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投入产出分析和作为分析多输入、多输出有效性的DEA的理论和方法在实践中不断得到完善和发展。本文研究的内容主要涉及三个方面：随机投入产出模型的建立和相关理论的导出；DEA模型的扩展；运用扩展的DEA模型对我国各地区科技投入产出相对效率的实证分析。 在随机投入产出模型的建立和相关理论的导出方面。一是给出了最终需求量服从指数分布的理论依据；二是提出了基于最终需求为指数型随机变量的产出量的控制模型。在此模型下，导出了给定可靠性下各产出量所满足的控制方程：三是提出基于直接消耗系数和最终需求为指数型随机变量的随机投入产出模型。在此模型下，导出了给定可靠性下各产出量所满足的确定性等价方程。 在DEA扩展模型的研究中，给出了一种基于单输入、单输出情形下DEA生产可能集和有效前沿的几何解释；提出了基于产出滞后的DEA模型；通过对经典DEA模型中约束条件的修订从而给出三个改进的DEA模型，即仅从投入角度测算决策单元DEA有效性的模型、仅有产出的DEA模型和复合DEA模型。 在对我国各地区科技投入产出有效性的实证分析方面，提出了指标体系建立的统计方法。通过基于产出滞后的DEA模型的运用，获得了我国各地区科技投入产出相对效率的基本情况，即东部地区的科技活动活跃且高效，中西部地区相对效率则较低，但表现出提高的趋势。