择合适资本结构,提高盈利能力和研发能力,具有一定的实践意义。