国家中心城市是城市发展的目标，科技是城市发展的动力源泉。城市的科技发展与经济、社会息息相关，不是孤立存在和运行的。国家中心城市科技实力是包含科技创新、科技基础、科技成果应用转化、科技促进经济发展和科技促进社会发展等多个子系统的有机整体，在科技主体的合理规划和配置下，各类科技资源得以有效利用并发挥科技对经济和社会发展的推动作用。国家中心城市科技实力的发展需要重视每个子系统，要求每个子系统发展的同时，缩小子系统之间的差距，促进子系统间的协调发展，提升系统的发展水平。本文从国家中心城市科技实力的内涵与外延入手，深入分析了城市科技实力的基础条件和影响因素，剖析了国家中心城市科技实力形成的四大机制。构建动态多层次国家中心城市科技实力评价指标体系，并运用模糊评价法描述了底层指标与子系统之间的配适关系。同时，运用国家中心城市科技投入产出的超效率DEA模型，对武汉市与国家中心城市的科技投入产出效率进行分析，指出了每个城市非DEA有效年份的投入冗余和产出不足。运用综合评价方法对科技实力进行评价，得出综合指数北京得分最高，武汉、上海、广州、天津、重庆依次排序的结论。构建国家中心城市科技-经济-社会协调发展模型，分析武汉市与国家中心城市科技-经济-社会的协调发展演化路径，并将协调发展指数与综合评价指数进行比较，得出协调发展模型评价更科学的结论。此外，根据评价结果，提出了面向国家中心城市建设的武汉市科技实力协调发展策略。本文的创新点包含以下三个方面：（1）构建了国家中心城市科技实力的多维度多层次配适关系指标体系。在界定国家中心城市科技实力的概念并深入分析国家中心城市科技实力基础条件和影响因素的基础上，结合国内外学者的相关研究，构建了国家中心城市科技实力的多维度多层次配适关系指标体系。（2）建立了国家中心城市的科技-经济-社会协调发展的顶层指数模型。为科学评价城市科技发展的协调性，建立国家中心城市的科技-经济-社会协调发展指数模型进行评价，评价结果更加符合客观事实。（3）提出了面向国家中心城市建设的武汉市科技实力协调发展策略。通过对武汉市与国家中心城市在科技投入产出效率、综合评价和协调发展评价的比较研究，针对武汉市建设国家中心城市的长远战略，提出了武汉市科技实力协调发展策略。本文是武汉市软科学研究计划项目“武汉市与国家中心城市科技实力比较研究”的子课题研究成果。