通过促进知识溢出提高区域创新效率是实施创新驱动发展战略和实现区域经济收敛的有效途径之一。基于Griliches-Jaffe知识生产函数回归模型,以2009-2012年中国大陆30个省级经济单元为研究对象,通过因子分析法,构建了由R&D研究机构数、R&D经费支出、R&D人员全时当量组成的创新投入因子,由规上工业企业技术引进经费支出、规上工业企业购买国内技术经费支出、规上工业企业技术消化吸收经费组成的知识溢出因子,由专利申请授权数、国外主要工具检索科研论文数、规上工业企业新产品产值增长、科技促进经济社会发展指数组成的创新产出因子,在此基础上实证分析了创新投入、知识溢出对创新产出的影响。结果表明:区域创新要素投入、知识溢出会显著影响区域创新能力,其中创新要素投入因子的回归系数为0.72,知识溢出因子的回归系数为0.23;知识溢出会显著正向调节创新投入与创新产出之间的关系,由知识溢出因子、创新投入因子构成的调节效应交互项的回归系数为0.09,即创新要素投入在知识溢出的调节下,会进一步提高创新产出水平,增强区域创新能力,其调节水平可能与区域创新系统成熟度以及地区教育水平密切相关。最后,针对研究结果提出相应的优化对策和建议:第一,需进一步加大区域创新要素投入建立合理的创新激励机制。第二,应鼓励企业技术购买与引进,引进人才,增强企业技术消化吸收能力。第三,需加强区域创新网络集群系统的构建,通过空间聚集使创新网络系统的知识溢出循环效应最大化,提高区域创新效率。第四,应加强政府、企业和高校、科研机构间官产学研合作以及企业间的互动合作,使知识要素在区域内最大化发挥溢出作用,有效提升区域创新效率,实现区域创新驱动发展。